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基于MEPDG的四川典型区域沥青路面性能与状况预测

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摘要

第1章 绪论

1.1 问题的提出

1.2 国内外研究现状

1.2.1 沥青路面结构设计方法演变

1.2.2 我国沥青路面研究现状

1.2.3 MEPDG设计法在我国沥青路面设计中的应用

1.3 研究内容与技术路线

第2章 MEPDG设计法基本理论与介绍

2.1 MEPDG的力学设计原理

2.1.1 弹性理论基本假定

2.1.2 弹性层状体系的基本原理

2.2 MEPDG设计软件

2.3 MEPDG损坏预测

2.4 本章小结

第3章 四川省气候环境与交通结构

3.1 四川省典型地区的气候

3.1.1 四川省典型气候介绍

3.1.2 G318国道气候特征

3.2 气候环境对路面结构性能的影响

3.2.1 温度对路面结构性能的影响

3.2.2 湿度对路面结构性能的影响

3.2.3 其它环境因素对路面结构性能的影响

3.3 MEPDG气候模型的生成

3.3.1 气候数据的收集

3.3.2 EICM气候文件的生成

3.4 交通量组成

3.4.1 我国设计规范的交通量分析

3.4.2 MEPDG交通量分析

3.5 本章小结

第4章 基于四川省典型气候模型路面结构性能预测

4.1 MEPDG路面损坏预测模型

4.1.1 路面永久变形模型

4.1.2 路面疲劳开裂模型

4.1.3 路面温缩裂缝模型

4.1.4 路面平整度(IRI)模型

4.2 MEPDG路面性能预测方法

4.3 成都气候模型下不同路面结构性能趋势

4.3.1 不同面层厚度路面结构性能趋势

4.3.2 不同基层厚度路面结构性能趋势

4.3.3 不同底基层厚度路面结构性能趋势

4.4 雅安气候模型下路面结构性能趋势

4.4.1 不同面层厚度路面结构性能趋势

4.4.2 不同基层厚度路面结构性能趋势

4.4.3 不同底基层厚度路面结构性能趋势

4.5 理塘气候模型下路面结构性能趋势

4.5.1 不同面层厚度路面结构性能趋势

4.5.2 不同基层厚度路面结构性能趋势

4.5.3 不同底基层厚度路面结构性能趋势

4.6 本章小结

第5章 基于MEPDG路面性能预测的路面状况指数

5.1 沥青路面使用性能(PQI)

5.1.1 沥青路面损坏状况指数(PCI)

5.1.2 沥青路面行驶质量指数(RQI)

5.1.3 沥青路面车辙深度指数(RDI)

5.1.4 沥青路面抗滑性能指数(SRI)

5.2 MEPDG路面使用性能指数预测方法

5.3 四川省典型地区路面的使用性能指数

5.4 路面养护维修决策

5.5 本章小结

结论与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果

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摘要

沥青路面是我国高等级路面的主要形式,在公路交通体系中占有举足轻重的地位。我国对沥青路面的研究主要集中在结构性能、材料属性方面,对环境因素的研究仍处于半空白状态,只简单的考虑了温度和湿度的作用。而我国地理环境复杂、气候环境多变,因此有必要根据不同地区气候环境条件,探究路面不同类型损坏的发展趋势,为路面养护维修决策提供依据。
  本文通过文献阅读、资料分析,在系统回顾沥青路面设计方法与我国沥青路面设计的演变过程、MEPDG在我国的研究进展的基础上,充分考虑四川省不同地区沥青路面结构形式和工程环境特点,预测分析沥青路面结构的损坏性能,进一步得到路面结构的使用性能。论文主要研究工作及成果如下:①建立四川省不同地区(成都、雅安、理塘)地区的气候模型(EICM),对不同环境因素(温度、湿度、太阳辐射、风速)对路面不同损坏类型做了总结分析。②对比分析了我国设计规范与MEPDG设计法对交通量的考虑。③对四川不同气候地区典型的路面性能做预测,成都地区高温多雨,且交通量大、重交通比例高,路面车辙及网状裂缝严重,推荐路面结构为18cm沥青混凝土面层、25cm水泥稳定碎石基层及30cm水泥稳定碎石底基层;雅安是四川省降雨最多的地区,路面水损坏严重,在轮载和水共同作用下,路面结构的裂缝发展很快,推荐路面结构为20cm沥青混凝土面层、25cm水泥稳定碎石基层及35cm水泥稳定碎石底基层;理塘地区温差大、紫外线辐射强,路面反射裂缝、疲劳裂缝及纵向裂缝破坏严重,推荐路面结构为18cm沥青混凝土面层、25cm沥青稳定碎石基层及30cm级配碎石底基层。④基于MEPDG对不同地区的推荐路面结构的预测结果,计算路面损坏状况指数PCI、路面行驶质量指数RQI、路面车辙深度指数RDI、路面使用性能指数PQI,为路面维修养护决策提供数据依据,确定养护维修方案。成都地区根据路面结构车辙深度的不同,采用稀浆封层、微表处、石屑封层、罩面、改建等措施;雅安地区水损坏严重,水分渗入路面微损害会导致路面结构进一步恶化,因此要注意路面结构的预防性养护,路面结构的日常巡视与检查,及时采取养护方案;理塘地区沥青老化严重,纵向裂缝及网状裂缝严重,养护维修宜采用功能性加铺层。

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