路面冻胀开裂热-应力耦合分析

为了更有效防治季节性冰冻地区道路病害,对路面冻胀开裂力学机理进行了研究。通过对路面冻胀开裂病害现象的调查分析,指出半刚性基层冻胀是道路冻温开裂病害发生的重要因素之一;建立了道路结构热-应力有限元模型,对路面在半刚性基层冻胀作用下的力学响应进行了计算与分析,提出了基于基层冻胀的路面劈裂破坏理论;通过对路面开裂判据应力计算,分析了路面冻胀开裂对冻温材料力学性能变化的敏感性。结果表明,基于半刚性基层冻胀的路面劈裂破坏理论,能够更合理地解释路面冻胀开裂现象;半刚性基层的冻胀性能以及路面材料的强度特性,均对路面冻胀开裂有较大的影响作用。     

基于低温性能的沥青及沥青混合料选择、应用与评价

高寒地区修筑的道路在冬季因常常发生路面结构的温缩开裂破坏，这种低温开裂破坏带来对路面质量、行驶舒适性与路面美观的不利影响，而实践证明沥青材料自身性能对于防治破坏的发生至关重要。为解决低温开裂造成的路面破坏，通过BBR（弯曲梁流变）试验和TSRST（约束应变温度应力试验）对不同沥青材料进行评价分析，并结合施工、经济方面因素，力图找出在高寒地区最为适用的沥青材料。     

基于连续变温的沥青路面温度场与应力场有限元分析

受冬季昼夜温差影响,陕西农村地区沥青混凝土路面普遍存在严重的路面开裂现象。为明确其机理,减少由路面开裂带来的经济损失,本文采用有限元分析软件ANSYS建立了冬季低温环境下的路面结构模型,在1d连续变温条件下研究了温度场、应力场的变化以及各结构层厚度与细小裂缝对应力场的影响。结果表明:(1)沥青面层有效地减少了基层温度梯度的变化,温度应力峰值出现在面层表面;(2)表面微小裂缝在温度应力作用下易于扩展形成路面裂缝等道路灾害;(3)合理的面层厚度、基层厚度有利于减轻道路灾害。研究结果为陕西农村地区沥青混凝土路面开裂预测与结构设计提供了有力的理论支撑。     

西部寒旱地区公路路面开裂病害分析

西部寒旱地区海拔较高、气候恶劣,在干湿冻融循环、冷热交替、水分和外部荷载等因素的影响下工程地质会发生变化,使得公路发生不同种类和程度的病害影响,路面开裂是公路病害最常见的类型。对于西部寒旱地区公路路面开裂病害的类型和成因进行分析,包括低温收缩开裂、变形开裂、剪切开裂、反射开裂、疲劳开裂等,对西部寒旱地区公路施工技术措施进行研究。     

适用于高寒地区沥青材料的评价与应用

摘要：我国东北和西北部分区域属于高寒地区，在此区域修筑的道路在冬季常因温缩受力造成开裂破坏，这种低温开裂破坏对行驶舒适性与路面美观均有不利影响，提高沥青材料自身的低温抗裂性被证实是有效防治这种破坏的方法。据此，为找寻合适的沥青材料，通过SHRP计划提出的BBR（弯曲梁流变）试验和TSRST（约束试件温度应力试验）对不同沥青材料进行评价分析，找到合适的材料，然后通过铺筑试验段验证其使用效果，为我国高寒地区的路面破坏防治提供借鉴。     

沥青路面低温开裂预估模型及其适用性分析

低温开裂是沥青路面早期损坏的主要现象之一。随着对路面使用性能的要求不断提高,低温开裂问题也越来越受到道路工程研究者的重视。同时,建立准确的低温开裂预估模型也是寒冷地区沥青路面结构选择与材料设计的基础。低温开裂预估模型主要包括力学经验模型与统计模型两类。本文是以加拿大学者Haas提出的低温开裂统计模型为基础,针对我国的道路状况补充并完善了Haas低温开裂预估模型,并通过试验路的裂缝调查研究,分析了低温开裂预估模型的适用性,可为我国沥青路面低温抗裂设计提供参考。     

沥青混凝土路面结构全寿命周期费用分析方法

文中将全寿命周期费用的理念融入沥青混凝土路面结构的费用分析中。沥青混凝土路面在全寿命周期中发生的费用支出包括建设期的初期建设费用以及在运营期内发生的修补养护费用。运营期内的费用支出主要包括车辙修补费用和开裂修补费用。车辙的预估模型采用AASHTO模型的修正形式。开裂修补费用以路面结构的疲劳开裂率为依据进行计算。全寿命周期费用分析方法可为路面设计管理提供参考,以正确评估道路在全寿命周期内发生的费用支出。     

