冉武平， 鄒益強(qiáng)， 孔二春

(1.同濟(jì)大學(xué) 道路與交通工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 上海　201804；　2.新疆大學(xué)， 新疆 烏魯木齊　830047)

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基于加速加載的SMA瀝青道面輪轍特性分析

冉武平1，2， 鄒益強(qiáng)1， 孔二春2

(1.同濟(jì)大學(xué) 道路與交通工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 上海201804；2.新疆大學(xué)， 新疆 烏魯木齊830047)

對(duì)某軍用機(jī)場(chǎng)試驗(yàn)段兩種SMA道面結(jié)構(gòu)在60℃條件下，展開(kāi)加速加載試驗(yàn)，研究SMA道面輪轍變形特性。通過(guò)兩種結(jié)構(gòu)道面輪轍變形發(fā)展特性對(duì)比分析，探究環(huán)氧瀝青道面結(jié)構(gòu)的輪轍變形值、變形速率、變形面積及隆起變形比例。試驗(yàn)結(jié)果表明，由于不同下臥層對(duì)瀝青面層的應(yīng)力狀態(tài)影響，致使兩種道面結(jié)構(gòu)輪轍特性及發(fā)展規(guī)律明顯不同；兩種道面結(jié)構(gòu)的輪轍發(fā)展可分為3個(gè)階段，但SMA復(fù)合道面較SMA半剛性基層瀝青道面變形發(fā)展速度和數(shù)值都小。SMA半剛性基層瀝青道面車(chē)轍凹陷面積始終都大于隆起面積，而SMA復(fù)合道面在加載前期，凹陷面積大于隆起面積，但加載到一定次數(shù)后隆起面積大于凹陷面積；隆起比例系數(shù)與道面結(jié)構(gòu)有關(guān)，初期兩種道面的隆起比例系數(shù)有所波動(dòng)，但隨后基本穩(wěn)定。SMA半剛性基層瀝青道面的隆起比例系數(shù)的最終的建議取0.45，而SMA復(fù)合道面的隆起比例系數(shù)的最終的建議取0.6。

加速加載實(shí)驗(yàn)； 道面輪轍； 變形特性； 隆起比例

0　前言

近些年來(lái)，隨著飛機(jī)制造技術(shù)的迅猛發(fā)展，多輪、重載及其復(fù)雜起落架的大型特種飛機(jī)普遍投入使用，對(duì)機(jī)場(chǎng)道面的性能和品質(zhì)提出了更高的要求。在自然環(huán)境和飛機(jī)荷載的高強(qiáng)度沖擊與剪切作用下，水泥混凝土道面的時(shí)常出現(xiàn)邊角斷裂破碎、表面脫落與磨耗等引起的結(jié)構(gòu)性與功能性病害，且修復(fù)較難，對(duì)機(jī)場(chǎng)的運(yùn)行都造成重大安全隱患，并嚴(yán)重干擾了正常運(yùn)營(yíng)。迫切需要進(jìn)行道面結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)或功能恢復(fù)，以提高道面使用性能，延長(zhǎng)使用壽命。同時(shí)實(shí)踐證明，機(jī)場(chǎng)瀝青混凝土道面具有平整、抗滑、舒適、減震等良好的使用性能和機(jī)械化施工程度高、工期短、養(yǎng)護(hù)方便等施工優(yōu)點(diǎn)。因而柔性道面和復(fù)合道面已被國(guó)際很多大型民用機(jī)場(chǎng)所采用。

