山区公路层间滑移破坏机理分析及对策研究

通过现场调查,初步分析了山区公路沥青路面基面层滑移的主要原因。应用有限元法,对基层和面层之间的剪应力进行计算分析,得出了基面层间剪应力变化的一般规律,认为层间最大剪应力主要取决于面层厚度和荷载条件。在前述计算分析的基础上,利用自行研制的DLG A路面材料剪切仪进行了大量的层间滑移室内模拟试验,考察了不同的层间处理措施、温度、基层类型等因素对层间抗剪能力的影响,提出了防止基面层滑移的技术措施。     

沥青混凝土路面层间推移破坏的研究分析

通过对沥青混凝土路面推移破坏进行的实地调查 ,应用路面计算软件 BISAR计算了路面层间的剪应力 ,采用路面材料剪切仪进行了室内的层间剪切试验 ,研究了沥青混凝土路面的层间抗剪切能力 ,分析了导致路面结构层层间推移的主要原因 ,并提出了相应的解决措施     

刚柔复合式沥青路面层间结合技术

针对刚柔复合式沥青路面的结构特点,分析刚柔复合式路面层间界面最大剪应力的位置、大小及其影响因素,总结常用的层间界面抗剪切强度试验方法,探讨层间界面结合的结构与材料,提出喷洒型层间界面结构的施工技术,供同行参考。     

一种新型路面材料剪切仪的开发及应用

针对沥青混凝土路面层间滑移破坏问题,开发研制了一种新型路面材料剪切仪用于层间滑移室内模拟试验,评价不同材料和结构的抗剪切能力。介绍了仪器的设计原理、组成结构及使用方法。试验结果表明,其测试性能的可靠性较好,测试方法简便有效。     

粘层材料在白加黑路面结构中的力学行为研究

粘结层对白加黑路面结构的整体性起到很好的过渡作用,使沥青面层很好的与水泥混凝土粘结,同时提高白加黑路面的抗剪性能。拟通过层间剪切试验、层间拉拔试验及沥青涂层浸水后试验,研究铺装结构层层间抗剪强度的变化规律、不同防水层拉拔强度的变化规律及水对改性乳化沥青的抗剪强度和粘结强度的影响情况。     

动态剪切蠕变试验评价沥青路面层间稳定性

通过动态剪切蠕变试验,分析了不同剪切荷载比的层间相对滑移曲线形态．发现以最大抗剪强度的0．2～0．3倍作为剪切蠕变荷载能够获得稳定发展阶段;建立了以动态剪切蠕变稳定度为指标的层间稳定性的评价方法。结果表明：应用动态剪切蠕变试验和动态剪切蠕变稳定度对层间稳定性能进行评价是可行的。     

基于层间不利状态对长大陡坡路面结构层性能影响分析

为了研究层间不利状态对长大陡坡路面结构层性能影响,通过滑动模型分析面层、基层与底基层层间不利状态,在层间不同接触状态下对路面应力和弯沉的变化,并结合室内试验评价黏结层力学性能和抗反射裂缝能力,最后通过试验段对长大陡坡路面层间黏结材料进行跟踪观测。研究表明:面层和基层为部分连续或完全滑动状态下,层间的剪应力发生了突变。面层厚度越薄,路基和路面最大剪应力越大。跟踪试验段观测表明:长大陡坡路段应力吸收层能够很好地抗反射裂缝,延长半刚性基层路面使用寿命。     

CRC+AC复合式沥青路面层间界面粘结层抗剪强度试验研究

对于连续配筋混凝土(CRC) 沥青混凝土(AC)复合式沥青路面,层间界面抗剪切是一项重要的设计指标,它对于减少路面的车辙、滑移、拥包等具有十分重要的意义。通过便携式岩土剪切仪进行CRC AC层间界面粘结层材料的剪切试验,分析层间结合材料及防裂土工布等因素对界面粘结材料抗剪强度的影响,并对层间粘结层的结构与材料提出建议。     

连续配筋混凝土复合式沥青路面层间剪应力及结构

针对连续配筋混凝土复合式沥青路面(CRC+AC)结构的特点和现有研究的不足,运用传热学理论、力学理论和有限元法,计算和分析了层间剪应力的临界荷位和影响因素;通过室内试验和工程实践,研究了基于层间剪应力的层间结构和材料及CRC层表面处理技术.研究结果表明:层间抗剪强度不足会使CRC+AC结构层间出现纵向和侧向滑移;层间最大剪应力随AC层厚度和模量的增大而减小,且随AC层厚度增加而减小的趋势更为明显,CRC层厚度对层间最大剪应力的影响很小;通过计算分析并结合试验路修筑经验和检测结果,建议CRC+AC结构AC层的厚度不宜小于6cm;建议采用喷洒式结构对CRC+AC结构的层间进行处理,并选用SBS改性沥青作为喷洒沥青,采用裸化技术对CRC层表面进行处理.研究结果可为刚柔复合式沥青路面的合理设计提供重要参考.     

