本研究基于低温弯曲实验、冻融劈裂实验和约束试件温度应力实验，模拟北方高寒地域环境纤维沥青混合料的低温耐受性，探究了沥青种类、玄武岩纤维长度和直径对沥青混合料低温性能的影响规律。研究结果表明：在高寒大温差条件下，沥青种类对沥青混合料低温性能具有显著影响，其中SBS改性沥青>70#基质沥青；在相同纤维掺量下，三种直径的玄武岩纤维对AC-13混合料低温性能的改善作用为7μm>16μm>25μm；三种长度（3 mm、6 mm、12 mm）的玄武岩纤维对AC-13混合料的性能改善呈先增后减趋势，6 mm长度的纤维对低温性能改善效果最佳。该研究成果可为玄武岩纤维在寒冷地区道路上的应用提供实验参考，也可作为教学案例应用于土木工程领域研究生课程，用来研究高寒地区道路工程路面材料的特殊设计需求。

为明确大空隙沥青混合料在寒区服役环境下的损伤规律，研究采用宏观损伤试验和细观定量分析技术[无损CT扫描和Image-Pro Plus(IPP)图像处理技术]相结合的方法，对寒区冲刷、堵塞和冻融作用下OGFC-13和OGFC-16的性能和细观空隙结构特性进行了分析。结果表明：在动态水压冲刷作用下，空隙率为25%的试件强度降幅明显，最大降幅达到30%以上；在极端堵塞试验中，堵塞物最大堵塞深度达到20 mm左右，堵塞后的渗透系数均小于0.06 cm/s;冻融作用下，混合料的损伤度随循环次数而升高，而OGFC-13损伤度低于OGFC-16,且在23%的孔隙率下损伤度最低；细观空隙结构定量分析显示，混合料空隙率在冻融和冲刷作用下会略微升高，在堵塞状态下会大幅降低；孔隙数量变化趋势与孔隙率相反，孔隙特征表现为其等效直径均以1.18～4.75 mm为主，约占空隙数量的50%。本项研究得出了寒区大空隙沥青混合料宏观性能和细观空隙结构衍化规律，可为寒冷地区大空隙混合料设计提供技术支撑。

为提升公路沥青路面设计水平，避免季节性冻土地区的沥青路面在重交通荷载作用下产生温缩开裂病害，影响行车安全性和舒适度。本文分析了季节性冻土地区重交通沥青路面的轴载计算方法、路面结构设计原则、沥青路面层数和层厚确定方法，并推荐了路面结构组合。同时，以某季节性冻土地区的公路为研究对象，分析了车辆轴载对路面弯沉、剪切力及基底拉应力的影响，以评价路面结构设计效果。

排水基层可有效保持寒冷潮湿地区沥青路面结构的使用性能，并提高其使用耐久性。排水基层沥青混合料的空隙率应在20%以上，沥青用量一般在3.15%～3.55%之间。选择5种开级配沥青碎石混合料，分别进行结构性能、渗水性能、力学性能和水温稳定性等试验，根据试验结果，5种沥青混合料的15℃渗水系数为0.10～0.19 cm/s,冻融劈裂强度比为72.1%～92.3%,单轴压缩试验抗压强度为4.53～8.91 MPa,抗压回弹模量为794.79～1 236.51 MPa,小梁弯曲最大弯拉应变在3 150～4 977με,具备良好的结构强度、水稳定性和排水性能；在经历10～50次冻融循环后，沥青混合料的结构性能指标、拉伸应变及力学指标表现良好，可用于高纬度低海拔寒冷地区公路沥青路面结构排水。建议的适用层位为沥青路面结构的上基层或下面层。

冷补沥青混合料作为一种新型的路面修补材料,具有不受天气季节的限制、可随取随用、使用方法简单等特点。以东北地区养护工程为依托,用柴油、冷补填加剂、基质沥青制备冷补液,并将其与骨料拌和得到冷补沥青混合料。进行了不同配比的冷补沥青混合料粘附性、浸水马歇尔试验及冻融劈裂试验,结果表明:由74%基质沥青、24%柴油、2%添加剂组成的冷补液所制备的冷补沥青混合料具有较好的路用性能。