然而輪轍作為機(jī)場(chǎng)柔性道面結(jié)構(gòu)和復(fù)合道面結(jié)構(gòu)的主要損壞類(lèi)型之一[1]，已引起世界各國(guó)學(xué)者普遍關(guān)注，并進(jìn)行了廣泛的研究。美國(guó)SHRP對(duì)車(chē)轍的預(yù)估模型進(jìn)行了較深入的研究[2]，并在AASHTO 2002年設(shè)計(jì)指南列入了車(chē)轍設(shè)計(jì)指標(biāo)[3]。歐洲Shell的設(shè)計(jì)方法也考慮了車(chē)轍預(yù)估問(wèn)題。而在國(guó)內(nèi)，胡萌、黃曉明[4]等以路面不同層位的車(chē)轍貢獻(xiàn)率為研究切入點(diǎn)，深入分析了車(chē)轍特性。孫立軍[5]等通過(guò)考慮亞層變形疊加效應(yīng)，通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)進(jìn)行輪車(chē)轍預(yù)估。關(guān)宏信[6]等通過(guò)研制車(chē)轍試件溫度梯度控制系統(tǒng)，提出了考慮溫度梯度的全厚式車(chē)轍試驗(yàn)方法并用于瀝青面層結(jié)構(gòu)的抗車(chē)轍性能檢驗(yàn)。還有學(xué)者通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)，考慮瀝青混凝土粘彈性特性，建立蠕變模型，對(duì)瀝青路面車(chē)轍進(jìn)行數(shù)值模擬分析[7-9]。考慮到車(chē)轍研究涉及非線性固體力學(xué)理論而成為路面工程研究的難點(diǎn)之一[10，11]。

鑒于此，本研究采用同濟(jì)大學(xué)道路與交通工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的APT(加速加載)試驗(yàn)系統(tǒng)MLS66(Mobile Load Simulator 66)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)足尺輪轍試驗(yàn)，對(duì)典型SMA半剛性基層瀝青道面結(jié)構(gòu)和SMA復(fù)合道面結(jié)構(gòu)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)道面輪轍試驗(yàn)，從而達(dá)到模擬設(shè)計(jì)重載交通和，分析和評(píng)估了瀝青道面輪轍發(fā)展規(guī)律和特性

1　加速加載試驗(yàn)路概況

本次加速加載試驗(yàn)段為華東某軍用機(jī)場(chǎng)，考慮今后機(jī)場(chǎng)建設(shè)和大中修的需求，在保持相同施工技術(shù)水平、工作環(huán)境、養(yǎng)護(hù)條件的情況下，試驗(yàn)段道面結(jié)構(gòu)共做2種形式，分別是： ①A結(jié)構(gòu)：4 cmSMA改性瀝青混凝土+6 cm AC-20瀝青混凝土+28 cm水泥混凝土板 ②B結(jié)構(gòu)：4 cm SMA改性瀝青混凝土+6 cm AC-20瀝青混凝土8 cm AC-25瀝青混凝土+20 cm水泥穩(wěn)定砂礫(5%水泥劑量)?；鶎泳鶠?5 cm的4.5%水泥劑量的水泥穩(wěn)定砂礫，底基層均為石灰穩(wěn)定土，試驗(yàn)段的平面布置見(jiàn)圖1。

圖1　試驗(yàn)路段平面布置圖(單位： m)Figure 1　Test road layout(unit： m)

2　加速加載實(shí)驗(yàn)方案

加速加載采用單輪進(jìn)行加載，具體方案如下：

① 軸載及輪壓：考慮到飛機(jī)軸載及胎壓較大，加速加載的單輪輪壓為1.0 MPa，輪載為50 kN。

② 試驗(yàn)溫度及加載次數(shù)：相關(guān)研究者曾提出在40 ～60 ℃范圍內(nèi)，溫度每升高5 ℃，其變形將增加2倍[12]。而且在同樣的荷載作用下，路面溫度增加，瀝青路面各結(jié)構(gòu)層的最大剪應(yīng)力也隨之增大，溫度越高，增加越快[13]。因此，在充分考慮到機(jī)場(chǎng)道面受高溫氣候環(huán)境和飛機(jī)尾噴影響，試驗(yàn)溫度最終確定為60 ℃，加載次數(shù)確定為半剛性基層道面結(jié)構(gòu)加載10萬(wàn)次，復(fù)合道面結(jié)構(gòu)加載20萬(wàn)次。

③ 加載區(qū)域：加載位置分為兩個(gè)測(cè)試區(qū)，半剛性基層道面(和復(fù)合道面，如圖1所示。

④ 輪轍測(cè)量：采用激光平整度儀對(duì)試驗(yàn)過(guò)程中的輪轍進(jìn)行測(cè)量，前10萬(wàn)次每1萬(wàn)次測(cè)量1次，后10萬(wàn)次每2萬(wàn)次測(cè)量1次。

