组合式沥青路面结构特性研究

在半刚性底基层上铺设级配碎石作为基层,形成级配碎石柔性基层和半刚性底基层组成的组合式路面结构,以解决半刚性路面排水不良、反射裂缝等问题。分析研究了这种组合式沥青路面的结构性能,并通过试验路的实践证明该组合式结构具有优良的路用性能。     

4类不同基层沥青路面长期性能研究

基于江苏沿江某高速公路长期性能跟踪观测和检测成果,从路面结构性能、破损状况以及车辙状况等方面对组合式基层、刚性基层、半刚性基层和柔性基层沥青路面长期使用性能进行综合比选分析。研究结果表明,4类不同基层沥青路面弯沉整体状况、裂缝度、车辙深度由大到小分别为:组合式(设置级配碎石过渡层)柔性半刚性组合式(未设置级配碎石过渡层)刚性;组合式(未设置级配碎石过渡层)刚性半刚性柔性≈组合式(设置级配碎石过渡层);组合式(未设置和设置级配碎石过渡层)≈柔性半刚性刚性。采用半刚性基层沥青路面各方面性能指标比较均衡,综合性能优良;采用其他类型基层的沥青路面由于其特殊的性能指标,也有着广泛的应用范围,但仍需进一步进行研究。     

柔性基层和半刚性基层沥青路面有限元对比分析

通过级配碎石承载板试验建立级配碎石基层材料的非线性承载力本构模型公式,利用ANSYS通用有限元软件建立柔性基层沥青路面典型结构平面模型。对粒料基层沥青路面和半刚性基层沥青路面结构受力进行分析,包括柔性基层沥青路面在不同受力条件下应力、应变的传播规律以及与半刚性基层沥青路面之间的应力、应变传播差异。     

高抗剪强度级配碎石基层沥青路面加速加载试验研究

半刚性基层存在的一些缺陷和不足,致使沥青路面容易出现早期破环,柔性基层虽然可以有效的弥补半刚性基层的缺陷,但级配碎石强度和稳定性较差,为了提高其抗剪强度,通过对原材、级配、试验方法、设计指标、加纤维等环节的优化改进,形成高抗剪强度级配碎石,并利用足尺加速加载试验对其进行性能研究,结果表明高抗剪强度级配碎石基层的抗车辙性能及路面承载力较好。     

级配碎石排水性能及基层排水系统研究

在半刚性底基层和面层之间设置级配碎石基层,可有效解决半刚性基层沥青路面结构排水性能差的缺陷。采用自行研制的渗透仪测试了6种不同空隙率级配碎石的渗透系数,计算了自由水在级配碎石基层的渗流时间和渗流路径,用路面渗水仪比较分析了级配碎石和水泥稳碎石的透水效果,设计了两种路面内部基层排水系统。结果表明,渗透系数与空隙率有很好的相关性,随着空隙率增加,级配碎石的渗透系数增加;渗入水在路面结构内的渗流时间缩短,排水性能提高;级配碎石基层具有良好的排水效果,可减少水损害的发生。通过设计的基层排水系统,可将级配碎石基层中的水排出路面结构以外。     

沥青路面级配碎石上基层性能改善措施研究

为充分发挥级配碎石基层作为沥青路面结构上基层能够有效缓解下部半刚性基层反射裂缝及水损害等优势,同时提高级配碎石层抗剪强度,减少其抗剪强度弱、易出现塑性变形的风险,将从级配碎石原材料、级配范围以及添加聚丙烯纤维3个方面进行研究,以期综合提高级配碎石基层的路用性能。     

南广高速公路沥青路面级配碎石基层的施工

半刚性基层容易产生收缩裂缝并反射到沥青面层上，从裂缝进水又不能排除，导致沥青路面出现早期破坏。解决半刚性基层开裂反射缝的有效途径就是在沥青面层与半刚性基层之间增设级配碎石过渡层，或全部采用柔性级配碎石基层。为了达到此目的，在南广高速公路上采用级配碎石作了4种不同路面结构型式的试验路和依托工程。本主要介绍级配碎石的施工方法，并针对施工中出现的问题，提出了相应技术处理措施。     

