半刚性基层沥青路面裂缝调查和研究

半刚性基层沥青路面是我国高等级公路和城市路面的主要结构形式,具有较好的板体性和较高的强度、能够有效提高沥青路面结构的承载能力、工程造价低等优点,但半刚性材料也具有难以克服的干缩和温缩特性,会导致半刚性基层开裂,进而向上发展,沥青面层产生反射裂缝。现通过对单纯的半刚性基层沥青路面、增加应力吸收层和柔性基层ATB的复合半刚性基层沥青路面的裂缝情况进行调查和分析,提出工程可行的路面结构设计和施工建议。     

基于公路沥青路面裂缝处治影响因素研究

沥青路面开裂是一种无法彻底消除的道路损坏形式,如半刚性基层的沥青路面反射裂缝、寒冷地区的沥青路面温缩裂缝等,目前均缺乏有效的措施予以彻底避免。路面出现裂缝后,雨水、雪水等沿裂缝渗入面层、基层中,使基层甚至路基软化,造成基层、路基强度降低、路面局部或成片损坏,从而导致行车速度、舒适性和安全性迅速降低,且会降低路面寿命。深入调查分析公路沥青路面裂缝处治现状及问题分析基础上,结合当前公路沥青路面裂缝处治材料的特性,开展对公路沥青路面裂缝处治影响因素进行分析研究。     

贫混凝土基层沥青路面温度应力数值分析

为了探讨贫混凝土基层沥青路面在不同路面结构和材料参数下的温度应力状况,利用三维有限元数值方法,分析了沥青面层厚度和模量、贫混凝土基层厚度和模量以及基层缩缝宽度对沥青路面温度应力的影响。结果表明:沥青面层厚度对路面温度应力有显著影响,但沥青面层模量对路面温度应力影响不明显;贫混凝土基层厚度和模量对温度应力影响不显著;基层缩缝宽度对路面温度应力有显著影响。适当增加沥青面层厚度对延缓反射裂缝十分有效,适当增加沥青面层模量对延缓反射裂缝只起到较小的作用;改变贫混凝土基层的厚度、模量对延缓反射裂缝作用不明显;适当宽度的基层缩缝对延缓反射裂缝效果显著。     

基于断裂分析的沥青路面疲劳寿命预测

半刚性基层由于温缩和干缩的影响不可避免地产生裂缝。在交通荷载的重复作用下,裂缝会发展到沥青面层,形成反射裂缝。沥青路面的疲劳寿命是路面设计的一个重要内容,因此,对路面结构进行疲劳寿命预测,以验证设计的合理性是非常必要的。该文利用三维有限元断裂模型,以疲劳断裂力学基本理论为基础,对沥青路面的疲劳寿命进行了预测与分析,结果显示,该方法简单可行。     

新疆绿洲、荒漠区气候对沥青路面裂缝影响分析

基于新疆绿洲、荒漠区的路面裂缝病害和气候工况调查,采用SPSS软件进行数据分析,确定不同气候因素对新疆绿洲、荒漠区沥青路面裂缝的影响。调查研究表明:新疆绿洲、荒漠区50℃以上的季节性大温差和年平均降雨量250 mm以下分别约占80.23%、99.04%,路面在季节性大温差形成的温度应力反复作用下,易产生温度疲劳裂缝;降雨量少造成空气干燥致使基层养护困难,基层材料易发生干缩裂缝进而产生自下而上的反射裂缝,从而造成新疆绿洲、荒漠区沥青路面裂缝病害显著。     

沥青路面典型结构Top-Down裂缝尖端应力强度因子影响因素分析

借助ABAQUS有限元平台,分析水泥稳定碎石基层沥青路面与粒料基层沥青路面,TopDown裂缝尖端应力强度因子KII随路面结构参数、轴载及裂缝深度变化规律。结果表明,增加沥青层厚度与模量、基层厚度与模量、土基模量对沥青路面结构抑制Top-Down裂缝有益,而超载将对路面Top-Down裂缝产生严重不利影响;水泥稳定碎石基层沥青路面抗Top-Down裂缝能力大于粒料基层沥青路面。     

