隧道半刚性基层沥青路面沥青层疲劳开裂影响因素研究

通过建立隧道半刚性基层沥青路面有限元模型, 对隧道内半刚性基层 (预设横向贯通裂缝) 沥青路面沥青层疲劳开裂进行研究, 研究表明对于隧道内半刚性基层沥青路面, 由于沥青层内最大拉应变显著大于沥青层底拉应变, 导致沥青层内的疲劳寿命远小于沥青层底的疲劳寿命。 沥青层层底疲劳开裂寿命影响因素敏感性排序为： 基层模量＞面层模量≈面层厚度＞基层厚度。 基层模量越大、 基层厚度越厚、 沥青面层模量越小对沥青面层疲劳开裂寿命越有利。     

轮载作用下典型沥青路面结构力学行为分析

为分析比较半刚性基层、倒装式和组合式3种典型沥青路面结构受轮载作用的力学行为,依托成德南高速公路沥青路面工程试验段,在与贝克曼梁路表静态弯沉测试值对比的基础上,开展了基于弹性层状体系理论的静力学分析.现场选取3个断面,通过预埋沥青应变计测试了不同轴重、不同车速条件下的车辆移动轮载动力响应.研究结果表明:沥青路面更易出现横向疲劳开裂;倒装式沥青路面面层层底行车方向及横断面方向拉应变峰值分别对应为组合式沥青路面的1.24倍和1.30倍,为半刚性基层沥青路面的2.37倍和2.67倍;路面结构厚度相同的情况下,半刚性基层沥青路面在减少沥青面层本身的疲劳开裂和永久变形方面优势较强,组合式沥青路面与半刚性基层沥青路面受力情况接近,可部分替代半刚性基层沥青路面;倒装式沥青路面轴重敏感度为3种路面结构中最小,但宜适当增加沥青面层或沥青稳定碎石基层厚度以改善其受力状况,并应严格控制沥青稳定碎石基层拉应力,以减少倒装式沥青路面和组合式沥青路面疲劳破坏.     

典型结构形式沥青路面疲劳寿命对比

为了丰富广东省路面结构形式的多样化发展,文中依托广河高速惠州段柔性路面结构形式,对比分析柔性与半刚性基层力学响应,并进行了永久变形量和疲劳寿命的比较。结果表明:相比于典型的半刚性基层沥青路面而言,柔性基层路表弯沉、沥青层底拉应变、土基顶面压应变更大;柔性基层沥青路面疲劳寿命优于半刚性基层,但其沥青层永久变形量较大,早期病害中车辙出现的概率较高。结果可为柔性路面结构在其他项目的应用提供参考和借鉴,同时也可为柔性路面营运期的养护提供思路。     

基于响应面法的石质路基沥青路面结构优化研究

为了提高石质路基沥青路面结构的使用性能,应用响应面法对路面结构为沥青面层、级配碎石基层和石质路基的路面结构进行优化分析;按照公路沥青路面设计新规范的新设计指标来分析各个路面结构层厚度对新指标的影响,以各面层的厚度和基层的厚度作为约束条件,以沥青混合料疲劳开裂次数、沥青混合料层永久变形量和路基顶面竖向压应变作为响应因素建立响应面优化模型。研究表明:面层的厚度对永久变形量、疲劳开裂次数和路基顶面竖向压应变有显著的影响,而级配碎石基层厚度对三大指标影响较小。     

半刚性基层沥青路面-路基协调设计

基于大型通用有限元软件ABAQUS,建立两种典型半刚性基层沥青路面结构的三维有限元模型,针对3种路基高度和4种路基回弹模量,计算半波正弦荷载作用下路面结构的动态响应,结合半刚性路面各结构层疲劳寿命预估方程,分析路面结构疲劳寿命随路基回弹模量变化的规律和相互协调问题。结合交通等级标准,确定满足不同交通等级的临界路基模量。分析表明:路基模量对沥青层疲劳寿命影响较小,对半刚性基层和永久变形预估寿命影响较大;路基高度对半刚性基层路面各结构层疲劳寿命的影响均较小,尤其是对沥青层疲劳寿命影响更小;具有柔性底基层的半刚性路面结构的临界路基模量比具有半刚性底基层的路面结构大。     

重载交通沥青路面设计指标研究

重载交通地区车辆超载严重,路面质量下降迅速,严重影响了车辆的行驶速度和运行安全.沥青路面结构设计重点考虑沥青面层的疲劳开裂、半刚性基层的开裂和车辙三个方面的临界破坏情况.采用ANSYS有限元软件进行路面结构力学响应分析和常用沥青路面结构应力应变分析.     

