目前沥青路面路基顶面容许压应变方程缺乏理论依据。除极少数经验模型外,路基土和粒料永久变形预估模型不能描述三阶段永久变形特性。本项目采用shakedown理论对于沥青路面结构进行了力学分析。对于四种路基土和一种级配碎石进行了重复加载动三轴试验,为其第一、二阶段的发展建立了经验塑性shakedown模型,并采用粘弹塑性理论建立了能描述三阶段永久变形特性的塑性蠕变模型,理论和经验模型可靠性均较高。推导出第三阶段的起点,进而可确定塑性shakedown极限和塑性蠕变极限。为节省重复加载试验量,对于路基土和粒料的永久变形试验进行了有限元仿真,仿真曲线和试验曲线比较一致。最后,针对柔性基层沥青路面,建立了路基顶面容许压应变设计方程;针对柔性基层、半刚性基层、刚性基层和柔性基层沥青路面,在路面总永久变形和季节平均气温、面层厚度、平均塑性应变点的弹性应变以及标准轴载累积作用次数间建立了回归公式,建立了简单实用的沥青路面永久变形预估方法。项目研究成果将为沥青路面设计时正确预估路基永久变形和预防过量的路基永久变形提供重要的理论依据。
英文主题词allowable compressive strain on the top of subgrade; shakedown; subgrade soil; aggregate; permanent deformation