透层材料性能研究

采用煤油稀释沥青、乳化沥青和改性乳化沥青三种主要透层材料和水泥稳定碎石基层与二灰稳定碎石基层两种主要半刚性基层对透层性能进行研究,通过量测透层材料在基层内部的渗透深度研究不同稀释率、不同材料和基层类型以及水泥稳定碎石基层养生龄期对透层材料渗透性能的影响。并通过剪切试验得到不同喷洒用量下基面层间的抗剪强度,确定透层材料的最佳喷洒用量。     

透层材料性能研究

采用煤油稀释沥青、乳化沥青和改性乳化沥青三种主要透层材料和水泥稳定碎石基层与二灰稳定碎石基层两种主要半刚性基层对透层性能进行研究．通过量测透层材料在基层内部的渗透深度研究不同稀释率、不同材料和基层类型以及水泥稳定碎石基层养生龄期对透层材料渗透性能的影响。并通过剪切试验得到不同喷洒用量下基面层间的抗剪强度．确定透层材料的最佳喷洒用量。     

透层材料性能研究

采用煤油稀释沥青、乳化沥青和改性乳化沥青三种主要透层材料和水泥稳定碎石基层与二灰稳定碎石基层两种主要半刚性基层对透层性能进行研究,通过量测透层材料在基层内部的渗透深度研究不同稀释率、不同材料和基层类型以及水泥稳定碎石基层养生龄期对透层材料渗透性能的影响。并通过剪切试验得到不同喷洒用量下基面层间的抗剪强度,确定透层材料的最佳喷洒用量。     

关于级配碎石基层沥青路面满足抗剪要求的探讨

级配碎石作为沥青路面基层,容易发生剪切破坏.选取三种典型级配碎石路面结构,从理论上分析了级配碎石层受到的最大剪应力,并通过试验测定了级配碎石的抗剪强度,通过控制沥青面层厚度来保证级配碎石层不会发生剪切破坏.     

碎石封层主要性能指标试验分析评价

对同步碎石封层的主要性能和指标进行了试验研究分析,结果表明,采用低温敲击试验评价封层沥青与石料低温粘结性具备可行性;加设碎石封层可使基面层间抗剪切滑移能力增强,路面疲劳寿命提升,对延缓反射裂缝的向上扩展也有明显功效;此外,加设碎石封层前在基层表面喷洒透层油对提升路面结构整体抗滑移能力有利。     

二灰碎石基层施工中几个问题的研究

针对二灰碎石早期强度低以及与沥青面层之间容易产生层间推移的问题．通过试验研究了添加水泥和碳酸钠来提高其早期强度的措施，结果表明，添加适量的碳酸钠可以有效地提高其早期强度，与添加水泥相比，可以节约工程造价；通过改善二灰碎石级配，对基层顶面进行处理及合理选用透层油，提高了二灰碎石与沥青面层的层间结合力，从而解决了沥青面层推移破坏的问题。     

高速公路路面基层施工中若干技术问题的探讨

介绍了高速公路二灰稳定类底基层施工的经验、教训及其技术关键,着重讨论了二灰碎石基层混合料的最佳级配要点及现代化施工工艺和质量控制,最后还讨论了半刚性基层透层油施工中的问题。     

沥青混凝土路面透层抗剪性能研究

通过直接剪切试验测定不同情况下沥青混凝土路面透层的抗剪强度,试验得到透层抗剪强度的主要影响因素,结果表明透层油的种类及透层油洒布量对其抗剪强度的影响最大。     

级配碎石压实特性的研究

级配碎石的研究和应用,主要在于通过取得高质量的碎石,获得高密度的良好级配以及良好的施工压实手段来提高级配碎石的强度和稳定性。分析了级配碎石物理性能指标和影响级配碎石性能的因素,从材料选择、级配设计、不同机械组合及碾压方式方面入手,研究了级配碎石施工的压实特性和提高压实强度的方法,并通过具体试验路段进行了验证,总结了级配碎石的压实特性。     

水泥混凝土板沥青铺装层间抗剪强度协调性分析

为了使水泥混凝土板与沥青铺装层之间粘结性能达到最佳效果,采用直接剪切试验,对水泥混凝土板沥青铺装层间抗剪强度进行了协调性研究。分析和讨论了所选4种因素间的匹配协调性和对层间抗剪强度的影响,并对层间剪切试验的剪应力-位移曲线进行了分析。试验结果表明:层间剪切破坏的发展经历了3个阶段。3个阶段中,层间粘结力、水泥混凝土板表面与沥青铺装层集料的机械咬合力和摩擦力依次发挥作用。4种因素数对层间抗剪强度的影响强弱依次为:表面处理、铺装层级配、碎石撒布量和碎石粒径。建议的最优匹配方案:沥青铺装层采用AC-20级配上限,碎石撒布量为8kg/m2,碎石粒径为9.5~13.2mm,凿毛间距为4.0cm。     