复合式路面与半刚性基层沥青路面的沥青层温度场对比研究

通过对复合式路面与半刚性基层沥青路面的沥青层温度场对比研究,可为复合式路面或"白改黑"路面(旧水泥混凝土路面加铺沥青面层)沥青层的设计及施工提供技术支持。将沥青层看作是厚度和材料不全相同的2～3层,然后逐层研究分析,结果表明两种路面结构沥青层的温度场非常相似,认为温度作用下复合式路面沥青层的设计及施工经验可借鉴半刚性基层沥青路面。     

重载交通沥青路面设计指标研究

重载交通地区车辆超载严重，路面质量下降迅速，严重影响了车辆的行驶速度和运行安全。沥青路面结构设计重点考虑沥青面层的疲劳开裂、半刚性基层的开裂和车辙三个方面的临界破坏情况。采用ANSYS有限元软件进行路面结构力学响应分析和常用沥青路面结构应力应变分析。     

基于有限元分析沥青路面设计指标

为了减轻半刚性基层沥青路面在使用中出现的各种病害,很多学者提出借鉴国外沥青路面设计方法中的相关指标。国外沥青路面设计中的指标是否适用,本文采用ANSYS有限元方法对半刚性基层沥青路面和柔性基层沥青路面结构进行了分析判断。通过对两种类型路面结构的最不利受力状态的比较,特别是对面层、基层开裂和车辙形成有关的力学参数分析,得出了可以借鉴的国外指标和半刚性基层路面结构应该增加的指标。     

沥青路面结构在不同层间接触状况下的抗车辙性能分析

文中通过建立二维有限元模型,分析了不同层间接触状态下柔性基层和半刚性基层沥青路面的车辙变形情况和力学响应。结果表明:结构层之间的紧密接触能提高路面结构的抗车辙能力;相同工况下,半刚性基层沥青路面抗车辙能力优于柔性基层路面;同时沥青面层和基层间的接触状态影响大于沥青面层之间接触状态;同时在超载的情况下,如要控制车辙变形,层间接触是否紧密就显得尤为重要。     

浅析沥青路面反射裂缝的产生及防治措施

半刚性基层沥青路面具有承载力高、行车舒适等优点,但由于半刚性材料收缩性大的特点,基层容易开裂并最终会反射到沥青面层上,使半刚性基层产生收缩裂缝,并最终导致沥青混凝土面层开裂,从而大大地缩短沥青混凝土路面的使用寿命。根据多年的路面施工经验,对半刚性基层裂缝的原因及处治方法进行综合分析。     

浅析沥青路面反射裂缝的产生原因

半刚性基层沥青路面具有承载力高、行车舒适等优点,但由于半刚性材料收缩性大的特点,基层容易开裂并最终会反射到沥青面层上,使半刚性基层产生收缩裂缝,并最终导致沥青混凝土面层开裂,从而大大地缩短沥青混凝土路面的使用寿命。根据多年的路面施工经验,对半刚性基层裂缝的原因及处治方法进行综合分析。     

浅谈橡胶沥青应力层在道路施工中的方法

橡胶沥青应力吸收层是指铺筑于半刚性基层与沥青路面之间或者水泥混凝土路面与沥青路面之间,以及桥面混凝土与沥青混凝土之间具有高变形能力的橡胶沥青层橡胶沥青应力吸收层同时还起到粘结层和防水层的作用。     

