[01768545]沥青路面设计关键技术研究

本项目为长沙理工大学科学研究项目自选项目，项目实施先后得到比利时国际合作项目、国家自然科学基金项目、交通部重点项目、交通部人才基金项目的资助。 项目针对我国沥青路面设计关键技术方面存在的不足，从我国高等级公路建设发展状况和道路建设条件出发，利用我国交通运输领域既有科研基地和先进的平台条件，通过理论分析、室内外试验检测及试验路修筑相结合的方法，针对沥青路面设计参数与标准、沥青路面抗裂技术、沥青混合料疲劳特性、损伤特性和抗剪性能进行了系统的研究，达到对现有的沥青路面设计技术改善和提高的目的。 主要技术性能指标如下： 1）发现并纠正了我国传统的沥青路面设计方法中设计指标与设计参数所对应的路面工作状态相互矛盾的问题，提出了沥青路面设计状态和设计弯沉的新概念，创立了沥青路面破坏状态设计法； 2）提出了相对弯沉的新概念，并以此为基础揭示了沥青路面路表弯沉的衰变规律，构建了路表弯沉演化模型，创造性地提出了以设计弯沉为指标的沥青路面设计标准与方法； 3）揭示了沥青路面反射裂缝和温度裂缝的开裂机理、行为特征、扩展规律，建立了由粘弹性引起沥青路面延迟开裂的分析方法，提出了防治沥青路面开裂的技术及相应的防治措施； 4）揭示了沥青混合料的非线性损伤规律，构建了非线性疲劳损伤演化方程。建立了既能反映疲劳破坏规律又可描述强度破坏特征的疲劳方程，揭示了强度破坏和疲劳破坏的内在联系。 5）提出了可同时考虑加载历史与损伤演化历史的沥青路面轴载换算新方法，为新一轮沥青路面设计规范的修订奠定了基础； 6）提出一种能形成锥形剪切破坏面的沥青混合料剪切性能试验方法—圆环剪切试验，该试验方法能较好地评价沥青混合料的抗剪性能。 本项目研究成果达到或超过申请合同书要求的全部指标，与国内外同类技术相比，研究成果在多处具有首创性，对完善现有沥青路面设计体系，延缓路面开裂，减少沥青路面早期破坏，提高沥青路面使用寿命，提高路面建设质量和行车舒适性、安全性，降低全寿命周期成本，促进道路工程技术发展具有巨大的经济效益和显著的社会意义。