刚柔复合式路面界面层强度特性试验研究

通过复合板的室内剪切试验和拉拔试验,对比研究了不同水泥混凝土板界面处理方式、不同防水黏结材料以及界面层沥青用量对界面层强度的影响;并对不同防水黏结材料的耐久性进行了对比试验研究。得到了精铣刨界面最佳铣刨深度、不同界面处理方式下界面层的最佳沥青用量,以及界面层抗剪强度与黏结强度之间的相关性。     

应力吸收层类混合料与水泥板界面直剪试验的结果分析

由于旧路面板与应力吸收层材料性质存在很大差异,层间粘层油种类及其用量大小、垂直荷载、温度条件等因素对其界面状态影响较大,利用课题组自行研制开发的LLM路面材料直剪试验仪进行室内模拟试验,并分析上述主要因素对应力吸收层与旧水泥路面板层间抗剪强度的影响。     

层间粘结状态对沥青路面层间性能的影响研究

通过室内试验对双层摊铺技术沥青路面与传统方法施工沥青路面进行模拟,对比分析不同层间处理方法对层间性能包括层间抗剪强度以及层间疲劳性能的影响。结果表明：采用双层一次成型的试件在层间界面处上下层粗集料间有相互嵌入,双层一体摊铺技术可以增加沥青混合料层间嵌挤,从而使得沥青混合料的层间抗剪强度以及层间疲劳寿命均高于层间有无粘层油的情况;并且撒布不同的粘层油对层间抗剪强度以及层间疲劳寿命的影响不同,SBS改性沥青优于基质沥青。     

刚柔复合式路面界面层强度特性试验研究

通过复合板的室内剪切试验和拉拔试验,对不同水泥混凝土板界面处理方式、不同防水粘结材料以及界面层沥青用量等对界面层强度的影响进行了研究,通过室内试验研究得到了精铣刨界面最佳铣刨深度、不同界面处理方式下界面层的最佳沥青用量和界面层抗剪强度与粘结强度之间的相关性。     

潮湿气候条件下聚酯玻纤布层间黏结性能研究

通过UTM剪切试验确定黏层油的种类及其最佳用量;分别成型沥青混凝土+防裂材料+水泥混凝土的剪切试件,通过UTM剪切试验测定不同浸水条件下各试件的抗剪强度;采用现场拉拔试验测定不同防裂材料结构层的抗拉能力。结果表明:采用SBS改性沥青作为黏层油,其最佳用量为1.0 kg/m2;不同潮湿气候条件中聚酯玻纤布层间抗剪强度大于其余两种防裂材料层间抗剪强度;相同潮湿气候条件中聚酯玻纤布层间拉拔强度大于防水卷材层间拉拔强度。     

基于沥青路面结构力学行为的车辙深度控制标准

为了进一步规范沥青路面车辙深度的控制标准, 研究了车辙深度对路面结构的影响; 考虑车辙断面特征, 建立了车辆跨越车辙时的动荷载计算模型, 并以冲击系数量化了车辆对路面结构的冲击效应; 通过数值仿真研究了车辆荷载作用下路面结构的内部损伤, 探索了不同车辙深度下路面使用性能的衰减规律。研究结果表明: 车辙深度对路面结构的冲击效应不可忽视, 冲击系数随着车辙加深线性增加, 基于冲击效应的车辙深度应不大于11 mm; 沥青混合料层的最大拉应变位于上面层层底, 与车辙深度正相关, 中面层和下面层的拉应变与车辙深度负相关, 但应变水平显著低于上面层, 基于面层弯拉破坏的车辙深度应不大于15 mm; 最大剪应力出现在上面层层底, 随着车辙深度的增加缓慢增大; 车辙深度处于5~10 mm, 各面层的剪应力整体变化较小, 当其从10 mm增加到25 mm时, 上面层0~1 cm深度处的剪应力增加了14.5%, 增速明显超过中面层和下面层剪应力的减小速度, 基于面层剪切破坏的车辙深度应不大于10 mm; 车辙深度对无机结合料稳定层拉应力的影响不大; 车辙深度超过15 mm后应关注路基顶面压应变的变化, 防止路基出现大的变形。      

