聚酯玻纤布在高速公路罩面工程中的应用研究(总报告)

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1、聚酯玻纤布在高速公路罩面工程中的应用研究东南大学交通学院二○○五年十二月目录目录III第一章绪论11.1研究背景11.2国内外研究现状及发展趋势21.2.1国内外研究现状21.2.2我国土工合成材料发展趋势31.3主要研究内容3第二章聚酯玻纤布的工程特性42.1土工合成材料的原材料42.2聚酯玻纤布的组成及特点52.3聚酯玻纤布的工程特性52.3.1聚酯玻纤布的材料特性52.3.2聚酯玻纤布浸透沥青试验6第三章聚酯玻纤布复合混合料路用性能研究83.1原材料试验及试验级配83.1.1原材料性质83.1.2试验级配103.2混合料配合比设计123.3混合料路用性能试验研究123.3.1粘结性能12

2、3.3.2抗永久变形性能163.3.3低温抗裂性能173.3.4加筋强度性能203.3.5渗透性能223.4本章小结25第四章聚酯玻纤布复合沥青混合料疲劳特性研究264.1疲劳试验设计264.1.1加载控制模式的选定264.1.2荷载波形与频率264.1.3试验温度274.2应力控制（MTS）疲劳试验274.2.1试件成型274.2.2疲劳试验结果及分析274.3应变控制（UTM）疲劳试验294.3.1试验模型与试件成型314.3.2试验结果及分析314.4浸水疲劳试验364.4.1试验设计364.4.2试验结果及分析374.5本章小结37第五章聚酯玻纤布防治反射裂缝研究395.1概述395.

3、2反射裂缝现象及形成原因395.2.1反射裂缝的现象395.2.2反射裂缝的形成原因405.3反射裂缝评价方法研究425.3.1研究方法425.4.2冲击韧性试验设计425.4.3试验结果及分析435.4荷载型反射裂缝力学分析与试验模型设计435.4.1计算模型、假定及分析方法435.4.2计算结果与分析445.4.3试验模型设计分析445.5荷载型反射裂缝室内模拟试验及结果分析455.6本章小结47第六章试验路铺筑、施工工艺总结及经济性分析486.1试验路铺筑486.1.1原路面状况调查及评价486.1.2聚酯玻纤布工程实践496.2施工工艺小结496.2.1不同处治对象的施工小结496.2

4、.2施工工艺流程和注意事项506.3经济效益分析506.4本章小结52第七章结语537.1本研究的主要结论537.2尚待进一步研究的问题53参考文献54第一章绪论1.1研究背景我国自上个世纪90年代起掀起了公路建设的高潮，十多年来，我国公路的总里程不断增加，截止到2004年，随着公路等级的不断提高，我国高速公路的通车总里程已突破3万公里，比世界第三的加拿大多出近一倍，仅次于美国，跃居世界第二位。根据国家公路发展规划，预计到2010年，“五纵七横”国道主干线基本建成，到2020年，公路总里程将达到145万公里，其中高速公路网将要达到8.2万公里，占公路总里程的50%以上。在高速公路中，沥青路面以

5、其良好的力学性能、平整耐磨的表面、平稳舒适的行车性能、扬尘少、振动小、噪音低、施工期短以及养护维修简便等特点受到世界众多国家的青睐，在高速公路中得到广泛采用。如美国沥青路面到1989年为止，沥青路面占全国公路路面的94％，日本高速公路沥青路面占94％，近年来我国新建的高速公路几乎都是沥青路面。由于沥青路面对气温、降水和日照等自然因素十分敏感，经过自然气候的长期侵蚀，沥青材料会不断老化，加之交通量的逐年增加和行车荷载的增加，路面易产生疲劳开裂，而路面的透水，又将引起路基变软和路面坑洼，从而导致路面的急剧破坏，增加车辆的磨损和油耗，降低行车舒适性。根据国外的一般情况，高速公路沥青路面交付使用后长则

6、十来年，短则五六年即需维修罩面一次，次高级和低等级路面的维修周期则更短。美国20世纪80年代对沥青路面的实际使用寿命调查时指出，按照AASHTO路面设计方法，沥青路面的设计使用寿命为20年，但实际使用寿命只有8～12年，远低于设计标准。在我国，一方面由于高速公路沥青面层所用材料品种多、施工水平参差不齐，再加上施工工期普遍比较短，抢工现象较多，造成了同一高速公路不同路段的施工质量有显著差异，大部分高速公路沥青路面在通车2～3年内就出现不同程度的破损，使用性能和服务水平不尽人意。另一方面由于我国一些公路开放交通后交通量增长迅速、超载超限现象严重以及气候降水等因素的影响，路面使用品质不断下降，已经建

7、成或即将建成的高速公路，随着使用年限的延长都将陆续进入破损阶段(事实上，部分高速公路已经出现大面积损坏)。因此，为恢复路面使用性能、提高道路通行能力而进行的高速公路罩面工程，将成为今后高等级公路建设与管理养护部门面临的一项十分艰巨的任务。我国高等级公路的路面结构形式一般采用半刚性基层沥青路面，通常由25cm～40cm半刚性底基层、20cm～40cm半刚性材料基层以及15cm～18cm沥青面层构成。