⑤ 溫度控制及監(jiān)測(cè)：在上面、中面及下面層分別埋入式熱電偶自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制各結(jié)構(gòu)層的溫度。

3　試驗(yàn)結(jié)果分析

3.1輪轍斷面變形曲線

有研究表明，混合料的車(chē)轍變形包括3個(gè)階段：瀝青混合料的壓密變形、剪切流動(dòng)變形以及失穩(wěn)破壞[14]，如圖2所示。加載初期主要荷載產(chǎn)生的壓密作用，使得骨架空隙不斷減小。當(dāng)達(dá)到一定程度，隨著壓實(shí)度的持續(xù)增長(zhǎng)，難以繼續(xù)壓密，此時(shí)瀝青膠漿產(chǎn)生流動(dòng)，繼而骨架結(jié)構(gòu)失穩(wěn)變形這是剪切流動(dòng)的最主要原因。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案，測(cè)試區(qū)域一(B道面結(jié)構(gòu))試驗(yàn)持續(xù)加載至10萬(wàn)次結(jié)束；測(cè)試區(qū)域二(A道面結(jié)構(gòu))試驗(yàn)持續(xù)加載至20萬(wàn)次結(jié)束。每一斷面測(cè)試直線兩端用來(lái)安置車(chē)轍斷面儀的鋼片，對(duì)輪轍變形特性進(jìn)行測(cè)量，記錄下不同加載次數(shù)時(shí)輪轍變形曲線，真實(shí)地記錄了輪轍隨加載次數(shù)增加而變化的情況。

圖2　輪轍形成示意圖Figure 2　The sketch map of rut formation

輪轍斷面變形曲線，如圖3和圖4所示，兩種結(jié)構(gòu)道面輪轍變形總體趨勢(shì)基本一致。但由于道面結(jié)構(gòu)類(lèi)型不同，導(dǎo)致總體變形量和發(fā)展規(guī)律有所不同，主要表現(xiàn)在：

① 在相同實(shí)驗(yàn)加載條件下，B結(jié)構(gòu)道面輪轍無(wú)論隆起與凹陷總體都大于A結(jié)構(gòu)道面輪轍。對(duì)于半剛性基層或復(fù)合道面輪轍一般認(rèn)為主要是面層引起的，這說(shuō)明在高溫條件下瀝青面層的厚度對(duì)于輪轍的深度有影響。其次就是瀝青面層下臥層結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度影響瀝青層的應(yīng)力狀態(tài)，軸載作用越大，越顯著。下臥層強(qiáng)度和剛度越大，較薄的瀝青層內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài)則以受壓為主。下臥層強(qiáng)度和剛度越小，瀝青層內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)越復(fù)雜，從而加劇了混合料的變形，這也是復(fù)合道面結(jié)構(gòu)輪轍小的原因之一。

圖3　A道面結(jié)構(gòu)輪轍斷面曲線與加載次數(shù)關(guān)系Figure 3　A Pavement structure rutting cross section curve relationship with loading times

圖4　B道面結(jié)構(gòu)輪轍斷面曲線與加載次數(shù)關(guān)系Figure 4　B Pavement structure rutting cross section curve relationship with loading times

② 從輪轍變形特性來(lái)看，B結(jié)構(gòu)道面輪跡帶兩側(cè)隆起和凹陷變形界面有過(guò)渡區(qū)域，其變形坡度較為明顯且相對(duì)平緩；A結(jié)構(gòu)道面輪跡帶兩側(cè)沒(méi)有凸凹過(guò)渡區(qū)，坡度較陡。這說(shuō)明下臥層強(qiáng)和剛度越大，瀝青面層在重載作用下的輪跡帶兩側(cè)剪切變形越顯著，層間相對(duì)滑動(dòng)也越明顯。

