（道路与铁道工程专业论文）连续配筋混凝土沥青层隧道路面设计及使用性能研究.pdf

7 警 r e s e ad i s s e r t a t i o ns u b m i t t e dt o s o u t h e a s tu n i v e r s i 妙 f o rt h ea c a d e m i cd e g r e eo fd o c t o r o fs c i e n c e b y q i a oh a i _ b i n s u p e r v i s e db y p r o h u a n gx i a o m i n g s c h o o lo ft r a n s p o r 眦i o n s o u m e a s tu n i v e r s i t y j u n e ，2 0 0 9 东南大学学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。 尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过 的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我 一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 研究生签名：砭蚤函趱坠日期：衅 东南大学学位论文使用授权声明 东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印 件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质 论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布( 包括 刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权东南大学研究生院办理。 j 6 j - l k 、一，- j i ( i， 彳 - 摘要 连续配筋混凝土+ 沥青层隧道路面设计 及使用性能研究 摘要 随着公路建设迅速发展，公路隧道日益增多。由于隧道路面处于基础强度高、环境温差 小、湿度较大、渠化交通严重、加减速频繁等特殊的工作环境条件下，使路面结构受力状态 与普通路面不同，按照已有的路面设计方法不能满足隧道路面设计的要求，导致隧道路面破 坏比较严重。同时，随着隧道路面交通等级提高，隧道内车速越来越快，对隧道路面使用性 能也提出更高的要求。其中，路面抗滑性能和交通噪声是两个比较突出问题。隧道较大湿度 环境和严重渠化交通常使隧道路表存在抗滑性能不足，造成交通事故频发；经隧道壁多次反 射产生较大的交通噪声，严重影响了司乘人员的舒适性。如何从隧道路面使用性能的角度来 研究上述问题目前还鲜有涉及，有的处于试验研究阶段，有的处于理论探讨的初级阶段。鉴 于此，本文就隧道路面设计方法及路表使用性能问题进行了深入研究和探索。 为了选择适合于隧道工作环境与交通条件的路面结构类型，提高隧道路面的使用性能并 延长使用寿命，在广泛调研的基础上，采用灰靶理论从整体刚度、耐久性、平整度、抗滑性 能、耐磨性能、修复与重建难度六个方面系统地比较了水泥混凝土路面与沥青混凝土两种常 用的路面结构类型在隧道内的适用性。分析结果表明，采用灰靶理论评判模型选择隧道路面 结构类型在一定程度上克服了选择过程的主观因素，使隧道路面的选择结果更具有客观性； 使在隧道内特殊的工作环境与交通条件下沥青路面的性能更加优越，具有更好的适用性，尤 其能提高隧道路面抗滑性能，降低噪音，改善行车舒适性，维修、养护简便，保证隧道营运 通畅，为实体工程路面结构类型选择提供依据。 通过国内外隧道路面结构调查，并结合实体工程隧道特点，基于耐久性隧道路面设计理 念，提出连续配筋水泥混凝土基层+ 沥青面层( 简称c r c + a c ) 作为实体工程隧道路面结 构；在查阅大量相关技术资料及研究成果的基础上，针对该复合式路面的力学性能进行了深 入的研究；利用所建三维有限元计算模型，对c r c p 的荷载应力和温度应力进行了计算，分 析了横向裂缝间距、配筋率( 钢筋直径和间距) 、路面板厚度、路面宽度、粘结刚度系数等 结构参数对c r c p 路面荷载应力、温度应力的影响；讨论了沥青混合料面层对路面承载力的 影响、复合式路面承受超载的性能评价、考虑水平荷载作用的层间剪应力分析，以及沥青混 凝土罩面层反射裂缝疲劳寿命的计算等：同时根据有限元计算结果，线性回归得出了荷载应 力、温度应力的计算公式，在考察了各设计参数对路面结构各层受力的影响规律，为c i + a c 复合式路面设计提供参考依据。 根据隧道复合式路面典型破坏模式及其工作环境，本文有针对性提出基于结构功能协调 的隧道复合式路面设计方法，从而使隧道路面能够满足隧道内渠化交通严重、加减速频繁、 交通量大、重载、超载车辆多等特点对路面使用品质和使用寿命的要求。基于耐久性设计理 念，以复合式路面的总造价为优化目标，通过分析c r c 层配筋率对反射裂缝宽度及其对沥 青层使用寿命的影响，对连续配筋混凝土层的配筋率与沥青层厚度两个重要设计指标进行动 态优化，结果表明此种设计方法在经济上可行，从而实现c r c + a c 复合式路面结构与材料 设计一体化，使隧道复合式路面在这两方面性能都达到最优。 