成果名称

倒装基层沥青路面性能及其适用性研究

成果登记号

知识产权

完成单位

序号

单位名称

通讯地址

1

山东高速集团有限公司

山东省济南市历下区龙奥北路8号

2

长安大学

陕西省西安市碑林区南二环中段126号

完成人

序号

姓名

工作单位

对成果的贡献

1

周  勇

山东高速集团有限公司

项目负责人，主持本项目申报、方案制定、实施与总结。

2

沙爱民

长安大学

参与项目申报、实施和总结，负责关键技术研究和成果审核。

3

张西斌

山东高速集团有限公司

参与项目申报、实施和总结，负责应用情况调研与实体工程设计施工管理。

4

丁晓岩

山东高速集团有限公司

参与项目申报、实施和总结，负责室内研究方案设计与审核。

5

李洪印

山东高速集团有限公司

参与项目申报、实施和总结，负责足尺加速加载试验方案制定与审核。

6

胡力群

长安大学

参与项目申报、实施和总结，负责原材料测试与级配碎石材料组成设计。

7

卜德江

山东高速集团有限公司

参与项目申报、实施和总结，参与实体工程试验路施工管理。

8

张文武

山东高速集团有限公司

参与项目申报、实施和总结，参与路面足尺加速加载试验方案制定与实施。

9

韩振强

长安大学

参与足尺加速加载试验与性能预估模型建立。

10

王  飞

山东高速集团有限公司

参与实体工程试验路施工管理与跟踪观测。

11

刘  祥

长安大学

参与级配碎石材料组成设计与试验路施工指导。

12

胡学亮

山东高速集团有限公司

参与室内材料性能测试。

13

贾  侃

长安大学

参与试验路沿线交通与环境数据获取与处理。

14

樊  超

山东高速集团有限公司

参与试验路跟踪与测试。

15

焦文秀

长安大学

参与结构仿真模拟计算。

16

王珊珊

山东高速集团有限公司

参与病害调查与历史养护数据资料获取。

17

郭春辉

山东高速集团有限公司

参与原材料获取与测试。

18

刘方洲

山东高速集团有限公司

参与路面病害数据分析。

19

姜海龙

山东高速集团有限公司

参与交通环境数据采集。

20

刘鹏

山东高速集团有限公司

参与试验路设计与实施。

21

李利

山东高速泰安发展有限公司

参与试验路施工管理与长期性能观测。

22

李小强

山东高速泰安发展有限公司

参与试验路长期性能跟踪观测。

23

王文通

长安大学

参与试验路施工指导。

24

葛海涛

长安大学

参与室内试验测试。

25

熊晓威

长安大学

参与加速加载试验测试。

成果公报内容

半刚性基层及其与沥青稳定碎石组成的组合式基层是当前沥青路面的主要基层类型，为保证足够的路面结构抗裂性与抗车辙性能，一般需采用不小于18cm的沥青层，导致路面建设与养护维修费用高昂。无粘结碎石材料具有成本低、材料来源广、施工工艺简便、可重复利用、抗压性能好且阻隔拉应力等特点，可有效降低路面寿命周期费用成本、减少建筑垃圾的产生，符合道路行业可持续发展的理念，得到广泛认可。然而，目前国内在薄沥青层倒装基层沥青路面长期性能与设计方法方面，缺乏我国交通、环境与材料特性条件下的系统研究。因此，本项目通过理论与数值分析、室内试验、足尺加速加载试验、实体工程试验路现场试验和测试等手段，对级配碎石材料作为基层的薄沥青层倒装路面结构性能与设计应用技术进行了系统研究，本项目的主要技术创新为：

1. 研究了足尺加速加载试验条件下轴载水平、环境温度、结构层厚度对结构应力应变响应的影响规律，揭示了薄沥青层倒装基层路面结构寿命周期力学响应的演变特征；

2. 建立了基于可压缩堆积和散体力学理论的级配碎石体积和力学设计指标模型，提出了骨架-密实型级配碎石组成设计方法；

3. 提出了考虑材料参数动态变化的非线性路面损伤累积计算方法，建立了倒装基层沥青路面疲劳损伤与车辙深度预估模型，改进了基于米勒法则损伤线性累加的路面结构设计方法，提高了路面设计结果的可靠性；

