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。     

基于使用性能的公路沥青路面多指标分析与结构计算研究

研究了基于路面使用性能构建多指标设计体系的必要性,深入分析了沥青路面疲劳开裂、变形及其他不同损坏类型的产生机理与结构设计的关系,阐述了车辆荷载作用下路面各结构层的受力状态和材料性能要求,建立了控制沥青层和无机结合料半刚性基层底疲劳开裂、沥青混合料层永久变形以及沥青面层低温开裂等病害的设计指标和标准。针对我国常用的半刚性基层沥青路面在结构计算时提出相应的验算公式,并以新疆地区某二级公路为例进行多指标设计实际应用。     

层间接触状态对沥青路面结构力学响应的影响

沥青路面中层间接触状态非常复杂,它对路面的使用性能有直接影响。针对我国当前采用的典型半刚性沥青路面结构,采用GAMES多层弹性体系计算程序,系统分析了层间接触状态对表面弯沉、表面拉应变、面层内剪应力、沥青层底拉应变以及沥青层底剪应力的影响。分析结果表明:层间接触状态的变化对沥青层底的拉应变影响最为显著,其次为基面层间的剪应力,对路表的拉应变和基层底拉应变影响也较为明显;相对而言,路表弯沉、面层内最大剪应力对层间接触状态的变化不敏感。     

超载条件下混合式基层沥青路面层底拉应力研究

分析半刚性基层的缺点,提出混合式基层沥青路面结构,并给出超载条件下轴载计算参数。采用Bisar3.0软件,计算在完全连续、部分连续和完全光滑三种界面条件下混合式基层沥青路面各结构层层底拉应力。结果表明,在完全连续条件下沥青层不会产生拉应力,路面内部拉应力最大值出现在半刚性基层底部;当沥青层与半刚性基层之间的接触条件由完全连续向完全光滑转变时,沥青层层底和半刚性基层层底的拉应力逐渐增大;在三种界面条件下,沥青面层表面轮隙中心处都出现较大的拉应力。     

路面设计参数对半刚性基层层底拉应力的影响分析

半刚性基层路面的结构设计受控于半刚性基层层底的拉应力,通过运用正交试验方法,分析路面设计参数对半刚性基层层底拉应力的影响,得出不同参数下的路表弯沉、基层层底拉应力及底基层层底拉应力,并研究其变化规律.研究结果表明:土基模量对路表弯沉的影响最大,其次是基层厚度、底基层厚度和面层厚度,底基层模量是改善基层层底拉应力的最主要的因素,随着它的增大,基层层底拉应力急剧减小.     

长寿命沥青路面设计指标研究

为了研究长寿命路面设计方法,采用SHELL、AI等设计方法对国外提出的沥青层底拉应变与土基顶面压应变标准进行了验证,根据国外典型长寿命路面结构组合进行应变指标计算与统计分析,并基于中国路面设计参数对长寿命路面设计指标进行修正。经过统计分析,验证了国外提出的2个长寿命路面设计指标的可行性,并提出了适用于中国长寿命路面结构设计的控制指标:沥青层底拉应变不大于120×10-6,土基顶面压应变不大于280×10-6,并对已有试验路结构进行了力学分析。分析结果表明:试验路的沥青层底拉应变均小于120×10-6,土基顶面压应变均小于280×10-6,这表明试验路段满足长寿命路面指标。     

对两类路面沥青层拉应变的分析与思考

为深入分析半刚性基层沥青路面和复合式基层沥青路面面层内的最大拉应变的规律,选取两类沥青路面的典型结构,采用壳牌设计软件BISAR3.0为计算工具,考虑层间完全连续以及不完全连续两种状态,对各结构在不同的层间结合条件下沥青层最大拉应变进行了比较和分析。结果表明:对于两类沥青路面而言,当层间条件为完全连续时,沥青层最大拉应变出现在面层层底;当层间条件为不完全连续时,沥青层最大拉应变出现在中面层层底。     

路面设计参数对半刚性基层层底拉应力的影响分析

半刚性基层路面的结构设计受控于半刚性基层层底的拉应力,通过运用正交试验方法。分析路面设计参数对半刚性基层层底拉应力的影响,得出不同参数下的路表弯沉、基层层底拉应力及底基层层底拉应力,并研究其变化规律。研究结果表明：土基模量对路表弯沉的影响最大,其次是基层厚度、底基层厚度和面层厚度．底基层模量是改善基层层底拉应力的最主要的因素,随着它的增大,基层层底拉应力急剧减小。     

土基模量对沥青混凝土路面的力学响应的影响

采用基于多层弹性层状体系理论的路面结构分析软件BISAR3.0,对我国典型的半刚性路面结构的路表和路基顶面弯沉、面层和基层层底拉应力及路基顶压应变进行计算分析。结果表明,土基模量对半刚性基层层底拉应力较面层层底拉应力影响较大,起主要控制作用;并且随着土基模量的增加,路面结构层的力学性都能得到明显改善。     

基于APT试验的半刚性基层沥青路面动力响应分析

通过足尺试验路加速加载试验研究半刚性基层沥青路面的动力响应,为路面性能预估及结构设计提供依据。通过修筑水泥稳定碎石基层和二灰稳定碎石基层2种结构APT试验路,埋设水平应变仪、竖向压应力传感器和温度传感器,实时采集路面结构动应力、应变、弯沉和路面温度场,分析温度与结构动应变、应力响应的关系,开展基于FWD弯沉盆的路面结构层模量和力学响应计算分析。研究结果表明,半刚性基层层底拉应变受温度影响较小,半刚性基层厚度对结构弯沉影响较大;半刚性基层厚度越小,其模量衰减越快;随重复荷载作用,半刚性基层层底拉应变响应先较快增加而后缓慢减小;在路面使用初期(2 560万次标准轴载),半刚性基层结构模量衰减较慢,当轮载作用1亿次标准轴载累计当量轴次时,半刚性基层模量约衰减55%。     