隧道路面表面抗滑性能不足是导致交通事故的重要原因之一，为了研究隧道路表特性对 轮胎抗滑性能的影响，本文通过对高等级沥青路面的抗滑机理与影响因素分析，运用数值分 析方法对不同路表轮廓的沥青路面与胎面的摩擦接触模型进行模拟，对不同路表特性的沥青 东南大学博士学位论文 路面抗滑性能进行了分析。考虑路面表面轮廓的影响建立了轮胎胎面与柔性路面的摩擦接触 数值模型，探讨了车辆处于自由滚动和紧急制动过程中在不同路表轮廓影响下的轮胎路面 接触压应力、切向应力的响应，以得到路面抗滑性能与路表轮廓之间的相关规律。并以轮胎 与路面间的湿摩擦模型为依据，分析了不同条件下路表特性、行车速度、交通荷载和环境因 素对路表抗滑性能的影响，为隧道路面抗滑性能设计提供参考，以达到减少因隧道路表抗滑 不足而导致的交通事故的目的。 随着交通量增加、行驶速度提高，隧道交通噪声问题日益突出。由于汽车制造技术进步， 发动机产生的噪声越来越小，轮胎和道路的接触噪声已成为隧道交通噪声的主要噪声源，隧 道路面已成为影响交通噪声大小的重要因素之一。为了从隧道路面表面性能的角度揭示隧道 交通噪声产生机理和变化规律，本文建立数值分析模型，运用声学和动力学原理分析了隧道 内不同位置、行驶速度、路面空隙率、构造深度、厚度、模量、路面潮湿状况等参数对交通 噪声的影响，并把数值计算结果与相关文献进行比较，以期能深入分析隧道沥青路面表面性 能对隧道交通噪声的影响，为隧道降噪路面设计提供依据，减小交通噪声对司乘人员影响。 关键词：公路隧道：路面类型选择；灰靶理论： 性能；接触应力；交通噪声；孔隙率； n 复合式路面；c r c p + a c ；力学分析；抗滑 构造深度 d a m a g e so c c u r r e do nt h et u n n e lp a v e m e n t m e 锄w m l e ，w i t ht h ee v e r - i n c r e 雏i n gd r i v i n gs p e e d ， m o t o r i s t sa 佗 e x p e c t i n gb e t t e rp e r f o r n l a n c ef o rt u 仰e lp a 、，e m e m ，t h et w om o s tc r i t i c a l p e r f o 册a n c ei n d i c a t o r sf o rr o a du s e r sa r ea n t i s l i d i n gp e r f o n t i a n c e 觚d 舰f f i cn o i s e t h eh u m i d e n v i r o 啪e n t 柚ds t r i c tc h a n n e l i z e dt m f f i ci nt u n n e lo f t e nm a k et h e p a v e m e n ta n t i s l i d i n g p e r f o m a n c ei n s u f f i c i e n t ，r e s u l t i n gi nm o r e 仃a 仃i ca c c i d e n t s o nt h eo t h e rh a n d ，仃a f j f i cn o i w o r s e l l st h r o u g hm u l t i p l e 陀f l e c t i o n si nt u 肌e l ，g r e a t l yr e d u c i n gt h ec o m f o n a b l e n e s so fd r i v e r s 锄dp 舔s e n g e r s t h e r ea r eo n l yaf e ws t u d i e so nt h ea f o r e m e n t i o n e dp m b l e m s 矗o mt h ep e r s p e c t i v e o ft u n n e lp a v e m e n ts e r v i c i b i l i 哪s o m eo ft h e ma r ei nt l l es t a g e0 fp r e l i m i n 甜ye x p e r i m e n tw h i l e t h eo t h e r sa mi nt h es t a g eo fb 弱i ct h e o r e t i c a id i s c 啪s i o n i ti st h e r e f o r e t h ei n t e n t i o no ft h i s d i s s e r t a t i o nt os o l v et h ea b o v ep r o b l e m sa n de n h a n c et h ek n o w i e d g eb a s ef o rt h ep r o p e rd e s i 母1o f t u i l i l e lp a v e m