[01809835]基于刚性基层的耐久性沥青路面结构与材料研究

本成果针对半刚性基层沥青路面常见的早期破坏问题，结合我国国情，提出基于贫混凝土、水泥混凝土及低配筋率连续配筋混凝土等刚性基层耐久性沥青路面的设计理念，并从结构设计、材料组成、施工技术和经济效益等方面，形成完善的刚性基层耐久性沥青路面结构与材料成套技术。 本研究成果获得多项国家专利，并分别获山东省科技进步二等奖、河北省科技进步三等奖。 成果特点 本成果通过三维有限元方法，揭示了刚性基层沥青路面反射裂缝的扩展行为，提出了合理的抗裂结构措施；提出了抗裂结构层材料的改性技术及其混合料组成设计方法；建立了沥青面层温度应变和荷载应变的实用计算模型，提出局部应变的沥青路面疲劳开裂寿命预估方法；系统分析刚性基层及沥青面层的荷载应力、温度应力及其耦合应力，分别回归出实用计算公式，提出混凝土基层沥青路面的结构设计方法；系统分析低配筋率连续配筋混凝土基层沥青路面的荷载应力、温度应力及端部锚固力，提出其结构设计方法；研制大尺寸疲劳试验装置，进行刚性基层沥青路面反射裂缝疲劳试验，并通过MTS进行小梁疲劳试验，评价不同路面结构的抗裂效果，提出评价指标与标准；提出贫混凝土基层免碾压施工技术，并通过对其他结构层施工工艺的研究，形成刚性基层耐久性沥青路面成套施工技术；对不同类型刚性基层的耐久性沥青路面结构进行全寿命周期成本分析，推荐出经济合理、技术先进的路面结构。 应用前景 本成果可广泛应用于公路工程建设与维修工程。已成功应用于济聊高速公路大修工程中，经过多年的行车运营，使用状况良好，未发现任何病害。近年来，青岛、烟台以及德州等地，以及河北、陕西、河南、广西、山西等省市在新建或改扩建工程中也采用该技术，产生了良好的社会效益和巨大的经济效益。