碎石基层防止沥青路面反射裂缝结构的应用研究

本文主要概述半刚性基层收缩常引起沥青面层反射裂缝日益突出的问题，叙述了采用优质级配碎石作上基层的应用研究使路面结构收到了防止和减少反射裂缝的效果，进一步改善了使用功能。     

不同沥青混凝土路面结构的抗裂性能对比分析

反射裂缝是半刚性基层沥青混凝土路面的主要病害之一,通过在半刚性基层和沥青混凝土面层之间分别加入级配碎石、低剂量水泥稳定级配碎石和沥青碎石,研究其对反射裂缝的影响。从断裂力学的基本原理出发,应用有限元软件建立三维有限元模型,在裂纹尖端创建奇异单元,分析了不同路面结构应力强度因子随裂纹长度的变化规律。应用广义Paris公式,对各种路面结构疲劳寿命进行了预估,结果表明:级配碎石或低剂量水泥稳定级配碎石层的加入可有效抑制半刚性基层反射裂缝的扩展,但其会明显增加沥青混凝土层弯拉疲劳开裂的可能性;沥青碎石层的加入对减少沥青混凝土面层剪切型和弯拉型开裂都具有良好的作用。     

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.     

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。     

沥青碎石与级配碎石过渡层在防止半刚性基层反射裂缝的对比分析

本文通过三种试验路结构形式对防止反射裂缝的性能进行了对比，试验表明提高半刚性基层的粗骨料含量可以减少沥青路在的横向裂缝，但效果有限，设置级配碎石层和沥青碎石过渡层是有效的方法，沥青碎石防止反射裂缝的效果优于级配碎石，若采用级配碎石夹层，须通过材料设计和施工工艺来提高高级配碎石的模量。     

按紧排骨架-密实原则设计级配碎石基层

柔性基层与半刚性基层的优化组合是解决半刚性基层沥青路面反射裂缝与早期水损害的有效结构措施,为避免过厚的沥青面层,该文基于材料与碾压成型工艺相互作用原理,采用振动压实标准,按紧排骨架-密实型组成结构设计材料,提高了级配碎石基层的弹性模量,减小了永久变形。     

大碎石沥青混合料柔性基层在路面补强中的应用研究

将空隙率较高的最大粒径为37.5cm的大粒径沥青碎石混合料铺筑在老沥青路面上代替半刚性基层,解决半刚性基层补强中反射裂缝及排水问题。采用集料嵌挤方法进行级配设计,使用高粘度沥青增加沥青膜厚度,以析漏指标确定沥青用量,通过试验路提出大碎石沥青混合料柔性基层的施工工艺。试验路观测表明:大碎石沥青混合料柔性基层用于旧路改造,能够满足道路结构强度及高温稳定性要求,起到路面结构排水的作用,有效地防止了反射裂缝的产生。     

具有柔性过渡层的沥青混凝土路面半刚性基层顶部温度状况的理论模拟

半刚性基层沥青混凝土路面反射裂缝产生的原因之一是半刚性基层温度变化引起的，半刚性基层和沥青混凝土面层之间加入柔性过渡层可有效地防止沥青混凝土路面出现反射裂缝。根据传热学原理，采用有限单元法对吉林省通化试验路3种路面结构半刚性基层顶部温度状况进行了对比分析，结果表明无论夏季或冬季，柔性过渡层都能有效地改善沥青混凝土路面半刚性基层的温度状况，从而减少或消除沥青混凝土路面出现反射裂缝。     

橡胶沥青稳定碎石基层材料性能研究

为解决半刚性基层反射裂缝这一问题,国内外开始研究沥青稳定碎石柔性基层。在半刚性基层和沥青面层之间设置一定厚度的橡胶沥青稳定碎石作为过渡层,重点研究橡胶沥青稳定碎石的抗车辙能力和疲劳性能,并与SBS改性沥青稳定碎石材料进行对比分析。结果表明:二者抗车辙能力相当,而橡胶沥青稳定碎石材料疲劳性能更优,可有效抑制和减少沥青路面反射裂缝的产生,具有良好的路用性能。     

微黏结水泥稳定级配碎石混合料试验研究

从半刚性基层沥青混凝土路面和级配碎石柔性基层路面的优缺点入手,在级配碎石中添加少量的水泥黏结料,考察了不同级配类型的水泥稳定碎石混合料性能,分别采用压实性能、强度和塑性变形、渗透性能进行了评价。研究表明,采用间断级配,掺加少量水泥(1%),不但能提高纯级配碎石的模量、施工和易性、减小塑性变形,同时还使基层具有良好的排水性能,从而减少路面的反射裂缝。