PCC-AC复合式路面层间力学分析及施工关键技术

PCC-AC复合式路面不仅节省了工程造价、改善了路面使用性能,延长了路面使用寿命,而且符合可持续发展的环保理念。本文在理论计算和试验研究的基础上,对PCC-AC复合式路面的层间剪切情况进行深入研究,经分析得:PCC-AC层间滑动系数和中间层材料厚度对于层间剪应力的影响最明显,PCC层厚度对层间剪应力几乎无影响;在几种中间层材料中,SBS改性沥青同步碎石封层能有效提高PCC-AC的层间抗剪性能和疲劳性能。最后,对PCC-AC施工关键技术进行了论述。     

薄层加铺层间抗剪强度理论及影响因素分析

薄层加铺是重要的预防性养护措施之一,加铺层与原有路面的粘结状况是决定其路用性能的关键。选择层间抗剪强度作为评价层间粘结状况的指标,借鉴国内外层间状况试验方法,选取斜剪试验作为测定层间抗剪强度的试验方法。并通过理论及试验分析,给出了试验参数的控制方法。通过室内斜剪试验,测试了31种工况下加铺层层间抗剪强度与滑动面法向压应力之间的关系。结果表明:层间抗剪强度与法向压应力呈线性关系。据此给出了适用于薄层加铺的层间抗剪强度理论、并讨论了温度、湿度变化对层间抗剪强度理论的影响。     

山区公路沥青路面基面层滑移破坏研究

针对山区公路沥青路面常见的基面层滑移破坏,为了提出有效的防治对策,首先,进行了现场调查和非均布荷载作用下的三维有限元计算。分析认为基面层滑移破坏的主要原因是沥青面层厚度较小、超载、高温、路线频繁的变坡以及施工质量较差;从而采用不同的层间处理措施进行了层间滑移室内模拟试验,并对不同温度下的层间抗剪强度进行了比较。结果表明:SBR乳化沥青具有较好的层间粘结能力和温度稳定性。最后,确定了层间抗剪设计指标,提出了基面层间采用SBR乳化沥青处理、进行层间抗剪验算、提高施工质量以及合理设计路线等防止基面层滑移的技术措施。     

路面层间抗剪强度影响因素分析

层间抗剪强度是影响路面结构层强度和耐久性的重要因素。文中通过层间剪切试验,分析了沥青种类和用量、碎石撒布率、碎石粒径对层间抗剪强度的影响。得出了对层间抗剪强度的贡献SBS改性沥青优于其他沥青、撒布碎石优于不撒布碎石,碎石撒布率、碎石粒径不仅影响层间抗剪强度,也影响沥青用量的结论。     

刚柔复合式路面层间抗剪性能研究

在旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土,其关键因素是层间抗剪性能。本文借助MTS设备,自行设计直剪试验。对刚柔复合式路面在不同界面和不同粘结材料下的层间抗剪性能进行研究.结果表明,界面类型对层间抗剪强度有显著影响,界面越粗糙,抗剪能力越强;其次,粘结剂的类型对层间抗剪强度亦有影响。改性沥青层间抗剪强度最高,橡胶沥青相对最低。     

层间结合状态对刚柔复合式路面剪应力的影响分析

不同层间结合状态对荷载作用下刚柔复合式路面剪切应力的影响是不一样的,利用Bisar3.0软件对刚柔复合式路面的剪切应力进行了计算分析。通过选取合理的简化弹性柔量系数ALK值来模拟现实路面层间结合状况,并考虑了温度对剪切应力的影响。计算结果表明:荷载中心位置是最大剪应力最有可能出现的位置;层间结合状况越好,层间最大剪应力值越小,且剪应力突变越小,对路面越有利;温度对剪切应力的影响有限,温度越高,层间剪应力会略微变小;通过合理的层间处理技术提高层间抗剪强度,能有效地避免层间剪切破坏;提出了对现有复合式沥青混凝土路面抗剪设计的改善意见     

