基于分形的沥青混合料级配评价与路用性能研究的任务书.docx

基于分形的沥青混合料级配评价与路用性能研究的任务书
任务书
一、任务背景
随着现代化交通工程建设的快速发展，沥青混合料已成为公路路面结构中最主要的一种材料。沥青混合料主要由骨料、沥青和少量其它材料组成，骨料在混合料中占有很大的比例，其级配对混合料的性能有着非常重要的影响。因此，准确评价沥青混合料的级配对路用性能的影响，是公路路面结构研究的重要问题。
在工程实践中，评价沥青混合料的级配往往是通过物理试验和传统的分析方法来完成。这些方法存在试验周期长、分析精度低、数据处理复杂等问题，因此需要采用新的方法来进行混合料级配和路用性能的评价。分形理论作为一种新型的数学方法，在工程领域中得到了广泛的应用，并且已被证明能够较好地表述和描述沥青混合料的复杂结构特征。因此，使用分形理论来对沥青混合料的级配进行评价和分析，有着非常重要的意义。
二、任务目标
本研究旨在基于分形理论，通过对沥青混合料中的级配进行分析和评价，并研究其对路用性能的影响，进一步提高公路路面结构的设计和施工水平。
具体目标包括：
1.使用分形理论对不同级配的沥青混合料进行分析和评价，探究其复杂结构特征，并对其进行分类和归纳；
2.通过车辆荷载试验和环境模拟试验，研究不同级配沥青混合料的路用性能，包括其稳定性、耐久性、舒适性等方面的影响；
3.基于研究结果，制定合理的沥青混合料级配设计及施工方案，为公路路面结构的设计和改进提供技术支持。
三、研究内容
本研究主要包括以下三个方面的内容：
1.沥青混合料级配分形特征研究
使用分形理论对不同级配的沥青混合料进行分析和评价，并研究其分形特征。通过对分形维数、分形结构等指标进行测量和分析，探究沥青混合料不同级配的复杂结构特征，并对其进行分类和归纳。
2.不同级配沥青混合料路用性能研究
通过车辆荷载试验和环境模拟试验，研究不同级配沥青混合料的路用性能。通过对各级配沥青混合料的强度、稳定性、防水性、耐久性、噪声等性能指标进行评价和比较，分析不同级配对路用性能的影响。
3.沥青混合料级配设计及施工方案
根据研究结果，制定合理的沥青混合料级配设计及施工方案，为公路路面结构的设计和改进提供技术支持。在设计和实施过程中，需考虑混合料的种类、骨料种类和颗粒尺寸等因素，确保混合料的整体性能和路用性能。
四、研究方法
本研究采用分形理论、车辆荷载试验、环境模拟试验和统计分析等方法，具体内容包括：
1.使用分形理论进行沥青混合料级配分析，探究级配的动态分形特征，并对不同维度的分形结构进行定量分析和比较；
2.通过车辆荷载试验和环境模拟试验，研究不同级配沥青混合料的路用性能，并测量各级配的稳定性、强度、防水性等性能指标；
3.采用统计分析方法，对研究数据进行处理和分析，并对各级配沥青混合料的路用性能进行比较和评价；
4.设计和实施沥青混合料级配及施工方案，并通过现场测试和监测等方式进行验证和调整。
五、预期成果和工作计划
本项目预期实现的成果包括：
1.研究沥青混合料级配的分形特征，对不同级配的沥青混合料进行分类和归纳；
2.研究不同级配沥青混合料的路用性能，并分析各级配对路用性能的影响；
3.设计并提出合理的级配设计及施工方案，为公路路面结构的设计和改进提供技术支持。
工作计划：
第一年：确定研究方案，收集和整理相关资料，开展沥青混合料级配分形特征分析工作；
第二年：进行车辆荷载试验和环境模拟试验，研究不同级配沥青混合料的路用性能；
第三年：对研究数据进行处理和分析，制定沥青混合料级配设计及施工方案，并进行现场测试和监测等验证工作。
六、经费预算
本项目预计总经费为100万元，包括科研经费、设备费、材料费、测试费、会议差旅费、专家咨询费等。其中，科研经费占总经费的50%。经费具体预算如下表：
|项目|经费（万元）|
|------|------|
|科研经费|50|
|设备费|20|
|材料费|10|
|测试费|10|
|会议差旅费|6|
|专家咨询费|4|
七、人员组成
本研究团队由5名研究人员组成，其中包括1名主持人和4名研究骨干。主持人具有博士学位和10年以上混合料技术研究经验，负责项目的总体组织和实施。研究骨干具有硕士学位以上和3年以上混合料技术研究经验，负责项目中具体研究工作。研究团队中还将聘请数名外来专家，提供技术支持和咨询服务。
八、参考文献
[1]黄祖胜,张泽聪,吕伟民.基于分形理论的加筋土防护梁细观特征研究[J].吉林大学学报(工学版),2015,45(1):86-92.
[2]牛时皓,石松林,牛家明,等.基于分形理论的路用石料颗粒形态计算方法研究[J].岩土工程学报,2009,31(9):1401-1405.
[3]沈增勇,吉晓波,王海金,等.分形理论在公路路面研究中的应用[J].公路交通科技,2011,28(6):22-24+57.