e mf r o mt h e r v i c i b i l i t yv i e w p o i n tb 舔e do nt h en 啪e r i c a ls i m u l a t i o na n d e x p e r i m e n t s g r e yt a 嚷e tt h e o 珂i sa d o p t e di no r d e rt 0c h o o s eap a v e m e n ts t r u c t u m 坤p es u i t a b l ef o ri t s e n v i r o n m e n ta n dt r a 丘i cc o n d i t i o n s t oi m p r c i v ep a 、，e m e n tp e r f o m l a n c ea n dp r o l o n gi t ss e r v i c el i f e b 嬲e do nc o m p r e h e n s i v eq u e s t i o i l r i a i r e ，t h et h e o 珂i se m p l o y e d t oc o m p a 他s y s t e m i c a l l y 恤 a p p i i c a b i l i t ) ，o ft h ec o n c r e t ep a v e m e n ta n d 猫p h a l tp a v e m e n t ，c o 璐i d e r i n gs u c h 弱p e c t s 私o v e m l l r i g i d i 吼d u r a b i l i 劬f l a t n e s s ，a m i - s l i d i n gp e r f 0 肌a n c e ，w e 盯i n gr e s i s t a n c ea n de a s i n e s so f 舱p a i r a n dr e c o n s t r u c t i o na n a l y t i c 陀s u l t si n d i c a t et h a ts o m es u b i e c t i v ef 犯t o r sa 代a v o i d e dt 0ac e r t a i n e x t e n t b a s e do ne v a i u a t i o nm o d e lo fg r e yt a r 日e tt 1 1 e o r y t h i sm a k et h ec h o i c er e s u l tm o r e o b j e c t i v e ；t 1 1 e 弱p h a l tp a v e m e n t ，w i t hb e t t e rf i e l dp e r f o r m a n c e ，i sm o 他a p p l i c a b l ef o rs p e c i a l e n v i r o n m e n ti nt u m l e id u et 0e f l l l 锄c e da n t i s l i d i n gp e r f b r n l a n c e ，r e d u c e dn o i s e s ， i m p r o v e d c o m f o r t a b l e n e s s ，s i m p l i f i e dm a i m e n a i l c ea n dl e s s e n e d 仃a 伍ci 锄s a no ft l l e s ea d v 锄t a g e so 丘e f s o m eb a s e sf o rt h ec h o i c eo fp a v e m e n ts t r u c t u 他i nt 吼n e i b 船e d t h et u n n e lp a v e m e n ti n v e s t i g a t i o na n dd 啪b i l n yd e s i 印c o n c e p t ，c o n t i n u o u s l y 豫i n f o r c e dc o n c 陀t ep a v e m e n 什鹊p h a l tc o n c r e t e ( i e c r c p a c ) i sp r o p o s e d 嬲t h ep a v e m e n t s 伽l c t l l 他f o rf i e l da p p l i c a t i o n b 嬲e do ne x t e l l s i v el i t e 枷陀r e v i e w t t l et t l r e e - d i m e 璐i 0 耵皿lf i n i t e e l e m e n tm o d e lo fc r c pi se s t a b l i s h e d t h es t 陀s s e so fc r c pa 舱c 2 l l c u l a t e du s i n gt l l ef i n i t e e l e m e n tm o d e lc