水泥混凝土路面层间剪切刚度试验研究

利用可模拟竖向应力的水平剪切试验仪,对层间经乳化沥青、土工布和沥青混凝土夹层处置的水泥稳定碎石水泥混凝土路面进行剪切试验,得到了路面结构在结合和分离两种状态时的水平剪切刚度,并分为两个阶段对层间抗剪能力进行了评价。结果表明:当层间黏结时,使用乳化沥青处置的试件克服层间黏结所需的剪力最大、土工布次之、沥青混凝土夹层最小,此时层间处置措施的选择需要在降低面层弯拉应力和温度应力间寻求平衡;与层间黏结的试件相比,层间分离后,剪切刚度大幅降低,路面结构分析时只有选择相应状态的层间剪切刚度才能保证结果的可靠性。     

浅谈水泥粉煤灰稳定碎石基层裂缝的成因、预防及处治

文章分析水泥粉煤灰稳定碎石基层裂缝的成因,采取了铺设应力吸收层预防反射裂缝,对已形成的裂缝采取铺贴特雷维拉土工布处治技术,采取铺设应力吸收层的方法预防沥青面层反射裂缝及路面水渗透到基层,达到了防止或延缓基层裂缝的目的,取得了比较好的效果。     

考虑温度影响的沥青路面层间黏结力学响应分析

为了研究不同温度下的层间黏结料的黏结强度,通过室内剪切试验建立了层间黏结料的强度～温度方程,引入层间黏结强度温度指数φ表征不同温度下的黏结状况。借助ABAQUS有限元分析软件,对不同黏结状态下半刚性基层沥青路面各结构层内应力进行了计算分析,研究了不同黏结状态对路面结构力学响应的影响。研究结果表明:温度较低时,层间黏结状态的变化对路面各结构层应力的影响并不明显;当温度高于35℃时(φ0.6),面层结构最大拉应力σ_(max)、最大剪应力τ_(max)出现了非线性快速变化;温度变化对基层、底基层黏结性能影响不明显。研究成果对科学解释沥青路面在不同温度下黏结性能行为机理提供了有力依据,为改善层间黏结条件、提升路面整体性能提供了理论支撑。     

土工布在水泥混凝土路面加铺沥青混凝土层结构中的抗剪试验分析

在水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层(简称“白加黑”)的路面结构中,利用层间铺设土工布来延缓、减少反射裂缝是一种经常被采用的技术方案.但铺设土工布后,层间黏结力下降,容易造成沥青混凝土加铺层推移而致过早破坏.针对此现象,运用有关力学软件计算分析了水泥混凝土面板与沥青混凝土加铺层结构中的层间剪应力,发现层间光滑时的剪应力大...     

水泥混凝土土工布隔离层剪切与排水性能研究

为了研究土工布作为隔离层时混凝土板与基层间的层间接触状态,设计了室内顶推试验,并对比乳化沥青隔离层的摩阻力-位移曲线和直接浇注的顶推试验结果,得知土工布作为隔离层时能减小混凝土板与基层间的层间黏结,使混凝土板与基层之间处于非黏结状态,这样可以有效减小层间摩阻力,降低温度应力。同时为了研究土工布作为隔离层时水泥混凝土路面的实际排水效果,设计了模拟排水试验,并对比沥青隔离层的试验排水效果,得知土工布作为隔离层能有效排除基层上的水分,并且水量越大,排水效果越良好,但需要对基层做一些防水措施,以防垂直渗流对基层的破坏。     

基于应力吸收层的冷再生加铺层耦合应力分析

利用线弹性力学原理建立路面结构三维模型,分析了沥青混凝土冷再生加铺层结构的荷载—温度耦合应力,总结出了在三种不同裂缝情况下冷再生加铺层结构各层应力随结构参数变化的规律。在此基础上采用有限元法建立路面结构三维模型,分析结果为泡沫冷再生基层能够有效的阻止反射裂缝的蔓延,设置应力吸收层后对减小面层剪应力、层底拉应力、基层拉应变和基础顶面压应变意义重大,使大修后的冷再生路面结构更具有柔性及耐疲劳性能,因此能够抑制和延缓裂缝反射到加铺层顶所需的时间,从而在很大程度上延长了路面的使用寿命。     