刚性基层沥青路面轴数系数研究

无论新建还是改建沥青路面,轴载换算均是结构设计的重要内容。轴载换算的精确性将严重影响结构设计的准确性,甚至影响道路结构的使用寿命,而轴数系数是轴载换算公式中反映不同轴数之间换算关系的关键参数,有必要进行深入研究。本文针对刚性基层沥青面层路面结构,应用弹性层状体系理论计算程序,分别以沥青层设计弯沉值、水泥混凝土刚性基层层底拉应力为换算指标,变换层厚、模量等不同的路面结构层参数及车轮荷载作用的轴距,来计算刚性基层沥青路面结构轴载换算公式中的轴数系数。通过计算结果的回归分析,与AASHTO及我国设计方法关于轴数系数的计算公式进行对比分析,提出了建议的轴数系数计算公式。     

高等级沥青混凝土路面下封层的施工控制

前言高等级沥青混凝土路面下封层是介于半刚性路面基层与沥青混凝土面层之间的层间处理结构,下封层中的沥青渗透进入半刚性路面基层与沥青混凝土面层之中,将路面结构粘结成为一体,对增强路面结构层的强度、稳定性与防水能力起到事半功倍的作用。宁镇公路     

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。     

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。     

组合式基层长寿命路面结构优化

本文研究影响组合式基层结构性能的因素.选择适于长寿命路面的设计指标,考察各层厚度及模量参数对设计指标的影响显著程度,采用正交试验法设计试验,运用BISAR软件计算不同参数组合下的路面力学特性,并在此基础上进行结构参数优化,优化后的结构在标准轴载下沥青层底应变为68.9με,半刚性层底应力为0.13MPa,计算弯沉为8....     

防止半刚性基层沥青路面开裂现象的技术设计

沥青混凝土路面由于平整性好、行车平稳舒适、噪音低等优点在公路设计中得到广泛应用,下承层一般设计为半刚性基层具有强度高、稳定性好及刚度大等特点,被广泛用于修建高等级公路沥青路面的基层或底基层。半刚性基层沥青路面成为我国当前主要的路面结构型式称之为柔性路面。具有整体强度大、板体性好、高承载力且较为经济等显著优点,但随着使用年限的延伸,     

半柔性路面结构的力学响应分析

通过力学计算分析了半柔性路面在标准荷载及超载作用下的力学响应,结果表明:轮隙中心点下的半刚性基层层底拉应力最大;荷载作用中心点下处的路表弯沉、面层层底拉应变和面层内最大剪应力最大;路表最大弯沉值、面层层底最大拉应变、面层内最大剪应力及半刚性基层底最大拉应力都随着轴载的增加而增大。     

沈平高速公路沥青路面长寿命设计理念的应用

沈平高速公路外侧加宽的新建路面结构设计采用了四种不同于一般路段的长寿命路面结构,优化了结构层的组合设计和沥青混合料的材料设计,首次采用了复合改性沥青、柔性和半刚性基层的组合式结构、连续配筋式混凝土基层和沥青面层相结合的复合式路面,并在长寿命结构内部埋设了应力、应变、温度等传感器,在通车后的运营期间,将长期、持续地对路面结构的力学响应进行监测,为辽宁省高速公路长寿命路面结构设计方法的建立提供可靠的数据保证。     

连续配筋混凝土复合式路面受荷响应分析

为研究G1503上海同三段不同类型连续配筋复合式路面结构在标准轴载及不同沥青层厚度下受荷响应特征及力学指标变化规律,进行了大量有限元三维仿真建模分析。研究结果表明,标准轴载作用下连续配筋复合式路面各力学指标明显优于半刚性基层沥青路面;底基层强度及路基处治差异会对路表最大弯沉及沥青层层底拉应力产生明显影响,但沥青层与连续配筋混凝土层的层间剪切力受其影响较小;各项力学指标均受沥青层厚度影响显著,说明对于连续配筋复合式路面结构将沥青层控制在合理范围可有效避免车辙、层间滑移等病害的发生。研究工作可为该种路面结构设计、应用及后续养护维修工作提供数据支撑和理论基础。     

南方富水隧道复合式路面防排水基层方案选用研究

为分析南方富水隧道复合式路面采用不同防排水基层方案的可行性与设计要点,基于路面结构弹性层状体系和疲劳寿命理论,对比分析了采用防渗素混凝土、多孔混凝土、开级配沥青稳定碎石、级配碎石4种不同基层的路面结构受力特性。结果表明:路面设计时应对层底受拉变形为主的沥青上面层和CRC混凝土面层进行疲劳寿命验算,最不利点位距轮隙中心横向距离分别为0.25δ和0;沥青上面层最大拉应变(ε_1)高于规范验算采用的沿行车方向拉应变值,出于保守考虑,结构验算时宜选用该值;沥青上面层、CRC面层疲劳开裂寿命在不同基层方案条件下可分别达到"重"和"特重"交通等级;4种基层方案均可满足重载交通需要,可灵活采用单一的或复合基层方案。