基于疲劳试验的旧水泥路面加铺层结构分析

基于剪切型反射裂缝疲劳试验,对5种典型的旧水泥路面加铺层结构进行防裂能力试验；通过试验分析发现,铺设应力吸收层能够有效减缓旧水泥路面发射裂缝的出现,延长沥青层的使用寿命.     

不同结构组合在加速加载试验条件下的动力响应

应用ABAQUS有限元软件模拟MMLS3加速加载试验条件下4种路面结构组合不同结构层层底拉应变的变化,结合试验采集的应变、应力数据分析各种结构组合的动力响应。结果表明有限元动载计算结果与试验数据相近但有所区别,结构层的动力响应在移动荷载和静力荷载条件下随着深度的变化而变化,层底最大拉应变随着荷载次数的增加而不断增加,设计的原始路面结构在力学特性方面优于其他3种路面结构。     

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。     

新型防裂基布应用于新疆公路养护工程的效果研究

基于疲劳和现场足尺抗裂性能试验,对新型防裂基布的抗疲劳和抗裂性能进行试验验证,同时对新疆半刚性基层沥青路面养护工程中已使用新型防裂基布和未使用防裂基布路段的路面破损指数、平整度指数、车辙指数、裂缝率等进行对比分析,评价使用新型防裂基布路段沥青路面的使用性能;对使用新型防裂基布路段沥青路面钻取芯样进行抗剪切试验,分析沥青面层的层间结合情况。结果表明,使用新型防裂基布路段的防裂效果较好,防裂基布能有效延缓沥青路面反射裂缝的发展;使用防裂基布能保证面层和基层层间结合良好。     

基于防裂基布沥青路面施工质量控制研究

为防止西藏高寒地区水泥稳定碎石基层收缩裂缝产生沥青路面反射裂缝,通过分析防裂基布防裂机理,结合工程实践经验,本文从防裂基布原材料标准、基层处理、喷洒透层油、粘层油、摊铺防裂基布工艺等五方面采取施工措施,形成了基于防裂基布夹层的沥青路面施工质量控制体系。     

足尺路面沥青层疲劳性能试验研究

由于室内和现场条件存在的差异,室内试验建立的沥青混合料疲劳方程并不能直接应用于路面的设计和评估。该文通过对5、10和15 cm共3种不同沥青层厚的足尺级配碎石基层沥青路面进行ALF加速加载试验,采集路面温度、路表裂缝、FWD弯沉、沥青层底应变等数据,得出现场足尺路面裂缝发展规律及沥青层疲劳寿命。综合考虑沥青层底应变、模量受温度的影响,并结合室内研究成果,采用累积疲劳损伤方法分析得出现场足尺加载的疲劳修正系数,总结出系数与沥青层厚度的关系。     

沥青加铺层抗反射裂缝性能的影响因素

为了分析加铺层材料类型、裂缝宽度、加载频率、加载位置、加载应力比等因素对沥青加铺层抗反射裂缝性能的影响,通过建立水泥混凝土加铺沥青层的模型,采用MTS进行疲劳试验。试验结果表明:SBS沥青+PRM+土工格栅混合料的抗反射裂缝能力优于其他材料;裂缝宽度越小,加铺层混合料的抗反射裂缝能力越好;加载为偏荷载时,沥青加铺层的抗反射裂缝能力越好;当加载频率小于10Hz时,沥青加铺层的抗反射裂缝能力锐减;应力比越小,沥青加铺层的抗反射裂缝能力相对较好。     

西藏地区防反射裂缝沥青路面疲劳损伤与动态蠕变特性研究

为了缓解西藏地区沥青路面易出现反射裂缝的问题,以沥青混合料粘弹性理论为基础,采用弯拉和劈裂强度试验对比分析了"A方案"与"B方案"2种路面结构的强度特性;增加防裂基布后,15℃、25℃劈裂强度分别提高了4. 27%、9. 35%,弯拉强度分别提高了19. 30%和30. 48%;采用间接拉伸和四点弯曲试验测试破坏劲度模量、疲劳损伤变化量和变化率,铺防裂基布后,间接拉伸和四点弯曲初始劲度模量分别提高了53. 92%、24. 72%; A方案的间接拉伸疲劳损伤度为68. 5%,B方案为58. 2%; A方案的四点弯曲损伤量为71. 8%,B方案为67. 4%; A方案25℃基准的动态蠕变移位因子范围为2. 967,B方案为1. 042; A方案数值更大,适用温度范围更广。试验结果充分说明增加防裂基布使沥青混凝土路面耐疲劳损伤性能得到提高,材料稳定性增强,能有效延缓反射裂缝的发生,延长路面使用寿命。     