防止反射裂缝的沥青加铺层设计方法

旧水泥混凝土路面上加铺沥青罩面层（包含刚柔两种结构形式），再采用土工布和土工网格夹层，以防止和延缓反射裂缝。介绍了几种防止反射裂缝的沥青加铺层设计方法。     

设置聚酯玻纤布的层间滑移模型研究

路面结构层间铺设聚酯玻纤布可有效地延缓反射裂缝病害的发生,其黏附性对防治反射裂缝的效果至关重要。对采用乳化沥青等四种粘结材料的试件分别进行层间滑移剪切试验和层间挤压剪切试验,对比研究四种不同粘结材料的抗剪强度以确定最佳粘结材料;通过试验研究层间粘结性能随用量的变化趋势,确定了最佳用量。研究表明铺设聚酯玻纤布下的最佳粘结材料为SBS改性沥青,其用量不得低于0.45kg/m~2,最佳用量为0.93kg/m~2。     

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。     

柔性基层在高寒地区沥青路面

为了研究半刚性基层、沥青稳定碎石柔性基层、级配碎石柔性基层和应力吸收夹层在减缓高寒地区沥青路面的半刚性材料层反射裂缝方面的不同效果,采用断裂力学理论和有限元技术,对半刚性材料层已有裂缝的4种路面结构进行了在车辆荷载和高寒地区的骤然降温综合作用下的热-力耦合分析.从应力强度因子和疲劳寿命两方面,开展了上述4种路面结构对反射裂缝在沥青面层中的扩展行为影响的对比研究.结果表明,在沥青混凝土路面的面层和半刚性材料层之间设置的柔性基层和应力吸收夹层可大幅度减缓反射裂缝的扩展速度,从而延长路面使用寿命,并按照沥青稳定碎石柔性基层、级配碎石柔性基层、应力吸收夹层、半刚性基层的顺序依次递减.     

沥青路面防水抗裂功能层缓解反射裂缝的数值分析

沥青路面的反射裂缝,主要是由半刚性基层无法避免的温缩及干缩裂缝导致应力集中过大而引起的,车辆荷载、较大的环境温差变化以及渗水导致反射裂缝道面破坏的不利因素。在半刚性基层和柔性面层之间设置防水抗裂功能层,可以有效缓解路面结构的应力集中现象,延缓反射裂缝的产生与扩展速度。采用有限元方法模拟易发反射裂缝的实际环境,对设置及未设置防水抗裂功能层的路面结构进行温度-荷载耦合力学对比分析,发现沥青路面下面层的荷载应力、温度应力以及应力强度因子都有较大幅度的降低,并且计算了防水抗裂功能层厚度、模量对路面结构应力、弯沉和强度因子的影响。结果表明：一般防水抗裂功能层的模量越小,效果更加明显;在合理范围内增加防水抗裂功能层的厚度能够更加有效地预防反射裂缝病害;适当控制基础模量可以防止反射裂缝的产生。     

刚柔复合式路面反射裂缝扩展机理与防治措施研究

对于水泥混凝土板上铺筑沥青混合料面层的刚柔复合路面结构,反射裂缝是其主要病害之一。通过数值分析来探讨刚柔复合路面结构反射开裂主要原因,并采用改进的车辙试验对不同防反射裂缝材料的抗裂效果进行分析。试验结果表明:裂缝处的应力集中是复合路面结构产生这类破坏的主要原因,其中,温度变化对裂缝处沥青混合料加铺层破坏作用最大,其次是车辆偏荷载作用,破坏作用最小的是车辆正荷载作用;铺设玻纤格栅的复合路面结构层其抗反射裂缝效果最好,其次是铺设聚酯玻纤布和玻璃纤维的增强应力吸收层(FR-SAMI),最差的是只涂SBS改性沥青粘层的复合路面。     

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。     

半刚性基层沥青路面防裂基布防裂效果现场试验研究

为了研究防裂基布(一种聚丙烯土工布)在西藏地区半刚性基层沥青路面防反射裂缝的效果,文中采用一定的施工工艺修筑了包括7种工况的试验段,通过监测基层预锯缝对应位置处路面结构层的应变、变形、温度和测量路面横缝密度对防裂效果进行了研究和评价。研究表明,采用试验段的施工工艺在路面结构中加铺防裂基布能够减少或抑制反射裂缝的产生,防裂基布加铺于基层顶部效果最好。     

荷载型反射裂缝的APA疲劳模拟试验研究

在旧水泥混凝土路面上进行沥青混凝土加铺是目前旧路改造的一种常用方法。为延缓或减少沥青混凝土加铺层反射裂缝，通常在旧路面上铺设夹层材料(防水卷材或土工织物等)：本文利用路面分析仪APA对采用不同夹层材料的试件进行模拟疲劳试验，分析了沥青加铺层反射裂缝产生的机理及比较铺设不同夹层材料抗荷栽型反射裂缝出现的效果。对于指导路面加铺设计，正确选择夹层材料具有一定的参考意义。     

