路面结构内部排水系统排水效果的数值分析

基于饱和-非饱和渗流理论,利用有限元分析软件,分别建立了具有边缘排水、排水基层和排水垫层等单一路面结构内部排水子系统的路基路面二维数值模型,旨在研究降雨入渗条件下,各排水子系统的排水功能与效果。分析结果表明:在排除面层结构内部积水方面,排水基层的效果最优;在水分消散后,排水垫层能使面层结构处于较低的含水率状态,但使得底基层含水率较高;边缘排水系统和排水基层均可缩短底基层受雨水影响的时间;各路面结构内部排水子系统均可减少水分下渗至路基,但排水垫层的效果最好。     

浅谈高等级公路基层机械化施工

三铜公路是陕西省继西三一级、西临高速公路之后新建的一条高等级公路,是国道210在陕西境内三原—铜川段。 路桥公司第二机械施工站承担该工程C—Ⅲ标任务,总长9.293km。路面结构面层为25cm水泥混凝土,基层为18cm二灰砾石,底基层为18cm二灰土。 通过对该标段基层组织施工,对高等级公路基层机械化施工有所体会,简述如下: 基层在路面结构中是主要承重层,对材料要求必须有足够的抗压强度和扩散应力作用。同时,在施工中还应达到足够的平整度,以保证路面面层厚度均匀。 我们承担的标段,原基层材料结构设计采取厂拌、现场摊铺、碾压的作业方式。其优点是现场组织简单,加之这种混合料既能防水,又有很好的强度和整体性,是近年来路面基层发展较快的常用施工材料。但由于工期紧,粉煤灰、砾石、沙调运困难,成本费用偏大。而采用水泥石灰稳定砂砾结构层,成本费用下降近3倍。当地沮水河天然级配砾石采集容易,符合设计要求,经监理     

高速公路底基层及基层机械化施工平整度的控制

高速公路基层的施工直接影响到路面面层的施工质量.文中根据广惠(广州-惠州)高速公路路面B1标段底基层、基层的施工,结合多务高速公路机械化施工经验,说明了高速公路底基层、基层施工的平整度影响因素和控制措施.     

设置加厚级配碎石底基层的路面结构荷载应力分析

运用ANSYS软件对设置半刚性底基层和设置不同厚度的级配碎石底基层的路面结构进行了数值分析,通过对路基不同位置产生不均匀沉降的模拟,计算分析了水泥混凝土路面结构的应力变化情况.分析结果表明,加厚的级配碎石底基层路面结构可有效地减小水泥混凝土路面板的荷载应力.在试验研究和理论分析的基础上,提出了柔性粒料底基层或垫层的合理厚度.     

级配碎石基层沥青混凝土路面非线性力学响应分析

为了明确级配碎石柔性基层沥青混凝土路面结构层位功能,就沥青混凝土面层厚度、级配碎石基层厚度和模量3个路面结构参数对级配碎石柔性基层沥青混凝土路面进行非线性力学响应分析,结果表明:面层厚度增大,基层最大剪应力降低,且面层厚度为9 cm时面层剪应力最不利,12 cm时面层层底拉应力最不利;基层厚度对基层剪应力影响不显著,且当基层厚度为30 cm时,面层剪应力、层底拉应力均出现最小值;当增大基层模量时,面层最大剪应力、层底拉应力和基层最大剪应力均有不同程度降低.     

论长寿命水泥混凝土路面的整体结构优化

通过对国内、外使用年限50年以上的水泥混凝土路面的结构与材料的深入调研,提出我国长寿命水泥混凝土路面结构优化措施:建议我国各级公路水泥混凝土路面(底)基层与路床之间必须全线设置足以缓冲差异沉降的粒料垫层;在特重交通的运煤专线公路,水泥混凝土路面板底与贫混凝土刚性上基层之间应设置缓冲温差翘曲柔性垫层;在重交通水泥混凝土路面板底与半刚性基层之间应设置防冲刷封层.     

路面施工中出现厚度偏差的原因分析

路面基层(底基层)、沥青面层厚度偏差是施工中经常遇到的问题,它影响了路面施工质量和进度,关系着企业形象和经济效益。结合生产实践,对路面厚度出现的主要原因进行分析,并有针对性采取有效措施,使今后的路面施工中避免发生类似问题。     