道路抗裂缝剂研究应用

半刚性基层材料目前已广泛应用于我国高等级公路路面中,但是这种材料易产生开裂、渗水,影响路面使用性能.本文以新的思路通过试验,研究出半刚性基层抗裂缝剂.试验表明:将其添加于道路基层混合料中,利用其具有的膨胀性能和增密性,使道路基层结构因温度和湿度的变化引起的收缩空间大大减少,同时利用其延时性实施基层、面层连续施工,使基层、面层紧密结合,降低面层与基层的层间拉应力,从而防止路面开裂,提高道路的耐久性,延长道路使用寿命.     

沙漠地区沥青路面裂缝的防治技术

沙漠地区的沥青路面由于路面结构层偏薄、风积沙级配不良、日温差较大、材料不良等各种原因易导致路面开裂。在试验工程中,使用了土工格栅、土工布、土工格室和聚酯纤维,有效地减少了路面裂缝的数量,减轻了开裂程度,获得了较好的效果。     

浅析沥青砼道路路基路面破坏特征及成因

在道路的建设中,由于沥青材料具有稳固性高、经济适用性高等特点,得到了广泛的应用。沥青材料在我国的道路建设中,已经具有较长的应用历史。在一些状况下,沥青材料的使用由于受到不同环境条件以及施工工艺的影响,产生了路面的不良状况,并且随着使用程度的加深,这些不良的路面状况逐渐的演变为道路路面的破坏,其中路面的开裂、路面松散以及路面出现坑洞等状况都较为常见。这使得路面的使用受到影响,行车安全受到威胁,且路面的保养难度增加。为了避免这种状况的出现,本文对其特征以及成因展开探讨。     

傍山深厚软土高路堤工程病害及处治对策

深厚软土地区傍山填方路基的地基易滑移、沉降不均,常可导致路面开裂等病害。结合温州绕城高速公路软基处理工程实践,对特殊路基中遇到的问题、工程特性及处理方案开展研究,于K150+180～+330病害路段,采用管桩插打补强方案,取得了良好的治理效果,且节省了工程投资。     

水对沥青混合料低温性能影响的试验研究

沥青路面的开裂是路面的主要病害之一,因而是各国道路界普遍关心的问题,沥青路面的低温开裂受各种环境因素的影响。文章采用四种级配的沥青混合料,三种试验条件,探讨了水对沥青混合料低温性能的影响,为路面设计中沥青混合料的选用提供参考。     

兵团垦区盐渍土路基盐冻胀变形规律的试验研究

针对近年来兵团垦区硫酸盐渍土地区道路建成后每年10月底路面开始发生不均匀隆起、开裂的现象,选择处于自然环境中的典型硫酸盐渍土路段,对道路中心线和左、右路肩部位进行了盐冻胀变形的长期监测.结果表明:(1)试验路段经历了自然环境的一次降温、升温过程后,其实测变形规律表明该盐渍土路基的盐冻胀变形过程可以划分为3个阶段,即纯盐...     

海堤段沥青路面裂缝破坏规律及机理分析

国内外越来越多疏港道路采用海堤形式,但海堤道路的路面经常出现严重的裂缝病害。该文以东海大桥连接段海堤高速公路的检测和调查数据为基础,总结海堤道路路面裂缝破坏规律,并建立海堤道路路面结构有限元模型,通过分析路面结构模型的应力分布研究裂缝产生的机理。研究成果表明:海堤道路路基的纵向沉降曲线宜采用折线形式进行拟合。海堤道路路面裂缝破坏与路基不均匀沉降高度相关,裂缝率出现极值的路段均位于路基沉降曲线的转折位置,不均匀沉降引起的基层开裂是造成海堤道路路面裂缝破坏的重要原因。     

水田地区公路的测设

一、过去水田地区公路的概况解放以前对水田烂泥地区的筑路问题。从未加以研究,因而水田地区的公路往往由于路基填高不足,压实不够,排水不良,未将烂泥清除,每逢雨季、冻融时均不能通车。其铺有路面的地段也普遍发生坑槽,随时需修整,勉强维持通车。解放初期新建公路经过水田地区,亦未多加注意。例如温州丽水线温州附近20公里以内,系于1951年填筑路基,1953年铺路面,但通车二个月后便发生路基下沉、路面破坏。温州分水关公路完工通车后,亦发生大批路面破坏,不得不进行修理,损失很大。福建省新建公路经过水田地区,未注意路基高度,往往与烂泥齐平,天雨即被淹没,根本无法通车。     