土工合成材料在道路路面裂缝防治方面的应用

土工合成材料在道路路面工程中的应用主要是抑制因半刚性基层收缩而产生的裂纹向上扩展,减少沥青路面的车辙,防止和延缓铺设在旧水泥混凝土路面上的沥青加铺层的反射裂缝,在半刚性基层沥青路面中还可适当提高基层和底基层的疲劳寿命。用于路面裂纹防治的土工材料主要有玻纤网、土工织物等。     

土工合成材料在道路路面裂缝防治方面的应用

土工合成材料在道路路面工程中的应用主要是抑制因半刚性基层收缩而产生的裂纹向上扩展,减少沥青路面的车辙,防止和延缓铺设在旧水泥混凝土路面上的沥青加铺层的反射裂缝．在半刚性基层沥青路面中还可适当提高基层和底基层的疲劳寿命。用于路面裂纹防治的土工材料主要有玻纤网、土工织物等。     

基于疲劳等效的柔性基层沥青路面轴载换算研究

沥青层的疲劳开裂是柔性基层沥青路面的主要破坏形式,提出沥青层的疲劳设计指标,根据疲劳等效轴载换算原则,推导出基于疲劳等效的轴载换算公式.通过室内四点弯曲疲劳试验及路面力学计算结果,确定公式中的换算指数.     

级配碎石差异沉降及变形机理

对我国高等级公路来说,路面最主要的破坏就是车辙。近些年来,相关人员一直研究如何才能减少路面的车辙破坏。车辙的破坏主要有三种：结构型车辙、压密型车辙、磨耗型车辙。〈br〉 对于不同沥青路面结构,发生车辙破坏的类型也不尽相同。对于级配碎石基层沥青路面结构,主要是压密型车辙,其车辙主要来源于级配碎石的塑性变形和沥青层的压密变形。对于沥青稳定碎石基层沥青路面,其车辙变形主要来源于沥青层的压密变形与剪切变形。对于半刚性基层沥青路面,由于半刚性基层强度较高,几乎不发生变形,因此,其车辙变形主要是沥青层的磨耗变形和压密变形。因此,开展级配碎石变形理论的研究,分析其变形的规律,制定相应的防治措施,可以有效的提高级配碎石层的使用寿命,延长路面结构的使用时间。     

级配碎石厚度对倒装式沥青路面结构受力及寿命的影响研究

文章以宿迁市326省道大修工程为依托,针对不同的级配碎石基层厚度,采用BISAR软件对沥青路面进行了力学计算,分析了路表弯沉、沥青面层底拉应力、半刚性基层底拉应力和沥青面层内竖向应力最大值产生的位置,以及随级配碎石层厚度的变化趋势,并对倒装式沥青路面寿命进行了研究。结果表明:随着级配碎石基层厚度的增加,路表弯沉呈线性减少趋势,半刚性基层底拉应力、不同层位的竖向应力和沥青路面的疲劳寿命逐渐减少,趋势逐渐变缓,沥青面层底拉应力逐渐增加,趋势逐渐变缓;级配碎石基层的设置及其厚度的增加对基层未开裂的沥青路面设计是不利的,但可减少基层开裂对沥青面层的影响。     

半刚性基层开裂原因及防治措施

半刚性基层是采用水硬性材料（又称无机结合料）稳定的各种集料和土类．并具有一定强度和厚度的路面基层结构：在半刚性基层上铺筑一定厚度沥青混合料面层的结构称为半刚性基层沥青路面。半刚性基层沥青路面具有强度和刚度较高、路面平整度好、噪音低,行车舒适、易于就地取材、施工工艺简单、工程投资较低、养护维修方便等优点,因此在国内公路建设中被广泛应用。但是由于设计．施工及半刚性基层材料自身原因导致路面开裂现象较为严重。因此深入了解半刚性基层特性及半刚性基层路面裂缝的影响因素．     

混合式基层沥青路面的结构设计方法

随着机动车超载现象越来越严重,半刚性基层路面逐渐暴露出其具有的缺点来。复合式基层沥青路面结构是将半刚性基层以及柔性基层结合在一起构成的路面结构类型。组合之后,混合式基层和沥青层同时成为承重层,这样就大大减少了沥青路面的损坏程度,延长了沥青道路使用的寿命。