【摘要】：近年衡陽市農(nóng)村公路建設快速發(fā)展,但農(nóng)村公路建設受到地形地貌、地質(zhì)、氣候、施工技術、交通量及交通類型的限制,不同區(qū)域農(nóng)村公路路面結構各不相同。部分農(nóng)村公路在使用數(shù)年后或剛使用,相繼出現(xiàn)斷板、裂縫、路基滑塌、錯臺、唧泥、拱起等公路病害,影響農(nóng)村公路的使用和行車安全,制約當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展。因此秉著因地制宜、量力而行的基本原則,尋找經(jīng)濟可靠、結構耐久且適用于衡陽市農(nóng)村公路的路面結構是必然的。衡陽地區(qū)位于中國湖南省中南部,氣候特點為濕熱多雨,易造成諸如唧泥、路基滑塌、面板脫空等公路病害。調(diào)查衡陽地區(qū)農(nóng)村公路的地理環(huán)境、使用的筑路材料、經(jīng)濟與交通運輸環(huán)境、農(nóng)村公路的路面結構形式、交通類型及使用期間的病害,了解了農(nóng)村公路所使用的筑路材料、施工條件、農(nóng)村公路交通量的大小及交通類型情況,分析衡陽地區(qū)農(nóng)村公路使用的路面結構和公路病害產(chǎn)生的原因。利用ABAQUS有限元軟件進行建模,地基假設為溫克勒地基,分析衡陽地區(qū)典型水泥混凝土路面參數(shù)的敏感性及應力值,獲得如下結論:(1)農(nóng)村公路路面病害主要原因有結構設計不合理、施工不規(guī)范、交通量大、超載、濕熱多雨氣候及養(yǎng)護不到位,從而導致面板脫空,在車輛、溫度及濕度荷載綜合作用下,路面結構出現(xiàn)病害;(2)混凝土路面板板底車載應力隨著面板厚度、基層厚度、基層模量、墊層厚度、土基模量的增大而減少,面板厚度選用應不低于20cm;地基條件不良及水病害嚴重路段,應進行地基加固,建議設置墊層,改善地基條件;(3)與未脫空下應力相比,脫空情況下面板應力值增幅變大,且隨著脫空尺寸增大而增大,超載時增長幅度更明顯;(4)基于衡陽市農(nóng)村公路使用現(xiàn)狀及典型路面結構有限元分析,對農(nóng)村公路路面結構優(yōu)化,并結合經(jīng)濟效益分析,推薦了適合于濕熱多雨環(huán)境下的衡陽市農(nóng)村公路不同交通量等級的路面結構組合:a).設計年限內(nèi)標準累計軸作用次數(shù)20~50萬次,推薦路面結構形式:23cm砼+15cm水泥穩(wěn)定碎石+10cm級配碎石;b).設計年限內(nèi)標準累計軸作用次數(shù)3~20萬次,推薦路面結構形式:22cm砼+15cm水泥穩(wěn)定碎石+10cm級配碎石、23cm砼+15cm水泥穩(wěn)定碎石(路基條件好時、建設成本受限);c).設計年限內(nèi)標準累計軸作用次數(shù)5000次~3萬次,推薦路面結構形式:21cm砼+15cm水泥穩(wěn)定碎石+10cm級配碎石、21cm砼+18cm水泥穩(wěn)定碎石(路基條件好時、建設成本受限);d).設計年限內(nèi)標準累計軸作用次數(shù)小于5000次,推薦路面結構形式:21cm砼+15cm級配碎石,22cm砼+找平層(路基條件好時、建設成本受限)。
【學位授予單位】：南華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U418.6

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本文編號：2730121