白加黑路面结构的粘结与防裂力学分析计算

白加黑路面技术广泛应用于旧水泥路面的维修或改造,但这种新型的复合式路面结构需要解决两个关键技术问题:反射裂缝和层间粘结问题。该文通过分析反射裂缝和层间粘结的力学特性,选取了一些重要影响参数,如沥青加铺层的厚度、水泥路面板的厚度及接缝宽度、防裂土工织物夹层的模量等,分别应用Ansys和Bisar软件进行了结构计算分析。研究结果和实体工程表明:沥青加铺层的厚度是影响白加黑路面结构稳定性的首要因素;土工格栅的介入,不仅能有效防止剪切型反射裂缝,而且通过自身的栅孔可以优化层间的粘结效果。     

土工合成材料在武黄高速公路路面改造中的应用

武黄高速公路原水泥混凝土路面改造根据不同路段的情况,在水泥混凝土面板和沥青混凝土面层之间采用铺设聚酯长丝单面烧毛土工布及玻璃纤维格栅,组成复合式路面,能有效地预防和延缓反射裂缝产生,并形成了防渗层,能减小水损坏,从而延长了沥青混凝土路面的使用寿命.     

大粒径沥青混合料防裂机理耦合数值分析

采用有限元方法分析LSAM-30基层沥青路面结构的最不利荷位在行车荷载、温度荷载以及两者耦合应力作用下的应力状态,同时与设置相同厚度的ATPB-30、AC-30I基层的应力计算结果进行对比分析,结果表明LSAM-30、ATPB-30基层比AC-301基层有较好的缓解反射裂缝的能力。LSAM-30粗骨料多,公称粒径大,因而导热系数大,温缩系数小,回弹模量小,可有效减小结构层层间温度梯度,进而减小层间温度应力,同时其表现出的足够的柔性也可以充分地吸收裂缝处的应变能,因而具有较强的防裂能力。通过工程实例对比分析了LSAM-30、ATPB-30、AC-30I,3种基层的防裂性能。通过长期实际使用情况表明,铺设LSMA基层的路面使用状况良好、未发现裂缝生长迹象,而铺设其他2种基层的路面则出现了不同程度的裂缝,结果表明LSMA基层具有明显的防裂性能。     

层间黏结状态对柔性路面力学特性影响分析

为研究柔性路面在不同层间黏结状态下的力学响应规律,建立典型柔性路面结构型式及计算模型,利用BISAR软件对层间黏结状态从完全连续到完全滑动状态时面层、基层的竖向应力、水平应力及路基顶面弯沉进行计算分析.结果 表明:随着层间黏结状态衰变,柔性路面基面层内竖向应力随之增大,最大增幅达到42％,易造成沥青层永久变形增加,导致车辙破坏;基面层内水平应力出现峰值突变,易造成各层间滑移;路基顶面竖向位移随之增大,易导致柔性路面整体弯沉过大.     

复合式路面层间剪切性能试验和评价方法

以混凝土为基面的沥青铺装层复合式路面结构的层间力学性能与基面形态、黏层材料、工作环境等因素相关,十分复杂。作为探讨,采用现场批量化制备试样,结合室内剪切试验,对比了基面经喷砂和凿毛处理后,黏层用料、工作温度、成型方法、加载方式、界面污染程度等因素对黏层抗剪强度的影响,证实了剪切试验应用于复合式路面层间抗剪强度评价的合理性,提出了复合试件层间剪切强度试验方法,修正了层间最大剪切强度计算公式,进一步提出了复合式路面层间抗剪强度评价方法,并将研究成果应用于依托工程,验证了该方法的可行性。研究表明:界面糙化方式、温度、试件成型方法、加载速率、层间污染程度等因素对层间黏结性能均具有较大影响,并在最佳的构造深度值下,层间的抗剪强度最大,界面最佳构造深度受防水黏结层种类、界面糙化方式、基面几何特性等因素决定;SBS改性沥青同步碎石封层的层间剪切性能对温度敏感性要大于聚合物反应型防水黏结材料;在最大剪切强度计算公式中引入了温度和特殊路段修正系数,且层间温度40℃时的层间抗剪强度为主要控制指标,试验方法、剪切应力计算结果和评价指标相互协调一致,形成评价层间剪切性能的系统方法,可用于路面结构设计及路面性能评价中。