本文是一篇高速公路论文，高速公路属于高等级公路。中国交通部《公路工程技术标准》规定，高速公路指“能适应年平均昼夜小客车交通量为25000辆以上、专供汽车分道高速行驶、并全部控制出入的公路”。（以上内容来自百度百科）今天为大家推荐一篇高速公路论文，供大家参考。
专业高速公路硕士论文范文篇一
第 1 章 绪论
1.1 研究背景及研究意义
随着我国经济的快速发展，汽车数量越来越大，每年大量的废旧轮胎造成的“黑色污染”，严重威胁着人类生存的环境。据相关统计，全世界每年大约有报废轮胎 10 亿多只，我国仅次于美国和日本，是世界上第三大轮胎生产国。在许多大城市的市郊结合处都有大量的废旧轮胎堆积，这不仅影响市容，也对城市环境造成了极大的破坏。“黑色污染”造成的危害已经远远大于“白色污染”。如何资源化、无害化的充分利用这些“黑色污染”已成为迫在眉睫的问题。解决这个问题必将对缓解环境压力和我国可持续发展起到积极的作用[1]。 改性剂可以分为两大类：有机改性剂和无机改性剂。SBS 改性剂是目前公路路面应用较为广泛的有机材料改性剂，可以使沥青混合料的低温抗裂性，水稳定性和高温稳定性等性能得到有效的改善，但是其加工工艺复杂、成本较高等因素束缚其在沥青路面方面的广泛应用。相比 SBS 改性剂，硅藻土具有加工工艺简单、成本廉价、施工便捷和易于储存等优势。我国硅藻土的储存量丰富，居世界第二。我国众多省份都有硅藻土的产出，其中以吉林省最多，占全国硅藻土储量的 54%[2]。在沥青混合料中掺入硅藻土，可以达到提高沥青路面使用性能的目的。经过大量的研究发现，硅藻土作为一种优质的沥青改性剂，可以较好的提高沥青混合料的高温性能、低温抗裂性和水稳定性。进一步研究硅藻土对沥青混合料的性能影响具有重要的意义和广阔的发展前景。 橡胶颗粒沥青路面是将废旧轮胎产生的橡胶颗粒代替沥青混合料中的部分集料铺筑在沥青路面中。大量的研究发现，掺入橡胶颗粒的沥青路面的低温性能、高温性能得到显著提高，路面的韧性增强，弹性路面可以使行车更具舒适性，车辆的行驶噪声明显降低，路面的抗滑性，耐磨性也得到增强[3]。目前，国内外学者对多种除雪破冰功能路面进行研究[4][5]，其中橡胶颗粒应用在冬季寒冷地区进行除雪破冰的研究较为普遍，且在一些地区已经得到应用。将橡胶颗粒等特殊材料掺入路面集料之中，提高路面的变形能力，道路上的冰雪在车辆荷载的自应力作用下破碎融化，从而达到除雪破冰的作用。但近些年，国内外铺筑了一些橡胶颗粒沥青路面试验路段，发现橡胶颗粒沥青路面的抗冻耐久性并不理想，大多数路面在早期出现了混合料松散，坑槽等病害。季冻区冬季昼夜温差大，沥青路面的冻融破坏尤为严重。
.......
1.2 国内外研究现状
0 世纪 60 年代，瑞士道路研究所提出橡胶颗粒沥青混合料基本概念。同时期，瑞典出现了 Plus Ride 法，此方法将橡胶颗粒直接加入到沥青混合料中，经过一定的工艺拌合成型，制成干法橡胶颗粒改性沥青混合料。美国的 Charles H.Mc Donald 等提出 Overflex TM 橡胶粉改性沥青混合料，此混合料通过湿法工艺进行制备[6]。此后，许多国家对橡胶颗粒沥青混合料进行研究。其中美国对橡胶颗粒沥青混合料的研究成果最为突出。 20 世纪 80 年代，美国的 Heitzman 首次利用橡胶颗粒直接替换沥青混合料中的骨料，对改性沥青混合料的弹性性能进行研究。Heitzman 将粒径为 0.85～6.4mm 的橡胶颗粒替换一定的石料，作为磨耗层，直接掺入间断级配沥青混合料中[7]。 美国的 Van Kirk 与 Jack L 等人[8]将掺量不大于混合料质量 2%的细度较大的橡胶颗粒替换混合料中一定粒径的细集料，直接掺入到密级配沥青混合料中，以达到改善沥青混合料性能的目的。 美国工程兵寒冷地区工程试验室的研究成果表明，将一定粒径的橡胶颗粒替换沥青混合料中的石料掺入到混合料中，使沥青混合料具有良好的弹性，可以有效的除雪破冰。该研究对不同橡胶颗粒掺量的沥青混合料进行马歇尔试验、回弹模量试验和除雪破冰试验。发现随着混合料中橡胶颗粒掺量的增加，橡胶颗粒沥青混合料的除雪破冰效果增强。但试验也发现，橡胶颗粒沥青混合料的成型和耐久性存在着很大弊端[9][10]。
.........