③ 另外，輪跡處兩側(cè)出現(xiàn)了不均勻變形，復(fù)合道面的更為顯著，原因?yàn)椋涸囼?yàn)路段有路拱橫坡，加載設(shè)備固定在同一區(qū)域，形成典型的渠化交通，而非如實(shí)際交通一樣移動(dòng)施壓。因而路拱對(duì)輪轍發(fā)展不利，從而也可推斷出在實(shí)際相同交通荷載作用下所產(chǎn)生的輪轍變形值小于APT試驗(yàn)輪轍。

3.2輪轍最大變形量及變形速率

在不同的加載次數(shù)下，復(fù)合道面和半剛性基層道面斷面的輪轍變形不盡相同，尤其是輪轍最大變形值發(fā)展速度。其在在不同加載次數(shù)下的輪轍最大變形值增長(zhǎng)特性見(jiàn)圖5。

由試驗(yàn)結(jié)果可知：

① 在加載過(guò)程中，各道面結(jié)構(gòu)斷面最大變形量隨加載次數(shù)增加而變大。

② 從整個(gè)曲線變形發(fā)展特性來(lái)看，而SMA道面斷面平均最大輪轍變形量曲線可以分為3個(gè)階段：初期增長(zhǎng)階段(A結(jié)構(gòu)加載次數(shù)小于3萬(wàn)次，B結(jié)構(gòu)加載次數(shù)小于3萬(wàn)次)；快速發(fā)展階段(A結(jié)構(gòu)加載次數(shù)在4萬(wàn)～14萬(wàn)次，B結(jié)構(gòu)加載次數(shù)在3萬(wàn)～6萬(wàn)次)；穩(wěn)定增長(zhǎng)階段(A結(jié)構(gòu)加載次數(shù)在14萬(wàn)次以后，B結(jié)構(gòu)加載次數(shù)在7萬(wàn)次)。但SMA復(fù)合道面結(jié)構(gòu)隆起與凹陷變形增長(zhǎng)曲線隨加載次數(shù)的增加是逐漸增加的過(guò)程，沒(méi)有顯著的突變；SMA半剛性基層瀝青道面斷面輪轍最大變形則在加載3萬(wàn)次后出現(xiàn)突增。這說(shuō)明SMA半剛性基層瀝青道面輪轍變形有顯著壓密階段和流變階段：初期增長(zhǎng)階段是由壓密引起的，而快速發(fā)展階段則是屬于由壓密進(jìn)入了剪切流變后引起的。SMA復(fù)合道面輪轍變形過(guò)程中壓密階段和流變階段是逐漸過(guò)渡，這主要是由于面層厚度薄，在初期增長(zhǎng)階段壓密過(guò)程伴隨著輕微的流變變形；而在快速增長(zhǎng)階段，瀝青混凝土產(chǎn)生快速流變，且在此過(guò)程中伴隨著流變后的再次穩(wěn)定和壓密作用，因而其變形沒(méi)有顯著的突變。

③ 從斷面最大變形值來(lái)看，兩種道面結(jié)構(gòu)在初期階段變形基本一致。而后兩個(gè)階段SMA半剛性基層瀝青道面的輪轍變形顯著大于SMA復(fù)合道面。這也說(shuō)明壓密變形主要發(fā)生在中面層與上面層，而快速的流變階段則與面層厚度有關(guān)系。

④ 從復(fù)合道面變形特性來(lái)看，其后期發(fā)展速度明顯緩于半剛性基層道面，這也說(shuō)明在滿足承載力的條件下，減少瀝青混凝土厚度，提高基層強(qiáng)度可以顯著減小輪轍。

3.3輪轍變形面積

由于輪轍變形值只能反映出某一點(diǎn)的豎向永久變形的大小，并不能反映出特性和引起變形的原因。因而通過(guò)分析輪轍輪廓曲線以及計(jì)算變形面積，可以得到輪轍隆起面積、下陷面積、總變形面積，以及隆起比例，進(jìn)而深入分析輪轍變形特性，評(píng)價(jià)輪轍變形的程度。