o n s i d e r i n gb o t hl o a da n dt h e n n a le 仃e c t s t h en 啪e r i c a l 锄l y s i si sc a 玎i e do u tt 0 r e v e a lt 量l es 仃e s ss t a t ei nc r c p 锄dt h ei n f l u e n c eo ft h ec o l l f i9 1 j 均t i o np 踟狮e t e 墙，i n c l u d i n gc 豫c k s p a c i n g ，r e i n f o r c e m e n tr a t i o ( d i a m e t e r & s p a c i n 曲，b o n d - s l i pr e l a t i o n c r c pt h i c k 鹏s s ，c r c p w i d t h 锄ds oo n b 嬲e d t 1 1 e 锄a l y s i so fc r c 只t l l en m n e r i c a l 锄吼l y s i 3o fc l 屹p 斗- a cc o m p o s i t e p a v e m e n ti sd o n et oi n v e s t i g a l et h em e c h 锄i c a lc h 盯a c t e r i s t i c s t h e 心a r c hm a i n l yd e a i sw i t i lm e i n n u e n c eo f0 v e r l a y 0 v e r l o a d i n gc a p a c i 锣o ft h ec o m p o s i t ep a v e m e 峨s h e 盯s 仃e s su 1 1 d e r h o r i z o n t a ll o a 也a n do v e r l a yf a t i g u el i f eo fr e n e c t i v ec r a c k a ti a s t ，t h ei i l f l u e n c eo f e a c hp a r a 噎n e t e r o nt h em e c l l z m i c a lb e h a v i o ri sa n a l y z e da n dc o m p 钏- e d a c c o r d i n gt 0 也e 矗n i t ee l e m e mr e s u l t s ，t 1 1 e r e g 陀s s i o ne q u a t i o mo ft 1 1 r e ei n d e x e sf o rc r c p + a cc o m p o s i t ep a v e m e n ta r ed e r i v e d ，i l l c l u d i n g i i i 东南大学博士学位论文 m e c h 锄i c a ls 仃e s sf o m u l a ，t h e 姗a ls t 陀s sf o m u l a i n f l u e n c e0 fd e s i g np a r a m e t e r s0 np a v e m e n t s t r e s s 啦l t e si sd i s c u s 驼d ，w h i c ho f j f e r st h e 他f e l 豇i c ef o rc o m p o s i t e p a v e m e n td e s i g i lo fc r c p + a c a c c o r d i n gt 0t h et y p i c a lf a i l u 他m o d e s 强de n v i r 0 姗锄t a lc o n d i t i o n so fc o m p o s i t ep a v e m e mi n t u ：n n e l ，t h ed e s i 鲫m e t h o do fc r c p + a cc o m p o s i t ep a v e m e n ti sp r o p o db 雒e d t h e c o n s i s t e n c eo fs t r u m 鹏锄dm n c t i o nl a y e r 1 1 1 et u 】眦e lp a v e m e n tf o l l o 、i n gt l l ea b o v ed e s i g i l m e t t l o dc 锄m e e tt h e 心q u i r e m e n t so fs t r i c tc h a 肌e l i z e d 仃a 缅c ，丘e q 啪n t c e l e r a t i o na n d d e c e l e r a t i o n ，h i 曲p e r c e n t a g eo f0 v e r l o a da n dh e a 、，yl o a dv e i l i c l e ，c ta 1 b 舔e d0 nd 嘶l b i l n yd e s i g n c o n