碎石基层沥青路面性能非线性分析

针对现行沥青路面设计规范中关于碎石基层路面结构设计方法的不足和广西路网工程碎石基层工程应用中的质量问题,开展碎石基层材料非线性回弹模量及其对沥青路面结构性能影响的研究。设计了3种级配的级配碎石,通过动三轴试验,测得了不同应力状态下碎石材料的动回弹模量,并建立非线弹性动回弹模量模型,回归得到有关的模型参数;在此基础上,针对广西路网工程试验路铺筑的柔性基层、组合式基层和半刚性基层等4种沥青路面结构,通过非线性有限元计算,根据路表弯沉等效原理,确定了不同基层组合沥青路面结构中不同级配碎石基层的等效回弹模量;通过有限元计算,对比分析了不同级配碎石基层沥青路面结构的剪应力,提出了不同基层类型时沥青路面结构可能的破坏形式,即采用柔性基层时应控制沥青面层底部弯拉开裂和柔性基层自身剪切滑移破坏,采用组合式基层时应控制沥青面层剪切开裂破坏。     

级配碎石柔性基层沥青路面试验路研究

通过试验路观测的方法,对级配碎石柔性基层沥青路面进行了研究,分析了级配碎石柔性基层的路用性能和性能主要影响因素,给出了级配碎石基层结构设计、合理层厚、最佳级配以及原材料控制等关键影响因素的相关建议。研究结果表明级配碎石柔性基层能有效减缓半刚性基层沥青路面的常见病害,且其强度满足使用要求;当其用于旧路加铺时可直接摊铺而不必采用倒装结构,但应控制其最小厚度不小于15cm、最大粒径和4.75mm、0.075mm通过率在建议范围内;还应控制石料压碎值、针片状含量和塑性指数满足要求,且碎石宜由4档以上矿料掺配而成。     

沥青稳定碎石排水基层混合料配合比设计研究

针对京港澳高速公路湖北段半刚性基层沥青路面水损坏严重的现象,在分析比较了半刚性基层和柔性基层优缺点的基础上,在实验室采用马歇尔试验设计方法确定了ATPB-25的级配和最佳沥青用量,并对其排水性和水稳定性进行了试验研究,认为级配合理的沥青稳定碎石排水基层具有较高的强度和一定的水稳定性,采用沥青稳定碎石排水基层是合理的。     

寒区级配碎石上基层厚度和模量对沥青路面结构力学影响研究

寒区半刚性基层的干缩温缩造成反射裂缝，是面层横向开裂的主要原因之一，而采用级配碎石上基层的倒装沥青路面结构可有效防治反射裂缝的发展，因此结合寒区的气候特点，优化提出了级配碎石集料技术指标和级配范围，同时对级配碎石上基层沥青路面结构进行力学研究，提出适应寒区条件的级配碎石基层厚度和模量。     

高速公路沥青稳定碎石基层的应用

研究了密级配沥青稳定碎石的抗剪强度与抗裂性能。通过室内试验研究和铺筑试验路,得出密级配沥青稳定碎石混合料的油石比为3．4％～3．6％时,动稳定度达到3000次·mm^-1以上,沥青路面路表的回弹弯沉远小于设计弯沉。试验路通车3年后的调查结果表明,半刚性底基层沥青稳定碎石基层具有优良的抗裂性能和抗车辙性能。     

沥青路面级配碎石基层施工工艺及质量控制

级配碎石呈松散粒料结构,在外力作用下(例如压实机具)使颗粒间空隙达到最小,通过颗粒间的表面摩擦力产生固结,也称为嵌挤锁结。铺筑在半刚性基层与沥青面层之间的级配碎石过渡层,处于三向受压的状态,不传递拉应力、拉应变,使得级配碎石层能充分吸收其下层裂缝释放的应变能,从而达到抑制裂缝的效果;级配碎石的隔离作用,大大的改善了半刚性基层的湿度尤其是温度状况,极大的减少了半刚性基层遭受的温度及湿度变化,从而从根本上极大的减轻了半刚性基层自身的温缩和干缩;级配碎石层较大的空隙结构,使其成为路面结构的重要排水途径,极大的提高了路面排水效能,降低了水对路面结构的危害。因此,这种上柔下刚的结构组合既发挥了半刚性基层沥青路面高强度的优点,又在很大程度上克服了半刚性路面的缺点。可减少养护量,降低养护成本,延长道路使用寿命。本文结合试验路段,浅论一下级配碎石施工工艺及质量控制。     