重交通量下沥青路面快速施工技术研究

通过改进施工设备,优化施工工艺,成功地实施了重交通量下沥青路面的快速施工,提高了路面的整体抗拉强度,解决了沥青路面易产生基层干缩裂缝等技术难题,缩短了工期,降低了工程造价,经济效益及社会效益显著。     

公路水泥稳定碎石基层沥青路面裂缝成因及防渗措施

在公路工程施工过程中,水泥稳定碎石基层是一种常用的路面结构,如果对其控制措施不到位,很容易出现温缩性裂缝和干缩性裂缝,从而影响基层的稳定性。基于此,文章结合实际工程,对公路水泥稳定碎石基层沥青路面裂缝成因进行了分析,然后对沥青路面防渗措施进行了探讨,并提出一些施工注意事项,以供相关工程参考。     

微粘结级配碎石基层的性能分析

级配碎石柔性基层存在回弹模量小及永久变形大的缺陷,容易导致面层的网裂和过大的车辙;水泥稳定碎石半刚性基层存在干缩温缩大的缺陷,容易导致路面产生反射裂缝。从解决二者的缺陷入手,提出采用微粘结级配碎石作为路面的基层,通过室内试验确定不同水泥剂量的微粘结级配碎石材料的CBR值和无侧限抗压强度,以此分析合理的水泥剂量。结果表明:随着水泥掺量的增加,级配碎石的CBR增大,但是过多的水泥掺量会使路面基层呈现半刚性基层,干缩温缩大,反射裂缝明显。微粘结级配碎石材料可以用作路面基层,能提高纯级配碎石的模量,提高级配碎石的施工和易性、减少沥青路面反射裂缝。     

半刚性基层沥青路面温缩裂缝形成机理的探讨

本文通过大量调查试验结果，经分析研究而提出半刚性基层沥青路面温缩裂缝的形成机理，为减少路面低温缩裂明确了方向。     

基于交变载荷下沥青路面使用寿命研究

运用断裂力学的相关理论,结合有限元方法,建立含表面裂缝的沥青路面结构三维有限元模型,计算了表面裂缝尖端的应力强度因子,通过分析裂缝的疲劳扩展来预测沥青路面的使用寿命。研究结果表明:表面裂纹形成初期,水平荷载对路面表面裂缝扩展影响较大。裂纹扩展阶段,张开型破坏占裂纹扩展的主导作用;增加面层厚度能有效抑制沥青路层裂缝的扩展;面层厚度增加,基层厚度增加,基层模量增大,面层模量降低,沥青路面疲劳寿命增速越大,疲劳寿命越长,但基层模量增加过大,易导致路面干缩开裂。     

沥青路面防水抗裂功能层缓解反射裂缝的数值分析

沥青路面的反射裂缝,主要是由半刚性基层无法避免的温缩及干缩裂缝导致应力集中过大而引起的,车辆荷载、较大的环境温差变化以及渗水导致反射裂缝道面破坏的不利因素。在半刚性基层和柔性面层之间设置防水抗裂功能层,可以有效缓解路面结构的应力集中现象,延缓反射裂缝的产生与扩展速度。采用有限元方法模拟易发反射裂缝的实际环境,对设置及未设置防水抗裂功能层的路面结构进行温度-荷载耦合力学对比分析,发现沥青路面下面层的荷载应力、温度应力以及应力强度因子都有较大幅度的降低,并且计算了防水抗裂功能层厚度、模量对路面结构应力、弯沉和强度因子的影响。结果表明：一般防水抗裂功能层的模量越小,效果更加明显;在合理范围内增加防水抗裂功能层的厚度能够更加有效地预防反射裂缝病害;适当控制基础模量可以防止反射裂缝的产生。     