c e p t ，t h eo v e r a l lc o s to fc r c p + a cc o m p o s i t ep a v e m e n ti sc h o s 朗髂o p t i m i z a t i o no b j e c t i v e b y 锄a l y z i n gt h ee 行e c to fc r cl a y e r 陀i n f b r c e m e mr a t i oo nr e f l e c t i v ec r kw i d t h 锄d 躯p h a n l a y e rl i f e ，也er e i i l f 0 r c e m e n tm t i o 锄d 鹊p h a l tl a y e rt l l i c l m e s sa 心o p t i m i z e dd y n 锄i c a l l y 1 1 h e r e s u l ts h o w st h a tt 量l ea b o v ed e s i g nm e t i l o di s e c o n o m i c a l l yf e 觞i b l e t h e r e f 0 陀m ep r o p o s e d m e t h o di i i t e g r a t e s 锄d o p t i m i z e st l l e s t l l u c t u 旭甜l dm a t e r i a ld e s i g no fc r c p + a cc o m p o s i t e p a 、，e l n e n t 1 n s u 塌c i e n ta n t i - s l i d i n gp e 墒m 锄c eo fp a v e m e n to 舭nl e a d st 0 舰街ca c c i d e 珧t 0s t u d yt h e m f l u e n c eo fp a v e m e n ts u r f a c ec h 孤砌e r i s t i c so ni t s 咖i s l i d i n gp e r f o m l 锄c e ，t l l em e c h a i l i s m0 f 锄t i s k i df 0 m a t i o n 锄d9 0 v e m i n g 觚。娼a 舱s t u d i e d t l l em o d e l c o n s i s t i n go f 舔p h a l tp a v e m e n t a n dn e a dc o n t a c ti ss i m u l a t e dn u m e r i c a l l y t 1 1 e 锄t i - s l i d i n gp e r f o m a n c eo f 嬲p h a l tp a v e m e 吣 w i t hd i 仃e 他n ts u r f a c et e x t u r e si sa n a l y z e d am 肌e r i c a l 撇l y s i sm o d e li se s t a b l i s h e di n c l u d i n g m b b e r 仃e a d 锄d 蠲p h a l tp a v e i n e n t 1 h ec o n t a c ts 骶s sb 酣e e n 们a d 锄ds u r f 缸ea r ed i s c 惦s e di n t h ec o n d i t i o 鸺o fd i 仟e r e n ti n t e r f a c i a l 丘i c t i o nc o e 币c i e n t su n d e r 舶e l yr o l l i n g 锄de m e r g e n t b r a k i n gs t a t e s ，f o l l o w e db yt h ed i s c l l s s i 伽t h er e l a t i o no fs k i d 陀s i s t a n c e 锄ds u r f i a c ep r o f i l e b 弱e d0 nt h ew e t 们鲥0 nm o d e lb e t 、 r e t i r e 锄dp a v e m e n t ，t 1 1 ee 仃e c t so fd i 虢r e n tc o n d i t i o 璐 s k i dr e s i s t 锄c ea r ed i s c i l s s e d ，蚰c h 舔s l l d 沁et e 】咖r e ，v e h i c l ev e l o c i 吼舰m cl o a d s 肌d e n v i r 0 啪e n t a lf a c t o r s t 1 1 i si n v e s t i g a t i o np r o v i d e sr e f e r e n c e sf o rt 1 1 ep r o p c r 锄t i - s l i d i n gd e s i g no f 劬m e lp a v e m e n tt or e d u c et r a l 五c c i d e n t s w i t hi n c 陀舔i n gt m 伍cv o l u m e 觚dd r i v i n gs p e e d ，t h ep r o b l e m0 ft r a f f i cn o i s ei si n c r e 舔i n g l y a l a n n i n g 。