梯度功能复合路面设计原理与实现方法

摘要：

路面是道路工程的主体结构,由多个结构层和功能层组成,它应同时满足车辆荷载、水、温度作用下的耐久性、行车安全性与舒适性要求.然而,目前沥青路面的结构寿命和服役性能远未达到人们对路面长寿命和高性能的期望.其原因不仅仅是材料因素与施工质量问题,还在于现有设计理论与指标体系尚不能满足长寿命路面设计的需要,路面材料-结构-工艺一体化的设计原则也未得到有效贯彻.由于设计年限较短,现有路面材料的力学性能与疲劳寿命很容易满足设计年限内重复荷载作用的要求.随着路面长寿命设计目标的提升,构建新的路面设计理论体系也成为关键性科学问题.因此,为探究路面结构的变革和发展,本文首先从沥青路面的结构性破坏特征出发,探讨了路面开裂类型及其产生的细观机制,明确了路面材料组成特性和层状结构界面状态对开裂控制的作用原理;其次,在总结分析路面弹性层状理论体系的基础上,提出了梯度功能复合路面设计理论与方法,并推荐了梯度功能复合路面的结构组合和设计流程;进而提出采用高性能功能复合材料,并通过弱化或消除界面效应的层间处治技术来实现梯度功能复合路面;最后,结合梯度功能结构设计理念在桥面铺装工程的实践,探索了梯度功能复合路面设计与施工中的关键技术环节.

关键词：沥青路面、裂缝、梯度功能材料、梯度功能复合路面

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资助基金：国家自然科学基金51878229,51408154,51408161

在线出版日期：2020-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共17页

页码：3270-3286