级配碎石过渡层防止路面反射裂缝研究

半刚性基层沥青路面反射裂缝是影响其使用功能的主要病害,重点研究采用高质量级配碎石过渡层防止和减缓半刚性路面反射裂缝的措施.依托重庆水江─界石高速公路试验段,对级配碎石过渡层的抗裂机理进行分析,论述级配碎石过渡层优良的抗裂性能和施工工艺.     

设置级配碎石功能层的沥青路面有限元模拟

级配碎石功能层指在半刚性基层与沥青面层之间铺筑10~15 cm厚的级配碎石,形成的倒装结构。级配碎石具有典型的非线性力学特性。利用有限元法,建立级配碎石功能层的沥青路面三维有限元模型,通过数值计算,得到沥青面层层底最大拉应力、沥青面层内剪应力以及半刚性基层底部最大拉应力。计算结果表明:级配碎石功能层厚度设计为10~15 cm,回弹模量设置超过300 MPa比较合理。     

含级配碎石层的组合式基层沥青路面轴载换算方法研究

含级配碎石层的组合式基层沥青路面与半刚性基层沥青路面在结构组合和设计指标上都有较大区别,若再以弯沉和弯拉应力指标作为换算指标进行轴载换算,显然是不合理的,为此,本文建立了基于沥青层层底拉应变、级配碎石层顶面剪应力、半刚性材料层层底拉应力的轴载换算方法,对该类型的路面设计具有指导意义。     

不同沥青路面结构温度场研究

借助有限元软件ABAQUS对浙江杭千高速桐庐试验段组合式沥青路面结构进行温度场分析,并与现场路面实测温度场进行对比,发现采用有限元数值方法模拟沥青路面结构温度场是可行的.对选定的3种不同基层沥青路面结构,包括常规半刚性基层沥青路面结构、采用沥青稳定碎石和级配碎石的柔性基层沥青路面结构以及柔性基层与半刚性基层相结合的组合式基层沥青路面结构进行了温度场的对比分析.     

基于环境和荷载的水泥稳定碎石抗裂评价系数试验研究

在分析现有半刚性基层抗裂评价指标的基础上,采用劈裂模型作为半刚性基层材料收缩开裂的评价模型,同时考虑干缩应变、温缩应变及行车荷载下基层层底拉应变,提出了抗裂评价系数作为水泥稳定碎石的评价指标。对6种级配水泥稳定碎石进行了劈裂和收缩试验,并用BISAR3.0计算了给定结构基层最大层底拉应变,进而比较了最大干缩应变、劈裂应变和抗裂评价系数3个抗裂指标。研究表明,采用抗裂评价系数能正确评价水泥稳定碎石的抗裂性能。采用控制关键筛孔通过百分率理论计算所得集料级配的抗裂性能优于富勒级配理论;超载对基层层底拉应变的不利影响显著。研究结果已在沪宁高速公路扩建工程中成功应用。     

沥青路面反射裂缝成因分析及其防治

文章通过对水泥稳定级配碎石半刚性基层沥青路面材料性能、反射裂缝形成机理分析,指出防治沥青路面反射裂缝应从选择合适的材料和采取有效的技术措施着手,防止早期裂缝的产生。     

开级配大粒径沥青碎石混合料沥青路面温度应力影响因素分析

反射裂缝是半刚性基层沥青路面和刚性基层沥青路面的主要病害之一,针对这一问题,提出了采用开级配大粒径沥青碎石混合料作为裂缝缓解层的方法.基于开级配大粒径沥青碎石缓解层沥青路面温度应力的计算原理,以通用有限元软件ABAQUS为基础,对开级配大粒径沥青碎石缓解层沥青路面的温度应力进行分析,探讨了其结构层参数对其温度应力的影响规律.结果表明:开级配LSAM缓解层模量、厚度、空隙率对其自身温度应力具有显著的影响作用,是开级配LSAM缓解层沥青路面结构设计的重要参数.