以原道面未加載前表面為基準(zhǔn)面，高出原表面為隆起部分，低于原表面為下陷部分。通過(guò)計(jì)算兩種結(jié)構(gòu)道面的隆起、凹陷變形面積并經(jīng)統(tǒng)計(jì)處理后得到輪轍變形面積與加載次數(shù)關(guān)系，見(jiàn)圖5～圖7。

由上圖和表可以看出：

① 對(duì)于SMA半剛性基層瀝青道面，在整個(gè)加速加載試驗(yàn)過(guò)程中，凹陷面積始終都大于隆起面積。加載初期(0～2萬(wàn)次)，凹陷與隆起面積二者相差不大。此后二者的差值逐漸增大。這再次說(shuō)明了半剛性基層道面加載初期的輪轍變形主要是由于壓密變形引起，且此時(shí)壓密主要是由于上面層和中面層累計(jì)，在此階段凹陷與隆起面積幾乎相等。但隨后，由于加載次數(shù)不斷增加，凹陷面積逐漸大于隆起面積，一方面是下面層也開(kāi)始逐漸出現(xiàn)壓密，另一方面是瀝青混合料出現(xiàn)在高溫條件下重載作用引起的剪切流變從而導(dǎo)致凹陷面積較于隆起面積越來(lái)越大。

圖5　道面最大變形值與加載次數(shù)關(guān)系Figure 5　　　　The maximum deformation of pavement and loading times

圖6　半剛性基層道面變形面積與加載次數(shù)關(guān)系Figure 6　　　　Semi-rigid base pavement rut deformation area with the loading times

圖7　復(fù)合道面變形面積與加載次數(shù)關(guān)系Figure 7　　　　Composite pavement rut deformation area and loading times

② SMA復(fù)合道面在加載初期(0～4萬(wàn)次)隆起面積小于凹陷面積。此后凹陷面積小于隆起面積，而且二者的差距隨加載次數(shù)增加進(jìn)一步加大；這主要是在加載初期變形依然主要是由壓密變形引起的。而在加載4萬(wàn)次后，由于面層較薄(沒(méi)有下面層)，此時(shí)壓密幾乎完成，開(kāi)始逐漸出現(xiàn)混合料的剪切流變現(xiàn)象，因而導(dǎo)致隆起面積逐漸大于凹陷面積。而在加載8萬(wàn)次后，凹陷變形基本穩(wěn)定，但隆起變形急劇增加，導(dǎo)致二者面積差距越來(lái)與大。這主要是在此階段受較大水平壓力作用下逐步在瀝青面層與水泥混凝土板之間出現(xiàn)層間滑移，導(dǎo)致隆起面積急劇增加。這也再次說(shuō)明對(duì)于復(fù)合道面結(jié)構(gòu)良好的層間粘結(jié)能有效減小輪轍。

3.4隆起比例為

瀝青層的輪轍變形由表面隆起變形與凹陷變形共同形成。在考慮瀝青層輪轍問(wèn)題時(shí)，兩種變形在總輪轍變形中所占比例對(duì)于輪轍的發(fā)展有很大的影響，因而受到人們的關(guān)注。瀝青面層在不同荷載作用和不同混合料的公稱(chēng)粒徑的條件下，某一總輪轍變形所對(duì)應(yīng)的隆起比例是不變的，即隆起變形和凹陷變形占整個(gè)輪轍變形總量的比例基本上維持在一個(gè)定值，稱(chēng)為隆起比例系數(shù)。這個(gè)值僅與道面結(jié)構(gòu)組合有關(guān)，與路面溫度、荷載大小以及混合料公稱(chēng)最大粒徑等因素沒(méi)有關(guān)系[15]。因而通過(guò)對(duì)隆起比例系數(shù)的變化規(guī)律分析研究，來(lái)深入了解不同瀝青道面結(jié)構(gòu)組合的輪轍變形特性。通過(guò)對(duì)本試驗(yàn)段的輪轍隆起比例系數(shù)的計(jì)算并統(tǒng)計(jì)見(jiàn)圖8所示。

