(毕业论文)聚酯玻纤布在高速公路罩面工程中的应用研究(总报告).doc

聚酯玻纤布在高速公路罩面工程中的应用研究 目 录 目 录 III 第一章 绪 论 1 1.1 研究背景 1 1.2国内外研究现状及发展趋势 2 1.2.1 国内外研究现状 2 1.2.2我国土工合成材料发展趋势 3 1.3 主要研究内容 3 第二章 聚酯玻纤布的工程特性 4 2.1 土工合成材料的原材料 4 2.2 聚酯玻纤布的组成及特点 5 2.3 聚酯玻纤布的工程特性 5 2.3.1聚酯玻纤布的材料特性 5 2.3.2 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 8 3.1原材料试验及试验级配 8 3.1.1 原材料性质 8 3.1.2 试验级配 10 3.2 混合料配合比设计 12 3.3 混合料路用性能试验研究 12 3.3.1 粘结性能 12 3.3.2 抗永久变形性能 16 3.3.3 低温抗裂性能 17 3.3.4 加筋强度性能 20 3.3.5 渗透性能 22 3.4 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 26 4.1 疲劳试验设计 26 4.1.1 加载控制模式的选定 26 4.1.2 荷载波形与频率 26 4.1.3 试验温度 27 4.2 应力控制（MTS）疲劳试验 27 4.2.1 试件成型 27 4.2.2 疲劳试验结果及分析 27 4.3 应变控制（UTM）疲劳试验 29 4.3.1试验模型与试件成型 31 4.3.2 试验结果及分析 31 4.4 浸水疲劳试验 36 4.4.1 试验设计 36 4.4.2 试验结果及分析 37 4.5 本章小结 37 第五章 聚酯玻纤布防治反射裂缝研究 39 5.1 概述 39 5.2 反射裂缝现象及形成原因 39 5.2.1 反射裂缝的现象 39 5.2.2 反射裂缝的形成原因 40 5.3 反射裂缝评价方法研究 42 5.3.1 研究方法 42 5.4.2 冲击韧性试验设计 42 5.4.3 试验结果及分析 43 5.4 荷载型反射裂缝力学分析与试验模型设计 43 5.4.1 计算模型、假定及分析方法 43 5.4.2 计算结果与分析 44 5.4.3 试验模型设计分析 44 5.5荷载型反射裂缝室内模拟试验及结果分析 45 5.6 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 48 6.1试验路铺筑 48 6.1.1原路面状况调查及评价 48 6.1.2聚酯玻纤布工程实践 49 6.2施工工艺小结 49 6.2.1不同处治对象的施工小结 49 6.2.2 施工工艺流程和注意事项 50 6.3 经济效益分析 50 6.4本章小结 52 第七章 结语 53 7.1 本研究的主要结论 53 7.2 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，已经建成或即将建成的高速公路，