不同基层类型沥青路面裂缝的长期发展规律

为探讨基层类型对沥青路面裂缝长期发展规律的影响,针对山西某高速公路3种基层类型(柔性基层、半刚性基层、刚性基层)、2种基层厚度(50,55cm)的6段沥青路面试验路,于铺筑后连续4年、加铺后连续4年测定了路面裂缝数目和分布规律的发展情况。结果表明,半刚性基层沥青路面的裂缝数目、开裂面积及其发展速度均明显大于刚性和柔性基层;增加基层厚度可以减少半刚性基层沥青路面裂缝数目和开裂面积,但对于刚性基层和柔性基层路面作用有限;加铺后路面裂缝的发展规律与新建路面相似,加铺对于柔性基层路面意义更大。     

半刚性基层沥青路面对基层状况的荷载响应

根据半刚性基层沥青路面实际应用,采用Ansys分析软件,分析基层材料在完整、松散及收缩裂缝状态下路面荷载的响应、路面结构层的应力、应变和位移情况。分析表明:1)基层材料松散对面层层底拉应变,路面弯沉及路基顶的压应变影响显著;2)横向干缩裂缝可改变沥青面层层底最大拉应变方向,对层底拉应变影响较显著。分析结果对减少半刚性基层收缩裂缝,提高路面使用寿命有一定理论指导作用。     

半刚性材料作为长寿命沥青路面基层的适应性研究

针对半刚性材料作为长寿命沥青路面基层使用问题,通过拟定典型路面,采用BISAB3.0计算了不同沥青层厚度下半刚性基层沥青路面的承载能力和疲劳寿命,分析了沥青层加厚对半刚性基层的基层应力和半刚性材料干缩、温缩的影响,研究了半刚性材料作为长寿命沥青路面基层的适应性.结果表明:相同荷载作用下,沥青层厚度增加,半刚性基层层顶压应力和层底拉应力明显减小,基层疲劳寿命大幅提高;半刚性基层受温度、水等外界因素影响明显减弱,半刚性基层的开裂、冲刷和路面反射裂缝等问题得以有效控制.     

半刚性基层材料抗裂能力评价方法研究

半刚性基层材料由于具有优良的路用性能而常作为沥青路面和水泥混凝土路面的基层,其质量好坏直接影响道路路面的质量和寿命.针对半刚性基层材料常出现的收缩裂缝病害,现有的评价指标有干缩系数、温缩系数、干缩抗裂系数、温缩抗裂系数,这些系数都只限于应变,没有涉及应力.提出干缩能抗裂系数从能量的观点把应力和应变结合起来有效地评价半刚性基层材料抗裂性.     

沥青路面温度应力裂缝粘弹性有限元分析

沥青路面基层材料的温缩和干缩是沥青路面产生反射裂缝的主要原因之一,在引进粘弹性模型模拟裂缝尖端应力应变场的基础上,编制了粘弹性有限元程序进行裂缝尖端的应力应变分析,并对粘弹性理论与线弹性理论有限元程序温度应力的计算进行了对比研究.     

柔性基层在衡德高速公路上的试验研究

通过柔性基层沥青路面、半刚性基层双层路面结构、半刚性基层三层路面结构车辙、裂缝等指标的对比分析,得出柔性基层可以减少或减缓裂缝的产生,并且抗车辙的能力并不比半刚性基层结构差的结论.同时也验证了三层沥青路面可以采用两层施工,各项指标均能达到要求,技术上合理.     

半刚性基层沥青路面反射裂缝综合防治

通过对半刚性基层沥青路面反射裂缝产生和扩展机理的分析,结合渝湛高速公路半刚性基层沥青混凝土路面的施工实践经验,为同类裂缝的处治方法提供借鉴参考.     

柔性基层试验研究

文章通过柔性基层沥青路面、半刚性基层双层路面结构、半刚性基层三层路面结构车辙、裂缝等指标的对比分析,得出柔性基层可以减少或减缓裂缝的产生,并且抗车辙的能力并不比半刚性基层结构差的结论。同时也验证了三层沥青路面可以采用两层施工,各项指标均能达到要求,技术上可行,经济上合理。