沥青混凝土路面施工平整度质量控制的探讨

路面平整度要从底基层、基层、面层层层抓起。文章就如何控制和提高路面平整度方面 ,结合施工经验 ,提出了一些质量控制方法     

面层模量对重载交通沥青路面受力特性及使用寿命的影响分析

面层模量是路面设计的重要力学参数,它的取值将直接影响到路面结构的设计结果及受力特性。应用路面计算程序,系统分析面层模量变化对重载交通沥青路面路表弯沉、基层层底拉应力、底基层层底拉应力以及路面结构疲劳寿命的影响,并阐述其影响规律。结果表明,面层模量对重载交通沥青路面的受力与变形特性及使用寿命具有显著的影响,提高面层模量值将增大面层应力,显著减小路表弯沉值、基层及底基层层底拉应力,进而提高路面的疲劳寿命。     

贫混凝土基层沥青路面荷载应力有限元分析

为了研究贫混凝土沥青路面受力在不同路面结构和材料参数下的状况,通过三维有限元数值分析方法,分析了面层厚度、面层模量、应力吸收层厚度、应力吸收层模量和裂缝宽度对贫混凝土基层沥青面层层底应力的影响。路面结构计算与分析表明：在贫混凝土基层-沥青面层复合式路面结构中,适当增加沥青面层厚度对防治反射裂缝十分有效,而通过提高沥青面层强度的方法来减少反射裂缝效果不明显;一定厚度和模量的应力吸收层能有效降低沥青面层底面应力水平;贫混凝土基层裂缝宽度对沥青面层底面受力具有较大的影响。     

基层结构参数对沥青混凝土路面力学响应的影响分析

基于有限元软件ABAQUS,建立沥青混凝土路面结构三维有限元模型,分析了基层结构参数对沥青混凝土路面力学响应的影响。揭示了基层厚度、基层模量和基层与面层或底基层接触条件变化,对路表弯沉、面层层底拉应力和基层层底拉应力等路面力学响应量的影响规律;结合正交试验,提出了在基层结构参数中,路表弯沉受基层厚度影响显著,面层层底拉应力受基层与面层之间的接触条件影响最为显著,基层层底拉应力受基层模量影响显著。     

基于动力特性的典型沥青路面性能评价与结构优化

为研究动态荷载作用下沥青路面的力学特性及其使用性能,以Abaqus有限元软件为平台,建立沥青路面三维有限元动力分析模型,对比分析3种典型沥青路面结构的动力行为特征,进行路面性能评价,并开展沥青路面的结构组合优化分析。研究结果表明:随基层厚度增加,各动力响应量表现为路表弯沉、底基层层底应力和路基顶压应变逐步递减;面层层底应变和层间剪应力逐渐减小,并且随厚度增加,其变化逐渐减弱;当基层厚度20cm,底基层承担较大弯拉应力,随基层厚度增大,基层逐渐成为主要承重层;半刚性路面(S1)整体刚度大,并能较好地抑制沥青层开裂及路基永久变形,倒装式路面(S2)的各项动力力学指标均处于不利状态,组合式路面(S3)的沥青层剪应力指标最优;采用动力指标与结构参数之间的正、负相关性及其显著性分析方法可更直观判别路面结构优化方向,为改善路面受力状态,对S1结构应提高基层厚度、降低面层模量,对S2结构应提高基层厚度,对S3结构应提高基层厚度与面层模量。     

皂化渣稳定土路用技术性能研究

论述了皂化渣稳定土作为一种工业废渣替代石灰稳定土用各级公路路面垫层和底基层或一般公路路面基层的可行性。     

二灰碎石基层的配合比设计

随着公路等级的提高，对路面基层的要求也越来越高，基层主要承受路面层传来的车辆荷载并将其扩散到底基层和路基中，故基层应具有足够的强度和刚度，足够的水稳定性和耐久性。在道路建设中，为满足这些性能，可以有多种形式的基层。本文就水泥碎石基层与水泥粉煤灰碎石基...     

对国外沥青路面设计指标的评述(续)

4　永久变形 (车辙 )路面结构在重复荷载作用下产生过量的永久(塑性 )变形 ,会使路表面出现影响行车安全和舒适性的不平整 (车辙 ) ,或导致面层出现开裂。因而 ,限制路面结构的永久变形量是路面结构设计须考虑的另一项基本要求 ,也是各国力学 -经验法设计方法中都选取的一种损坏模式。路面结构的永久变形由路面各组成部分 (面层、基层、底基层、垫层和路基 )的永久变形总和而成。路面结构设计对于限制过量永久变形的考虑 ,迄今提出了 2种方案 :一种是分别考虑各结构层的永久变形后总和得到路表面的永久变形 (车辙 ) ,这种方法需要详悉各结构…     