4. 提出了不同环境与交通条件下薄沥青层倒装基层路面结构组合方案，以及施工工艺与质量控制技术。

验收（评价)专家名单

序号

姓名

单位

专业领域

职称

1

郑健龙

长沙理工大学

道路工程

中国工程院院士

2

李术才

山东大学

道路工程

中国工程院院士

3

王旭东

交通部公路科学研究院

道路工程

首席研究员

4

郭忠印

同济大学

道路工程

教授

5

杨永顺

山东公路学会

道路工程

研究员

6

王  林

山东省交通科学研究院

道路工程

院长/研究员

7

关彦斌

中交基础设施养护集团有限公司

道路工程

正高级工程师

8

刘  洋

齐鲁工业大学

财务

高级会计师

9

周端涛

济南金曰公路工程有限公司

财务

高级会计师

组织验收、评价单位：山东省交通运输厅、山东公路学会

验收意见

2021年7月23日，山东省交通运输厅在济南组织了“倒装基层沥青路面性能及其适用性研究”项目验收工作。验收专家组（名单附后）听取了项目组的汇报，审阅了相关技术文件和财务报告，经质询和讨论，形成验收意见如下：

一、项目组提交的资料齐全，内容完整，完成了计划任务书约定的研究目标，符合验收要求。

二、项目组通过理论与数值分析、室内试验、足尺加速加载试验、实体工程试验路现场试验和测试等手段，对级配碎石材料作为基层的薄沥青层倒装路面结构性能与设计应用技术进行了系统研究，取得了以下创新性成果。

1. 研究了足尺加速加载试验条件下轴载水平、环境温度、结构层厚度对结构应力应变响应的影响规律，揭示了薄沥青层倒装基层路面结构寿命周期力学响应的演变特征；

2. 建立了基于可压缩堆积和散体力学理论的级配碎石体积和力学设计指标模型，提出了骨架-密实型级配碎石组成设计方法；

3. 提出了考虑材料参数动态变化的非线性路面损伤累积计算方法，建立了倒装基层沥青路面疲劳损伤与车辙深度预估模型，改进了基于米勒法则损伤线性累加的路面结构设计方法，提高了路面设计结果的可靠性；

4. 提出了不同环境与交通条件下薄沥青层倒装基层路面结构组合方案，以及施工工艺与质量控制技术。

三、项目研究成果获得授权专利5项，发表高质量学术论文8篇，成果在G15沈海高速烟台段与S26莱泰高速泰安段大修工程中得到成功应用，经济社会效益显著，推广应用前景广阔。

四、根据项目财务报告列示情况，该项目经费专款专用、单独核算，使用合理，预算执行符合要求。

验收专家组一致同意该项目通过技术验收和财务验收。

评价意见

2021年7月23日，中国公路学会在济南主持召开了“倒装基层沥青路面性能及其适用性研究”项目成果评价会。评价委员会(专家名单附后)听取了项目组的成果汇报，审阅了相关技术资料，经质询讨论，形成如下评价意见：

一、项目组提供的资料齐全、内容完整、数据翔实，符合科技成果评价要求。

二、项目组通过理论与数值分析、室内试验、足尺加速加载试验、实体工程试验路现场试验和测试等手段，对级配碎石材料作为基层的薄沥青层倒装路面结构性能与设计应用技术进行了系统研究，取得了以下创新性成果。

1. 研究了足尺加速加载试验条件下轴载水平、环境温度、结构层厚度对结构应力应变响应的影响规律，揭示了薄沥青层倒装基层路面结构寿命周期力学响应的演变特征；

2. 建立了基于可压缩堆积和散体力学理论的级配碎石体积和力学设计指标模型，提出了骨架-密实型级配碎石组成设计方法；

3. 提出了考虑材料参数动态变化的非线性路面损伤累积计算方法，建立了倒装基层沥青路面疲劳损伤与车辙深度预估模型，改进了基于米勒法则损伤线性累加的路面结构设计方法，提高了路面设计结果的可靠性；

4. 提出了不同环境与交通条件下薄沥青层倒装基层路面结构组合方案,以及施工工艺与质量控制技术。

三、项目研究成果获得授权专利5项，发表高质量学术论文8篇，成果在G15沈海高速烟台段与S26莱泰高速泰安段大修工程中得到成功应用，经济社会效益显著，推广应用前景广阔。

综上所述，项目研究成果总体上达到国际先进水平，其中在级配碎石体积和力学设计指标模型构建,以及考虑材料参数动态变化的非线性路面损伤累积计算方法方面达到国际领先水平。