① 通過(guò)圖8可以看出：2種道面輪轍隆起比例在加速加載試驗(yàn)前期都出現(xiàn)了顯著的波動(dòng)，而在加載后期隆起比例變化不大。前期的隆起比例系數(shù)波動(dòng)主要是由于前期兩種不同輪轍形成機(jī)理造成，即由于初始階段的嚴(yán)密過(guò)程和隨后的高溫剪切作用下，瀝青混凝土流變和層間的失穩(wěn)滑動(dòng)引起隆起和凹陷不成比例的突然變化所導(dǎo)致，但隨著加載次數(shù)的增加，失穩(wěn)后的混合料重新形成基本穩(wěn)定，道面結(jié)構(gòu)隆起比例系數(shù)保持在一個(gè)比較穩(wěn)定的數(shù)值。

② 初期兩種道面的隆起比例變化規(guī)律一致，但半剛性道面的隆起比例系數(shù)小于復(fù)合道面隆起比例系數(shù)。這也再次說(shuō)明在輪轍形成初期，兩者的壓密變形規(guī)律不同，主要是由于復(fù)合道面在初期嚴(yán)密階段伴有微小的流變，因而其隆起比例系數(shù)較大。

圖8　隆起比例與加載次數(shù)關(guān)系Figure 8　Uplift ratio and loading times

③ 從輪轍隆起比例系數(shù)總體發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，SMA復(fù)合道面的隆起比例系數(shù)較SMA半剛性基層瀝青道面大得多。一方面說(shuō)明，層間粘結(jié)對(duì)于輪轍變形，尤其是中后期輪轍變形影響非常顯著。另一方面也說(shuō)明，隆起比例系數(shù)正如文獻(xiàn)[15]所說(shuō)與實(shí)驗(yàn)條件及混合料集料無(wú)關(guān)，但與道面結(jié)構(gòu)組合有關(guān)。由統(tǒng)計(jì)分析可知，SMA半剛性基層瀝青道面的隆起比例系數(shù)最終值都維持在0.45左右，SMA復(fù)合道面的隆起比例系數(shù)最終值都維持在0.6左右。因此在目前試驗(yàn)條件下，認(rèn)為SMA半剛性基層瀝青道面的隆起比例系數(shù)最終的建議值為0.45，而SMA復(fù)合道面的隆起比例系數(shù)最終的建議值為0.6。

4　結(jié)論

① 從輪轍變形總量來(lái)說(shuō)，SMA復(fù)合道面由于其較強(qiáng)的下臥層對(duì)混合料在高溫下的流變有一定的限制作用，再加之面層較薄，其抗輪轍性能明顯優(yōu)于SMA半剛性基層瀝青道面。

② 就輪轍的最大變形值發(fā)展特性來(lái)看，兩種道面結(jié)構(gòu)的輪轍發(fā)展都可分為3個(gè)階段，但SMA復(fù)合道面較SMA半剛性基層瀝青道面變形發(fā)展速度和數(shù)值都小。

③ SMA半剛性基層瀝青道面輪轍凹陷面積在整個(gè)加載過(guò)程中都大于隆起面積，而SMA復(fù)合道面在加載前期，凹陷面積大于隆起面積，但加載到一定次數(shù)后隆起面積大于凹陷面積。

④ 不同道面結(jié)構(gòu)隆起比例不同，隆起比例系數(shù)與道面結(jié)構(gòu)組合有關(guān)。在高溫條件下，SMA瀝青道面隆起比例系數(shù)略有波動(dòng)，但隨后基本穩(wěn)定，SMA半剛性基層瀝青道面的隆起比例系數(shù)的最終的建議值為0.45，而SMA復(fù)合道面的隆起比例系數(shù)的最終的建議值為0.6。

[1]邊際.基于混合交通分析的機(jī)場(chǎng)柔性基層瀝青道面輪轍控制研究[D].上海：同濟(jì)大學(xué)，2008.

[2]Witczak MW， Von Quintas H， Schwartz C W. Superpavesupport and performance models manage-ment evaluation of the SHRP performance models system[C]//P roc.of 81th Conference on Asphalt Pavements 1997.

[3]AASHTO-2002，Pavement design guided [S].