基于沥青路面结构层疲劳寿命的路面结构层模量组合研究

考虑路面各结构层不同的模量组合,建立不同路面结构的有限元模型,分析基层模量和底基层模量对于沥青面层层底拉应力和底基层层底拉应力的影响规律,并通过沥青路面抗疲劳开裂的经验公式,预测不同路面结构组合的沥青路面疲劳寿命,分别对沥青面层和基层合理的模量组合,以及底基层和路基模量匹配进行研究.结果表明:当面层与基层模量比值(E面层/E基层)小于1.8时,沥青面层疲劳寿命随E面层/E基层的增加迅速降低,E面层/E基层大于1.8时,面层疲劳寿命随E面层/E基层的增加缓慢降低,疲劳寿命预测值降为2.3万～160万轴次;底基层模量和路基模量比值(E底基/E路基)较低时,底基层疲劳寿命随E底基/E路基的增加迅速降低,E底基/E路基大于20∶1时,底基层疲劳寿命缓慢降低,疲劳寿命的预测值已经降低到200万标准轴载作用次数以下;通过考虑E面层/E基层和E底基/E路基的路面疲劳寿命等值线图,可以确定路面设计疲劳寿命对应的E面层/E基层和E底层基基/E路基的合理取值.     

半刚性基层沥青路面温缩型反射裂缝的扩展机理分析

通过对半刚性基层在温度应力作用下裂缝扩展机理的分析,以线弹性断裂力学理论和有限单元方法为基础、利用ANSYS计算软件,研究了产生反射裂缝的力学机理,分析了各参数对含裂纹路面结构的应力场以及裂纹尖端应力强度因子的影响。结果表明,得出裂纹尖端的应力集中是导致裂缝向上扩展的根本原因,降低基层材料的弹性模量能抑制或延缓基层裂缝的扩展;当裂缝已经反射到面层后,降低面层材料的弹性模量也可以起到抑制或延缓基层裂缝的扩展;同时,外界环境和路面结构对裂缝的扩展亦有较大的影响,应根据当地的气候条件合理地设计沥青面层和基层的厚度,以保证路面结构具有预期设计的抗裂性。为防止或减少反射性裂缝有重要的参考价值。     

沥青路面路基结构组合优化力学数值探析

采用ABAQUS建立了沥青路面结构的三维有限元模型,对典型沥青路面的动力学特征进行了模拟计算,通过分析路面结构动力响应量和结构参数的关系,获得了两者的正负相关性,并提出了改善路面结构受力状态的有效途径。研究结果表明:面层模量一定时,随基层模量的增加,路表弯沉下降,半刚性路面和组合式路面基层层底应力增加;当基层模量一定时,随面层模量的增加,半刚性路面路表弯沉的变化较小,倒桩式路面和组合式路面路表弯沉变化明显,且组合式路面的基层层底应力明显提高;随基层模量增大,半刚性路面收底基层层底应力变化显著,受面层模量影响较小;当面层模量达到2 000 MPa后,基层模量对倒桩式路面底基层层底应力影响可忽略;面层模量较高时,基层模量和面层模量的增加,组合式路面的底基层底应力减小;随基层厚度的增加,路面各力学响应指标逐渐减小,基层厚度大于40 cm时,通过增加基层厚度来改善路面疲劳开裂效果减弱;基层厚度小于20 cm时,底基层的弯拉应力较大,路面基层为主承重层,承担较大的荷载作用,因而可通过提高基层厚度来抑制弯拉破坏,改善基层受力。     

福泉高速公路底基层的机械化施工

1　工程概况福泉(福州—泉州)高速公路主线总长154km,概算总投资46.7亿元人民币,沿线全立交、全封闭,是福建省内“一纵两横”高速公路贯穿南北的一条经济命脉主通道,也是国家沿海大通道的重要组成部分。整个工程施工组织计划的编制、调整及进度等管理工作按FIDIC条款的规定执行。该项工程路基宽度为24.5m,中间设有2m的中央分隔带。路面体结构:底基层为厚18～24cm的水泥稳定碎石;基层厚为30cm的水泥稳定碎石,分上基层和下基层;基层与面层间铺放1cm厚的沥青砂界面;面层采用厚15cm的沥青混凝土路面,分下面层(6cm),中面层(5cm)和上面层(4cm)。…     

混凝土路面行车荷载疲劳应力影响因素的研究

我国目前路面设计采用的力学经验法,在设计基准期内满足承载能力、耐久性、舒适性、安全性的要求。本文通过对现行《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D20-2011)的理解,结合工程经验,研究设计轴载、板底地基当量回弹模量、基层类型及厚度、面层混凝土弯拉强度等设计参数对路面结构的影响,结果表明：合理设计轴载对荷载应力影响较大;设置粒料层可有效提高地基回弹模量;半刚性基层不宜过厚,刚性基层需与面层协同设计,使二者受力最佳;提高面层材料弯拉强度,能承担较高荷载应力。本研究结论为路面设计提供合理建议,供设计参考。