高海拔冻土地区环境特殊,地形地貌复杂多用,具有早晚温差大、年均气温较低、日照辐射大、多年冻土等特点。总体而言在高海拔冻土地区进行沥青路面施工难度很大,而且容易出现质量问题。鉴于此,本文将对沥青路面主要的病害类型及其成因进行分析,然后就如何预防和控制沥青路面质量缺陷谈几点看法。

高海拔地区的气候条件十分恶劣,具有空气稀薄、气温年温差小日温差大、日照时间长、紫外线强烈等特点,所以在高寒高海拔冻土地区进行沥青公路施工,比其他地区施工更容易出现裂缝、松散和泛油的问题,严重影响沥青路面的使用质量。为此,必须加强对冻土地区沥青路面病害的研究,在分析沥青路面病害类型及其特点的基础上,采取针对性的预防控制措施,以减少病害发生,降低病害严重程度。

针对季节性冻土区沥青混凝土路面的开裂问题更加明显的实际情况,结合鞍山地区沥青混凝土路面开裂形式,分析季节性冻土区沥青混凝土路面的开裂机理,进而总结出了相应工程防治措施,具有一定的现实意义。

基于长期、连续的地温观测数据,对位于共和至玉树高等级公路沿线、平均海拔为4 260 m且处于高温冻土区的片块石路基温度、热状态、冻融循环过程和冻土人为上限及变化速率等进行了分析,研究了沥青混凝土和水泥混凝土路面对片块石路基下伏多年冻土的影响,以期对其适用性进行评价。研究发现,沥青混凝土路面的铺设使路基吸收了较多的热量,促使下伏多年冻土升温,导致多年冻土快速退化。观测期内,高温冻土地区沥青混凝土路面下片块石路基中心冻土退化速率为33.5 cm/a,几乎是天然地基的5倍。而且路基阴阳坡效应严重,阳坡路肩冻土退化速率为33.0 cm/a,明显大于阴坡路肩（22.0 cm/a）。与沥青混凝土路面相比,水泥混凝土路面较高的热反射率、较小的热辐射吸收率,有利于抬升冻土上限或减缓冻土退化速率。但在观测期间,发现处于高温冻土区的高等级公路片块石路基在沥青混凝土路面下融化盘面积增长速率为12.24 m2/a,而在水泥混凝土路面下为9.28 m2/a,即融化盘面积以不同程度的速率始终在增大。因此,单纯的片块石层的存在和路面类型的改变,并未彻底解决高温冻土区高等级...

我国西北大部分地区在公路自然区划中属于季节性冻土区,由于冬季气温较低,雨雪天极易造成沥青路面积雪凝冰,路面积雪凝冰严重威胁着行车安全,研究如何快速高效地融雪除冰对于提高冬季路面行车安全有较高的社会实用价值。通过自行设计的融雪剂凝冰点测试装置,首先对自来水和蒸馏水的凝冰点进行测试以验证试验方案的可行性;其次,采用双通道数字测温仪对四种不同浓度(5%,10%,15%和20%)下常用的氯盐类和非氯盐类融雪剂的凝冰点进行测试,并与根据稀溶液依数性规律对浓度为5%时的单一型融雪剂计算的理论凝冰点进行对比;最后基于单一型融雪剂的凝冰点测试结果配制了三种不同掺配比例(3∶7,4∶6,5∶5)下的六种新型复配型融雪剂,并对其凝冰点进行了测试。研究结果表明:浓度为5%时的单一型融雪剂的实测凝冰点数据与计算的理论凝冰点数据相符;氯盐类融雪剂和非氯盐类融雪剂以及复配型融雪剂的凝冰点降低均符合稀溶液依数性规律;八种单一型融雪剂的凝冰点较低的为氯化钠和氯化钙,表明氯盐类融雪剂的融雪除冰效果整体优于非氯盐类融雪剂;复配型融雪剂的凝冰点大小顺序为:氯化钠-乙二醇<氯化钠-1,2-丙二醇<氯化钙-乙二醇&...