级配碎石裂缝缓解层防裂机理及足尺疲劳试验

反射裂缝是旧水泥混凝土路面沥青加铺层的主要病害之一,目前尚无理想的解决方法,针对这一问题,提出了采用级配碎石作为裂缝缓解层的方法。对级配碎石层的防裂机理进行了分析,采用大型反射裂缝试验台架进行了设置级配碎石层及其他对比结构层的加铺层疲劳破坏试验,模拟了沥青加铺层荷载型及温度型反射裂缝的产生、发展过程。结果表明,级配碎石防裂效果最好,玻纤格栅和土工布的防裂效果次之,普通沥青混凝土加铺层防裂效果最差。     

农村公路旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土层防裂试验研究

通过室内往返轮载试验,对比研究了玻纤格栅、土工复合基布、聚酯玻纤布3种材料的防裂效果,以及沥青混合料级配对防裂的影响,结果表明:玻纤格栅的防裂效果最好,其次是土工复合基布,聚酯玻纤布的防裂效果相对较差;在相同条件下,SMA级配沥青混合料加铺层比AC级配沥青混合料加铺层具有更好的抗裂效果。在重载条件下,选择抗裂效果较好的防裂材料和沥青加铺层级配,可以最大限度地增加沥青加铺层的防裂效果,避免过早产生反射裂缝。     

基于MMLS3试验的混合料离析对沥青路面长期高温性能的影响

利用小型加速加载设备（MMLS3）分别对吉珲高速沥青路面上面层（SMA-16）和中面层（AC-20）进行加速加载试验研究,在分析判断中、上面层沥青混合料沿横断方向的离析程度的基础上,通过室内加速加载20万次试验,研究不同施工空隙率离析及不同重复荷载作用次数对中、上面层长期高温车辙的影响规律。研究结果表明：施工空隙率离析对沥青路面长期高温性能影响显著;上面层和中面层对应重复加载次数下的车辙深度随离析程度的增加而增大,其中对中面层的影响更为显著;累积加载达到10万次后,路面结构材料内部出现了应力疲劳,重度离析试件的车辙发展出现突变,20万次时车辙变化率要高出无离析试件276%。     

基层模量对沥青路面力学性能的影响分析

沥青路面的基层材料种类繁多，模量变化范围很大，而基层模量对路面结构力学有重要的影响。选取3种典型的路面结构，选用4种实测轮胎接地荷载，建立三维有限元路面结构模型，分析基层模量变化时的力学响应。结果显示，基层模量的增加对路面使用寿命有2种不同的影响趋势，一方面可以减少沥青层层底弯拉应变，从而增加沥青路面的疲劳寿命；另一方面，表面层最大剪应力呈明显的增大趋势，容易产生路表面局部早期损坏。在此基础上，给出基层模量的合理范围建议值。最后，提出增加一个抗剪指标以控制基层的模量。     

甘肃国际陆港中心区道路路面结构优化设计研究

为了确定适用于甘肃国际陆港中心区道路的路面结构，根据当地气候环境、路面类型确定了五种典型路面结构组合。采用路表弯沉、半刚性底基层层底拉应力、沥青层永久变形、低温开裂指数、半刚性基层疲劳寿命、路面造价等参数表征路面性能，通过模糊数学对五种典型路面结构进行综合评价。结果表明:结构三的弯沉值最小，路面整体强度较好；结构一底基层层底拉应力最小，基层抗开裂性能最好；结构一的底基层疲劳寿命最大，具有较高的抗疲劳性能；结构四造价最低，具有较好的经济性。综合评价表明结构五的综合性能最优，综合评价结果为0.95，针对甘肃国际陆港中心区道路所处的气候环境及交通特点，最适用于该区域的路面结构为结构五。     

面层模量对重载交通沥青路面受力特性及使用寿命的影响分析

面层模量是路面设计的重要力学参数,它的取值将直接影响到路面结构的设计结果及受力特性。应用路面计算程序,系统分析面层模量变化对重载交通沥青路面路表弯沉、基层层底拉应力、底基层层底拉应力以及路面结构疲劳寿命的影响,并阐述其影响规律。结果表明,面层模量对重载交通沥青路面的受力与变形特性及使用寿命具有显著的影响,提高面层模量值将增大面层应力,显著减小路表弯沉值、基层及底基层层底拉应力,进而提高路面的疲劳寿命。     