半刚性基层与沥青面层粘结性能影响因素

借鉴国外LPDS剪切试验方法,通过自行设计的室内直剪试验和斜剪试验,以剪切强度和单位剪切强度(剪切强度与破坏变形的商)作为评价指标,研究了沥青混合料、粘层材料、半刚性基层材料、沥青混合料与粘层材料的界面、粘层材料与半刚性基层的界面对沥青面层和半刚性基层之间抗剪切强度的影响。分析结果表明:提高沥青混合料公称最大粒径和压实度将有利于增强层间粘结性;高强度、粗糙、密实型的半刚性材料也将有效改善基层与沥青面层的粘结性;粘度不是选择粘层材料的主要因素,应结合工程实际,通过试验选择粘层材料的品种与剂量;基层表面清理是提高层间粘结性的重要措施,透层油应在基层清理后撒布,剂量宜为0.3~0.6 L.m-2;在层间热沥青上撒布一定的单一粒径,较粗规格,且与沥青粘附性较好的碱性碎石不仅具有工程意义,对提高层间粘结水平也有较明显作用。     

新、老混凝土粘结抗剪强度试验

依托高速公路桥梁加固工程,以切槽深度、粘结面倾角、振动频率及植筋为参数,对102个新、老混凝土粘结试件进行了抗剪试验。试验结果表明：当倾角相同时,切槽深度对粘结面抗剪强度的影响较小;随着倾角增大,口粘结面的抗剪强度不断增大;当倾角超过30°时,试件不从粘结面破坏,此时粘结面不再是最薄弱部位。当频率低于9Hz时,振动能提高粘结面的抗剪强度;当频率大于9Hz时。振动会削弱粘结面的抗剪强度。植筋可提高粘结面的抗剪强度,且提高值与植筋率呈线性关系;当植筋方向垂直于粘结面时,能获得最好的粘结效果;在一定范围内,随着植筋深度的增加,粘结面的抗剪强度逐渐增大。     

单轴贯入试验试件高度对沥青混合料剪切强度的影响

将AC-13,AC-16和AC-20等3种沥青混合料制备成不同厚度的车辙板芯样试件,采用28.5 mm压头进行了单轴贯入试验,研究了不同试件高度对沥青混合料的抗剪强度性能的影响。结果表明:当3种沥青混合料试件高度分别等于或大于5 cm,6 cm和7 cm时,抗剪强度和剪切应变趋于常数,不再受试件高度变化的影响。结论是所研究的3种级配沥青混合料,将单轴贯入试验的试件厚度采用车辙试验确定出的与最大公称粒径相匹配的结构层厚度是合理的。     

强震作用下的砂土液化对桩基力学特性影响

为了提高位于液化土层桥梁桩基的抗震性能, 基于三向六自由度大型振动台模型试验, 分析了地震波作用下桩顶水平位移、桩身加速度及弯矩等动力响应, 并研究了地震波加载后桩基的损伤。试验结果表明: 在地震波作用下, 随着液化层埋深的增加, 土体液化后产生的侧扩效果逐渐减弱, 因此, 桩顶水平位移峰值逐渐减小, 但是当地震加速度超过0.6g时, 桩顶水平位移峰值不受液化层埋深的影响; 因地震荷载作用下粉细砂土层液化, 桩身加速度在该土层位置明显增大; 上部覆盖层压力作用使土层抗剪强度增大, 因此, 桩顶放大系数随着液化层深度的增加而增大, 且桩顶放大系数在Kobe波作用下最大, 5002波作用下最小, 砂土液化同时造成土层强度降低, 从而使桩身加速度在该土层出现放大效应; 桩身弯矩最大值均出现在液化层和非液化层分界处, 且在相同强度地震波作用下, 桩身弯矩最大值随着液化层埋深的增加呈增大趋势, 当地震加速度从0.30g增大到0.35g后, 桩身弯矩增幅为33.3%, 增幅最大; 不同类型地震波对桩基的破坏程度并无差异, 在加速度0.35g作用下, 桩基基频无变化, 但当地震波强度超过0.40g时, 桩基基频从1.65 Hz突降到0.45 Hz, 因砂土层液化产生侧向位移, 桩身剪切变形, 最终导致桩基损坏。综上所述, 当液化层较浅时, 应重点考虑地震波作用下过大的桩顶水平位移; 在桩基抗震设计时, 必须考虑液化层和非液化层分界处桩基的抗弯能力和液化层埋深的影响。