b e c m j s eo ft e c l l l l i c a lp r o g r e s si na m o m o b i l em 锄u f i a c t u r e ，t l l en o i s ef 如mt h ee n g i n ei s g r e a t l yr c d u c e d c o n t t0 ft h et i r e 锄dp a v e m e n tb e c o m e st h em a i ns o u r c eo ft l l et m m cn o i s e t h et u l l n e lp a v e m e n ti s0 鹏o ft h ei m p o r t a mf a c t o r sa 腩c t i n g 舰伍cn o i s e t h e 硼m e r i c a l 锄a l y s i s m o d e l i se s t a b l i s h e dt 0r e v e a lg e n e r a t i o nm e c h a n i s ma n di 耐1 u e n c i i 堰f a c t o r s0 ft u m 把l t r a 伍cn o i s e b 弱e d0 na c o u s t i c s 锄dd y m m i c sp r i n c i p l e s ，t h ee f f e c to fp a 啪e t e 璐t 肼i cn o i i s 锄a l y 臻d s u c h 鹤p o s i t i o i l s p e e d ，t c x t u r ed e p t i l ，t h j c 妯e s s ，n 1 0 d u l 惦，m o i 咖舱，e ta 1 1 1 1 en u m e r i c a l c a l c u l a t i o nr e s u l t sa r ec o m p a r e dw i t hn l a to fr e i a t e dl i t e 豫t u 佗st 0 他v e a lt h ei n n u e n c eo fp a v e m e n t s u r f a c ec h a r 犹t e r i s t i c s 仃a m cn o i s e t h ea _ b o v ei n v e s t i g a t i o nc 锄p r o v i d eb 舔e sf o rr m i r e d u c t i o nd e s i g l lo ft u 衄e lp a v e m e n t 锄di i i l p r 0 v et h ec o m f 0 渤b l e n e 鹃o fd f i v e r s 锄dp 弱s e n g e r s ( e yw o r d s ：r o a dt 吼n e l ；p a v e m e n tb p es e l e c t i ；g l i e yt a 昭e tt h e o 哆；c o m p o s 沁p a v e m e n t ； c r c p + a c ；m e c h 锄i c sa m l y s i s ；a n t i - s l i d ep e r f b m 锄c e ；c o n t a c ts 仃e s s ；1 h f f i cn o i 辩； a i rv o i d 胁i o ；t e x n 鹏d e p t i i 目录 摘 要 目录 二i a b s t r a c t 第l 章绪论。l 1 1 研究背景l 1 2 隧道路面结构研究状况1 1 3 连续配筋混凝土+ 沥青层路面结构研究进展3 1 4 连续配筋混凝土+ 沥青层路面设计方法研究现状。5 1 5 隧道路面抗滑性能研究进展8 1 5 1 隧道路面抗滑性能的重要性8 1 5 2 轮胎胎面与路面摩擦接触研究8 1 6 隧道交通噪声研究现状9 1 7 主要研究内容与技术路线1 l 第2 章隧道路面使用状况调查及路面结构类型选择1 3 2 1 隧道路面- 丰要破坏类型调查与分析。1 3 2 1 1 路面裂缝l3 2 1 2 隧道路面水损坏1 4 2 1 3 表面变形1 5 2 1 4 表面滑溜1 5 2 2 隧道路面湿度及抗滑性能调查与分析1 6 2 3 隧道路面行车噪音调查与分析1 8 2 4 隧道路面结构方案评判j 2 0 2 4 1 灰靶理论基本原理2 l 2 4 2 基本模型的建立2 1 2 4 3 原始序列的确定2 3 2 4 4 标准模式的确定2 4 2 5 实体工程隧道路面结构类型选择2 7 2 5 1 隧道内环境对路面结构的要求2 7 2 5 2 隧道路面结构方案选择的原则2 8 2 6 本章小结2 8 第3 章连续配筋混凝土+ 沥青层隧道路面结构力学分析2 9 3 1 荷载应力分析2 9 3 1 1 荷载应力模型2 9 3 1 2 确定临界荷位3 l 3 1 3 设计参数敏感性分析3 2 3 i 4 荷载应力公式3 5 3 2 温度应力分析3 8 3 2 1 温度应力理论3 8 3 2 2 隧道路面工作环境特点4 0 3 2 3 隧道路面温度应力特征4 0 3 2 4 温度应力计算模型4 l 东南大学博士声位论文 3 2 5 设计参数敏感性分析4 3 3 3 沥青层反射裂缝分析。