第 2 章 改性沥青混合料级配组成设计
本章通过试验得到橡胶颗粒改性沥青混合料所需原材料的相关技术指标，并选择适合这三种改性沥青混合料的级配设计方法，对硅藻土-橡胶颗粒复合改性沥青混合料中的硅藻土掺入方法和掺入量进行确定。根据三种橡胶颗粒改性沥青混合料设计级配的参数分析，确定各种材料的最佳掺量，得到三种改性沥青混合料的最佳油石比，并对三种混合料的马歇尔试验结果进行对比分析，为接下来橡胶颗粒改性沥青混合料的研究提供技术支撑。
2.1 试验原材料的性质
针对季冻区的气候特点，本试验选用的沥青为盘锦 AH-90#沥青。通过试验表明，此沥青的试验基本技术指标满足《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004 对于沥青的相关标准。具体沥青基本技术指标详见表 2.1。集料是沥青混合料中构成骨架的主要成分，并有充填的作用，集料的力学性能对沥青混合料强度有着很大的影响，选取优质的集料对于评价沥青混合料的性能相当重要。本文选取优质的安山岩作为试验原材料。集料的筛分粒径为 9 档（13.2mm、9.5mm、4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm、0.075mm），主要通过试验测试了各档集料的表观密度，对于粗集料还测试了集料的吸水率、压碎值、磨耗值和针片状含量等基本指标。
............
2.2 级配组成的设计方法
橡胶颗粒沥青路面是将橡胶颗粒代替一部分集料作为骨料应用在沥青路面中，橡胶颗粒和石料的性能有很大不同，橡胶颗粒具有回弹性好，强度低，质量轻等特点。采用连续级配设计方法，掺入的橡胶颗粒会改变混合料的内部组成结构，影响沥青混合料性能的稳定性，导致橡胶颗粒沥青路面难以得到实际应用，而间断级配为橡胶颗粒路面的应用提供了可能，间断级配由大量粗集料形成骨架，不但可以提供良好力学稳定性，还可以为橡胶颗粒提供足够的空间。大量学者认为，粗集料、细集料、橡胶颗粒和沥青适当的比例关系是形成稳定的骨架嵌挤结构的前提[19]。张洪伟提出了“改进 CAVF 法”[45]。“改进 CAVF 法”在骨架嵌挤密实法的基础上结合分形理论进行了改进，首先通过 CAVF 法确定粗集料、细集料的用量和油石比，再结合分形理论所确定的级配范围得到初始级配，再依次通过马歇尔试验、路用性能试验、飞散稳定性试验和耐久性试验等进行级配调整，最后得到最佳沥青用量。 本文将采用骨架嵌挤密实体积法来进行三种橡胶颗粒改性沥青混合料的级配设计。具体设计过程详见 2.3 节。
...........
第 3 章 改性沥青混合料稳定性研究 .......23
3.1 改性沥青混合料路用性能 ........23
3.1.1 改性沥青混合料的低温抗裂性 ........23
3.1.2 改性沥青混合料的高温稳定性 ........25
3.1.3 改性沥青混合料的水稳定性 .....27
3.2 改性沥青混合料空隙率及水稳定性分析 ......29
3.3 本章小结 .......34
第 4 章 改性沥青混合料抗冻性试验研究.......37
4.1 沥青混合料冻融破坏理论 ........37
4.2 冻融试验方法的研究 .........38
4.2.1 冻融循环的温度和时间 ......38
4.2.2 冻融次数和性能评价指标 .........39
4.3 橡胶颗粒混合料抗冻性的研究 .......40
4.4 本章小结 .......53
第 5 章 改性沥青混合料抗冻性预测 .......55
5.1 预测模型的选取..........55
5.2 预测模型的建模机理 .........55
5.3 预测模型具体应用 ......57
5.4 预测分析 .......61
5.5 本章小结 ........63
第 5 章 改性沥青混合料抗冻性预测
橡胶颗粒沥青混合料的抗冻性是季冻区沥青路面设计需要考虑的最重要因素之一。由于沥青混合料抗冻性试验一般至少需要经过 10～20 次左右的冻融循环过程，存在试验周期长、试验量大、操作繁杂等缺点。建立预测模型逐渐成为沥青混合料抗冻耐久性的研究方向。
5.1 预测模型的选取
目前常见的预测方法主要包括神经网络、概率统计、模糊数学、灰色理论和支持向量机等。其中灰色理论的应用最为广泛，国内已有一些研究者采用 GM（1,1）灰色预测模型[58]-[60]对沥青混合料的冻融损伤进行预测研究，但是 GM（1,1）是建立在等间距的序列的基础上，由于沥青混合料冻融损伤的变化趋势是先急后缓，等间距测得的数据过密会使试验量过于繁重，测量数据间距过大又不能很好的反映沥青混合