层间接触状态对路面结构力学响应的影响

为了研究路面层间接触状态与路面受力之间的关系,建立了路面有限元分析模型,用FORTRAN语言编写了UTRACLOAD(考虑水平剪切力)和VDLOAD(考虑竖向压力)用户子程序来实现汽车行驶时产生的动态响应,采用正交设计法,将上、中面层之间的接触状态μ1,中、下面层之间的接触状态μ2以及下面层与基层之间的接触状μ3等3个因素进行正交方案试验,同时考虑3个因素之间的交互作用,计算出最大剪应力和竖向变形的25次模型计算结果。发现对于选定的典型路面结构,层间接触状态对路面的竖向变形产生的影响非常小;当μ3≤μ2≤μ1且μ2=μ1-0.1时,各面层底部产生的最大剪应力值会降低。通过对μ1,μ2,μ3的单因素分析可得,第一接触面的抗剪强度至少达到549.36kPa,第二接触面的抗剪强度至少达到338.1kPa,第三接触面的抗剪强度至少达到241.01kPa,方可确保路面达到连续接触状态。     

室内沥青混凝土路面层间抗剪强度试验方法研究

半刚性基层沥青混凝土路面结构作为我国最主要的高等级路面结构类型,沥青面层和半刚性基层之间的黏结状态是决定沥青混凝土路面结构耐久性的关键,但目前我国还没有统一的用于评价沥青混凝土路面层间黏结状态的标准试验方法。在借鉴国外剪切试验方法的基础上,借助MTS设备,利用自行设计的直剪试验和45°斜剪试验仪器,通过大量室内试验研究,分析了试验温度、荷载加载速率、试件干湿状态等对沥青面层和半刚性基层之间层间抗剪强度的影响,结合实际试验的可操作性,提出了室内标准直剪和斜剪试验方法,并提出采用考虑95%保证率下的抗剪强度和单位抗剪强度双重指标进行试验数据结果处理的方法,为科学研究和工程检测提供参考。     

长大纵坡路面路用性能评定标准研究

为了分析长大纵坡沥青路面路用性能不同于常规路面的特点,通过全厚式车辙板试验及对其动稳定度指标的讨论、层间直剪试验分析层间容许剪应力、复合式小梁进行小梁弯曲试验对路面抗弯拉强度以及破坏指标进行分析,提出了以动稳定度评价高温稳定性,以路面层间容许剪应力评价抗剪性能,以破坏应变控制低温抗裂性能的具体指标。可做为设计与施工的指导。     

3种成型工艺下双层排水路面细观结构

针对3种双层排水路面施工工艺(传统“热+冷”层铺工艺、“热+暖”层铺工艺和“热+热”一体化成型工艺),采用离散元法与室内试验分别成型了板式试件与圆柱形试件,对比了3种施工工艺下双层排水路面的层间形态;基于虚拟剪切试验与室内直接剪切试验,分析了成型工艺、黏层油用量对双层排水路面层间抗剪强度的影响;利用可视化手段,获得试件不同层位空隙率分布规律。结果表明:传统层铺工艺层间界面趋于水平面形态,而另外两种施工工艺层间界面形态呈交错嵌挤状;基于一体化成型工艺的双层排水路面层间界面抗剪强度明显高于两种层铺工艺;3种施工工艺下各分层空隙率基本符合靠近试件中心较小、试件外围较大的分布规律。“热+暖”层铺工艺是当前双层排水路面值得探索的施工方式。     

沥青路面磨耗层与下卧层组合结构力学行为分析

路面结构的层间状态在服役过程中受到各种因素的影响会发生改变,层间结合状态的改变对路面结构的力学行为会产生很大的影响。该文通过组合结构试验与数值分析,探究不同磨耗层与下卧层组合结构在不同应力和黏结状态下的力学行为。作为对比分析,试验考虑3种目前常用的沥青路面磨耗层（面层）材料：AC-13、OGFC-13和SMA-13。试验结果表明：不同组合结构由于材料特性的差异表现出不同的层间黏结性能与疲劳特性;与AC-13+AC-20组合结构相比,OGFC-13+AC-20和SMA-13+AC-20的抗剪切疲劳性能较强,但是抗弯拉疲劳性能较弱。层间压-剪破坏主要发生在层间界面和界面过渡区,可以观察到材料空隙结构的压缩与黏结界面的嵌挤变形;局部界面会有集料在挤压和剪切过程中破坏,随着界面剪切变形和滑移。弯拉应力作用下组合结构的疲劳破坏行为与压-剪应力作用下明显不同,材料特性的差异对其抗弯拉变形能力有显著影响,且疲劳失效形态受到层间黏结与接触咬合状态的影响;随着材料损伤的开展,裂缝由组合梁试件底部沿着集料周边向上开展,到层间界面时会沿着界面向两侧横向开展造成局部脱黏,随后再向上开展直到组合结构试件失效。