微粘结级配碎石的路用性能参数试验研究

由于微粘结级配碎石材料自身的特点,在普通公路建设中将微粘结级配碎石作为路面基层材料有其自身优势。通过一系列室内试验,研究不同水泥剂量骨架密实型微粘结级配碎石的路用性能指标,了解微粘结级配碎石性能特点,并为设计和施工提供指导。     

嵌挤骨架型级配碎石的研究

级配碎石基层可有效地减缓路面的反射裂缝,同时有利于路面结构排水,从而延长了路面使用寿命.通过室内试验和试验路铺筑,对级配碎石基层的材料设计进行了探讨.提出了嵌挤骨架型级配碎石基层的材料要求、级配设计方法、级配范围及抗压回弹模量建议值.     

级配碎石层结构应力影响因素分析

基于弹性层状体系理论,研究了级配碎石三向应力水平随半刚性基层厚度、级配碎石层厚度、沥青层厚度、路面基础模量、半刚性基层模量、级配碎石模量和沥青模量等参数的变化规律,继而推荐了各影响参数的合理取值,为级配碎石结构应力分析、模量取值和旧路加铺改建设计等提供依据。     

微粘结级配碎石基层试验路路用性能观测及评价分析

对微粘结级配碎石基层试验路路用性能进行观测与评价分析。铺筑骨架Ⅰ型和骨架Ⅱ型微粘结级配碎石基层试验路,并对抚顺沈环北线试验路进行了现场施工检测,对不同水泥剂量下的微粘结级配碎石沥青路面结构和半刚性沥青路面结构进行对比分析,对试验路进行平整度、路表弯沉、裂缝调查三项后期观测并分析路用性能。研究表明微粘结级配碎石层对抑制反射裂缝方面的作用是十分明显的,具有很好抑制反射裂缝的作用。在保证微粘结级配碎石层施工质量,压实度满足设计要求的前提下,在中等交通及以下交通等级下,该结构都不会出现弯沉过大,以及明显的永久变形或者车辙现象。     

分层梯度模量微沥青级配碎石对倒装式路面结构的影响

利用ABAQUS有限元软件,建立倒装式沥青路面结构模型,研究了多轴载情况下级配碎石横观各向同性特征对路面结构的影响,并通过设置分层梯度模量的微沥青级配碎石对倒装式路面结构进行结构优化。研究表明:级配碎石横观各向同性特征明显影响着倒装式路面结构的内部应力与应变,影响到路面的使用寿命,在实际工程中不可以忽略;设置分层梯度模量的微沥青级配碎石层可减少层间的模量比、形成缓冲区,以缓解级配碎石横观各向同性特征所带来的影响,尤其在重载交通条件下,设置逆向梯度模量的微沥青级配碎石后,其路用关键性指标可减小20%以上。     

柔性路面级配碎石基层弹性模量取值研究

级配碎石材料具有显著的非线性特点,因此级配碎石弹性模量取值需考虑路面结构参数的影响.本文采用正交方法对影响柔性路面级配碎石基层应力状态的路面结构参数进行了分析,认为沥青面层厚度和土基模量是影响级配碎石基层弹性模量的主要因素.通过多元非线性回归分析,建立路面参数与级配碎石弹性模量的关系,提出了级配碎石基层弹性模量计算公式,较目前的经验取值方法更合理.     

柔性路面级配碎石基层弹性模量取值研究

级配碎石材料具有显著的非线性特点,因此级配碎石弹性模量取值需考虑路面结构参数的影响.本文采用正交方法对影响柔性路面级配碎石基层应力状态的路面结构参数进行了分析,认为沥青面层厚度和土基模量是影响级配碎石基层弹性模量的主要因素.通过多元非线性回归分析,建立路面参数与级配碎石弹性模量的关系,提出了级配碎石基层弹性模量计算公式,较目前的经验取值方法更合理.     

26.5~53mm大粒径碎石骨架结构性能试验研究

粗集料的粒径和级配对骨架密实型路面基层材料的性能有重要影响。为研究26.5~53mm大粒径碎石的骨架结构性能,选用回弹模量和破碎率两个指标分别评价大粒径碎石骨架结构的承载能力和稳定性。将26.5~31.5mm、31.5~37.5mm和37.5~53mm三档大粒径碎石集料按单粒径、两粒径和三粒径掺配成不同级配,通过振动击实法成型试件并测试其回弹模量和破碎率。试验结果表明:单粒径级配下,试件的回弹模量随粒径增大而提高;两粒径级配下,两档集料含量接近时,试件的回弹模量较高;三粒径级配下,当材料组分改变时,试件的回弹模量变化较小且略高于单粒径级配试件和两粒径级配试件。 破碎率试验中,单粒径级配下,碎石粒径增大会稍稍加剧骨架的破碎程度;两粒径和三粒径级配下,各级配试件的破碎率接近且小于单粒径级配试件,且三粒径级配试件的破碎率变化幅度最小。因此,在制备骨架密实型路面基层材料时,推荐以多粒径级配或较大粒径的碎石集料形成骨架。     

倒装式级配碎石层厚度对沥青路面设计指标的影响研究

大量的研究表明,柔性基层具有水稳定性好、承载力优良、施工方便等诸多优点。依托实体工程,分别采用ABAQUS和BISAR对5种厚度的级配碎石半刚性基层过渡层的路面结构进行分析计算,分析沥青层底拉应力设计弯沉两个设计指标与级配碎石和模量的关系。研究表明：随着级配碎石厚度的增加,沥青面层拉应力与设计弯沉均呈上升趋势。增加级配碎石模量有助于改善受力状况。作为半刚性基层过渡层,级配碎石层厚度应控制在15 cm内,其模量应大于400 MPa。     

级配碎石基层沥青路面非线性力学响应分析

为了明确级配碎石柔性基层沥青路面结构层位功能,就沥青面层厚度、级配碎石基层厚度和模量三个路面结构参数对级配碎石柔性基层沥青路面非线性力学响应进行分析,结果表明：随着面层厚度增大,基层最大剪应力降低,且面层厚度为9cm时面层剪应力最不利,面层厚度为12cm时面层层底拉应力最不利;基层厚度对基层剪应力影响不显著,且当基层厚度为30cm时,面层剪应力、层底拉应力均出现最小值;随着基层模量的增大,面层最大剪应力、层底拉应力和基层最大剪应力均有不同程度降低.