4 8 3 3 1 沥青层反射裂缝模型4 8 3 3 2 应力强度因子数值解4 9 3 3 3 断裂力学分析模型5 3 3 3 4 断裂力学计算结果分析5 4 3 4 连续配筋层与沥青层界面稳定性分析。5 8 3 4 1 层间稳定性影响因素5 8 3 4 2 界面粘结材料抗剪试验6 0 3 。5 本章小结。6 0 第4 章连续配筋混凝土+ 沥青层隧道路面设计方法研究。6 2 4 1 隧道复合式路面典型破坏模式6 2 4 2 基于结构功能协调的隧道复合式路面设计方法6 3 4 3 隧道c r c + a c 路面结构设计参数“ 4 3 1 隧道路面的路基6 4 4 3 2 隧道路面的基层6 4 4 3 3 连续配筋混凝土层6 4 4 3 4 沥青混凝土面层6 5 4 3 5 防水粘结层6 5 4 4 连续配筋混凝土+ 沥青层隧道路面设计6 5 4 4 1 连续配筋混凝土+ 沥青层隧道路面主要设计指标6 5 4 。4 2 连续配筋混凝土+ 沥青层隧道路面结构设计标准。6 6 4 4 3 连续配筋混凝土+ 沥青层隧道路面设计步骤6 7 4 5 连续配筋混凝土+ 沥青层隧道路面经济技术分析6 7 4 6 实体工程路面设计实例。6 8 4 6 1 复合式隧道路面基层设计6 8 4 6 2 连续配筋混凝土层厚度设计6 8 4 6 3 沥青混凝土层厚度设计7 0 4 6 4 连续配筋混凝土层配筋率设计7 0 4 6 5 设计指标验算7 0 4 6 6 连续配筋混凝土层端部处理方法设计7 l 4 7 本章小结。7 l 第5 章隧道沥青面层表面抗滑性能研究7 2 5 1 路面抗滑性能机理分析7 2 5 2 影响路面抗滑性能因素7 4 5 2 1 路表结构特性7 5 5 2 2 交通荷载特征7 5 5 2 3 路表环境因素7 6 5 3 路面抗滑性能数值模型7 6 5 3 1 材料模型分析7 7 5 3 2 接触模型分析7 7 5 3 3 建立路面抗滑性能数值模型7 9 5 4 路表特性对抗滑性能影响分析。8 l 目录 5 4 1 路表特性对接触压应力影响8 l 5 4 2 路表特性对接触切向应力影响。8 3 5 4 3 路表特性对摩擦及粘着系数影响8 4 5 5 实测路面轮廓参数h r 与抗滑性能的关系8 6 5 6 本章小结8 7 第6 章隧道沥青面层特性对交通噪声影响研究8 8 6 1 隧道交通噪声产生机理8 8 6 2 隧道路面交通噪声数值模型8 9 6 2 1 隧道交通噪声影响因素8 9 6 2 2 隧道交通噪声数值模型建立9 0 6 3 隧道交通噪声影响因素分析9 2 6 3 1 隧道不同位置交通噪声分布情况9 2 6 3 2 行车速度对交通噪声的影响9 3 6 3 3 路面空隙率对交通噪声的影响9 4 6 3 4 构造深度对交通噪声的影响9 5 6 3 5 沥青面层厚度对交通噪声的影响9 5 6 3 6 路表潮湿状况对交通噪声影响9 6 6 4 实测噪声结果。9 8 6 4 1 行车速度对噪声的影响9 8 6 4 2 构造深度对噪声的影响9 9 6 5 本章小结1 0 0 第7 章结论及展望1 0 l 。一 7 1 主要研究结论1 0 l 7 2 主要创新点1 0 3 7 3 进一步研究建议1 0 3 致谢1 0 5 参考文献1 0 6 攻读博士学位期间发表的学术论文。1 l o m 第l 章绪论 1 1 研究背景 第1 章绪论 我国是一个多山的国家，随着公路建设事业的迅速发展，公路隧道因具有提高线路标准、 缩短运营里程、保护生态环境等优点而越来越受到人们的青睐。特别是在中国西部，其独特 的地域条件决定了公路隧道建设的必要性。据交通部统计，截至2 0 0 7 年底，我国公路隧道 总数已达3 7 8 8 座，总长已超过1 8 4 11 8 万延米，3 0 0 0 m 以上的特长公路隧道已超过4 9 座， 我国已经成为世界上隧道工程最多、最复杂、发展速度最快的国家之一【l l 。 隧道作为道路的咽喉部位，不仅承担着普通高速公路的交通运输作用，还对路网交通具 有控制性的作用，而隧道路面使用状况对隧道交通舒适性及安全性影响较大。与隧道外其它 路段比较，隧道路面有其特殊的工作环境，隧道路面处于相对较为封闭的环境内，受阳光、 雨水等因素直接影响较少，且隧道内温度场变化、路基强度也与其它路段不刚2 1 。因此，隧 道路面使用、安全性能及行车荷载作用下的力学响应有其自身的特点，如果简单地按照隧道 外路面结构设计方法设计隧道路面，不考虑隧道路面的特殊工作环境，要么不能满足隧道路 面使用、安全要求，要么造成资源浪判引。 但是，目前国内外关于隧道工程的研究主要集中在隧道洞体的结构