[4]胡萌，張久鵬，黃曉明.半剛性基層瀝青路面車(chē)轍特性分析[J].公路交通科技，2011，28(6)：15-18.

[5]蘇凱，王春暉，周剛，等.基于加速加載試驗(yàn)的瀝青路面車(chē)轍預(yù)估研究[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，36(4)：493-497.

[6]關(guān)宏信，張起森，羅增杰.考慮溫度梯度瀝青路面面層全厚式車(chē)轍試驗(yàn)[J].土木工程學(xué)報(bào)，2011，44(6)：143-147.

[7]LdomirUzarowski.The Development of Asphalt Mix Creep Parameters and Finite Element Modeling of Asphalt Rutting[D].Waterloo Ontario：University of Waterloo.2006.

[8]HuaJinfeng.Finite Element Modeling and Analysis of Accelerated Pavement Testing Devices and Rutting Phenomenon[D].West Lafayette：Purdue University，2000.

[9]White T D.Contributions of Pavement Structure Layers to Rutting of Hot Mix Asphalt Pavement[R].Washington D C：transportation Research Board，2002.

[10]MARASTEANUMO，CLYNE T，MCGRAW J，et al.High Temperature Rheological Properties of Asphalt Binders[J].Transportation Research Record，2005(1901)：52-59.

[11]JONES R，HOMER D，SULLIVAN P，et a1.A Methodology for Quantitatively Assessing Vehicular Rutting on Terrains[J].Journal of Terramechanics，2005，42(3/4)：245-257.

[12]徐東.基于ALF加速加載試驗(yàn)的瀝青路面車(chē)轍有限元模擬[D].西安：長(zhǎng)安大學(xué)，2010.

[13]王輝，李雪連，張起森.高溫重載作用下瀝青路面車(chē)轍研究[J].土木工程學(xué)報(bào)，2009，42(5)：139-144.

[14]張起森.高等級(jí)路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論與方法[M].北京：人民交通出版社，2005.

[15]孟慶楠，陳建軍，李立寒.瀝青混合料加速加載試驗(yàn)車(chē)轍隆起變形的研究[J].公路工程，2008，33(4)：15-19.

Analysis of the SMA Asphalt Pavement Rutting Characteristics Based on Accelerated Pavement Testing

RAN Wuping1，2， ZOU Yiqiang1， KONG Erchun2

(1.Key Laboratory of Road and Traffic Engineering of the Ministry of Education， Tongji University， Shanghai 201804， China；2.Xinjiang University， Urumchi， Xinjiang 830047， China)

Accelerated loading test was carried outto study SMA pavement rut deformation characteristics under the condition of 60 ℃ at a military airport test section in East China ，which is two kinds of pavement structure.Rut deformation development characteristics of four kinds of pavement structures was contrastedand analyzed to explore the rut deformation value，deformation rate，deformation area and uplift deformation ratio of epoxy asphalt pavement structure.Test results show that rutting characteristics and law of development of two kinds of pavement structure has been caused by the different substratumof SMA pavement.Developing rutof two kinds of pavement structurecan be divided into three stages，but deformation development speed and the value of SMA composite asphalt pavement is small than SMA semi-rigid base asphalt pavement.SMA semi-rigid base asphalt pavement rutting sag area is always greater than uplift area，and SMA composite pavement rut sag area is greater than the uplift area in the early stage of the load，but uplift area is greater than the sag areaafter a certain number of times；For two kinds of pavement，uplift ratio is fluctuant at the beginning of the load and is stable in the subsequent loading.The final uplift ratio of SMA semi-rigid base asphalt pavementis suggestedfor 0.45，while the final uplift ratio of SMA composite asphalt pavementis suggestedfor 0.6.

accelerated pavement testing； pavement rut； deformation characteristics； uplift ratio

2015 — 02 — 10

后勤科研項(xiàng)目(ZH2012013)

冉武平(1977 — )，男，甘肅鎮(zhèn)原人，副教授，博士研究生，從事道面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。E-mail：rwpxju@163.com.

U 418.6+8

A

1674 — 0610(2016)04 — 0006 — 06