耐久性基层沥青路面结构比选研究

以某新建公路工程为背景,运用ABAQUS软件建立路面结构三维模型,针对工程初步设计供选的三种耐久性基层沥青路面结构进行力学响应和疲劳寿命对比分析,得出以下结论:①RCC基层、加强型半刚性基层路面结构的路表弯沉峰值较于倒装式半刚性基层路面要小,故该路面结构的承载能力更优;②RCC基层、加强型半刚性基层和倒装式半刚性基层路面结构的沥青层层底拉应变差距较小,故均具有良好的抗疲劳损伤性能和使用性能;③倒装式半刚性基层路面结构的沥青下面层层底拉应力峰值较小,故抗拉开裂性能较优;④RCC基层沥青路面结构的半刚性基层和底基层的层底拉应力以及疲劳寿命较于其余两种路面结构要小,故RCC基层沥青路面结构的抗疲劳能力、抗拉压性能较优;⑤三种路面结构中RCC基层的各项性能较优,故工程路面结构推荐RCC基层。     

Research on Adaptability of Semi?rigid Material as Base Course for Long-life Asphalt Pavement

In　the　light　of　semi?rigid　material　as　base　course　for　perpetual　asphalt　pavement,the　bearing　capacity　and　fatigue　life　of　asphalt　pavement　with　semi-rigid　base　cause　and　different　asphalt　layer's　thickness　were　computed　with　BISAR30　after　chosen　typical　pavement　The　impact　of　thickened　layer　on　the　stress　of　the　semi?rigid　base,the　dry　shrinkage　and　temperature　shrinkages　of　the　material　were　analyzed,and　its　adaptability　as　base　for　perpetual　pavement　was　studied　The　result　shows　that　(1)　under　the　same　load,with　thickening　of　the　asphalt　layer,the　compressive　stress　on　the　top　and　the　tensile　stress　at　the　bottom　of　the　semi?rigid　base　decrease　obviously　and　the　fatigue　life　of 　the　base　increases　substantially;　(2)the　impact　of　temperature　and　humidity　on　the 　semi-rigid　base　is　remarkably　weakened,which　leads　to　the　fractures,erosion　and　reflecting　cracks　of　the　semi?rigid　base　to　be　controlled　effectively     

基于加速加载试验青川岩沥青改性沥青混合料长期使用性能研究

以小型加速加载试验设备（MMLS3）为基础试验平台,研究了青川岩沥青改性沥青混合料的长期路用性能,并将其与普通沥青混合料、SBS改性沥青混合料进行了对比。试验结果表明：加入青川岩沥青可显著改善沥青混合料的疲劳性能和高温稳定性。综合考虑路面长期使用性能的变化规律及经济性,推荐了青川岩沥青的合理掺量。     

沥青路面线性疲劳损伤特性及应力状态演变规律

为了研究沥青路面结构在车辆荷载作用下的疲劳损伤演化特性及应力状态演变规律,运用通用有限元软件ABAQUS及二次开发平台,建立考虑路面材料线性疲劳损伤的沥青路面结构数值计算模型,分析沥青路面结构在车辆荷载反复作用下路面结构损伤以及路面结构内部水平正应力的空间分布与演化规律。结果表明:路面结构损伤主要分布在双轮中心线下靠近层底的区域,随着荷载作用次数增加,基层层底与底基层层底损伤度均增加,但增加幅度逐渐减小;双轮中心线下靠近层底区域,考虑损伤的路面结构相比无损路面结构,水平拉应力均有所减小,且随荷载作用次数增加,水平拉应力逐渐减小,但减小的幅度逐渐趋缓。研究结果可用于路面维修养护中路面破坏区域及程度的判断,以及路面设计研究中设计指标的确定。     

山区2级公路路面早期大面积疲劳破坏状况研究

通过对某山区2级公路沥青路面交通量、气象资料、弯沉测定、钻芯试验、路面结构以及排水设施等方面的调查分析,得出该路面出现早期大面积疲劳开裂破坏产生的原因为:超载严重导致基层层底实际拉应力大于设计拉应力而出现疲劳破坏;边沟未设泄水孔、土路肩,致使路基形成封闭水域而导致结构层积水;面层过薄、路面开裂导致雨水下渗并汇聚在面层基...     

基于疲劳损伤的沥青路面设计温度及预估模型研究

针对沥青路面结构必须控制的疲劳破坏形式,以沥青层层底拉应变作为控制沥青路面疲劳开裂的指标。通过实测沥青面层层底最大拉应变与路面结构不同深度处路面温度的相关性分析,确定了沥青路面疲劳损伤的设计温度,提出了以沥青层中间温度作为沥青路面疲劳开裂分析的设计温度和试验条件。通过实测永久性沥青路面试验路每小时的路面温度和气象数据,分析了沥青层中间温度的分布规律,对沥青层中间温度与气温、路面深度之间的相关关系进行了计算分析,建立了沥青层中间温度的预估模型。结果表明,沥青路面应变响应与温度密切相关,随着路面温度的升高,沥青层底拉应变增大;沥青层中间深度处温度与沥青层底拉应变相关性最高,采用沥青层中间深度处温度能较好地评价路面结构的抗疲劳性能。