甘肃国际陆港中心区道路路面结构优化设计研究

为了确定适用于甘肃国际陆港中心区道路的路面结构，根据当地气候环境、路面类型确定了五种典型路面结构组合。采用路表弯沉、半刚性底基层层底拉应力、沥青层永久变形、低温开裂指数、半刚性基层疲劳寿命、路面造价等参数表征路面性能，通过模糊数学对五种典型路面结构进行综合评价。结果表明:结构三的弯沉值最小，路面整体强度较好；结构一底基层层底拉应力最小，基层抗开裂性能最好；结构一的底基层疲劳寿命最大，具有较高的抗疲劳性能；结构四造价最低，具有较好的经济性。综合评价表明结构五的综合性能最优，综合评价结果为0.95，针对甘肃国际陆港中心区道路所处的气候环境及交通特点，最适用于该区域的路面结构为结构五。     

沥青路面内部温度预估方法与预估模型

在对浙江温州地区现场沥青路面进行跟踪观测和数据分析处理的基础上,对路面深度20mm处温度实测数据与环境气象数据进行相关分析,比较瞬时环境温度、瞬时太阳辐射、平均环境温度、太阳辐射累积值与路面深度20 mm处温度的相关程度,通过多元线性回归确定温州地区不同地形气候条件下的沥青路面内部温度预估方程。对比分析结果表明:预估模型具有很好的适用性和较高的预测精度。     

沥青混合料平衡设计法研究综述

为改善中国路面开裂的现状、平衡道路车辙与开裂之间的关系,找到更优的沥青混合料设计方法,对国外沥青混合料平衡设计法进行了梳理研究。概述了马歇尔法和Superpave设计法的不足以及平衡设计法的设计机理、起源与发展,明确三类平衡设计法的概念与内涵;总结平衡设计法混合料试验评价方法和应用实践现状,得出结论:马歇尔法应用较多、实践较成熟;用平衡设计法设计的沥青混合料性能更优,能更好地兼顾抗车辙与抗开裂性能、延长道路使用寿命,但现阶段的平衡设计法存在开裂试验中裂缝标准不一、试件老化标准缺乏、忽视质量控制/质量保证(QC/QA)等问题。未来可借助平衡设计法优化中国现行的沥青混合料设计方法,引入QC/QA,制定相应的规范标准,解决车辙与开裂之间的矛盾,全面有效地提高中国路面的使用寿命。     

柔性基层沥青路面在动荷载作用下Top-Down开裂模拟研究

针对柔性基层沥青路面主要病害形式Top-Down开裂开展病害机理研究,为病害预防提供技术支持,有助于提高道路服务水平,延长路面使用寿命。首先,对国内外目前柔性基层沥青路面Top-Down开裂研究成果进行了对比研究,分析了不同研究成果中对于Top-Down开裂形式、裂缝形成与发展机理提出的一致以及尚未达成共识的结论,确定以动态荷载下路面结构厚度、车辆荷载作为主要分析对象。然后,利用有限元计算软件进行实体建模,参考国内已建成道路选定代表路面结构,确定各项路面参数,基于子午线轮胎按照三向应力建模;分析动荷载作用下的应力最不利位置以及应力分布;选取车辆荷载作为主要变量,对动荷载作用下柔性基层沥青路面Top-Down裂缝起裂和发展的影响因素进行研究。基于断裂力学,以轴载和路面结构层厚度为主要变量,对微裂缝出现后影响裂缝发展的不同因素进行了对比。结果显示:当路面处于完整、连续的工作状态时,在动荷载作用下,剪应力τ是TopDown裂缝形成的主要原因;当路表出现微裂缝后,轴载对于裂缝发展的影响要远大于路面处于完整、连续状态时轴载的影响,应力强度因子K_Ⅰ和K_Ⅱ的峰值显著提高,建议在柔性基层路面设计、验算时加入剪应力验算指标。     

沥青路面的裂缝及预防

沥青路面裂缝问题是公路工程质量通病之一,沥青路面在堤防道路使用期开裂是普遍存在的问题。沥青路面在铺筑使用后会产生各种各样裂缝,由于路表水的浸入,裂缝量迅速增加,路基、路面承受不了超载车辆荷载的作用,加快路面的裂缝产生,大大缩短沥青路面的使用寿命。该文分析了产生沥青路面开裂的原因,并提出若干预防措施,可供同行参考。