重冻区沥青路面永久变形影响因素分析

针对河北省重冻区张承(张家口—承德)高速公路主线沥青路面,借助ABAQUS分析软件构建考虑沥青面层粘弹性的二维模型,同时考虑当地特殊环境温度场对路面应力的影响,分析不同荷载作用轴次、速度及超载工况下重冻区沥青路面结构的永久变形。结果表明,在高速公路通车前期,车辙的产生及深度增加主要与荷载作用频次成正相关;随着行车速度的增大,车辙深度减小;车辆轴重对重冻区沥青路面永久变形的影响较明显,随着载重的增加,车辙加深。     

试验条件对车辙试验影响的研究

鉴于沥青混合料车辙试验对车辆重载、超载、大坡度沥青路面适用的局限因素,即对超载、超高温,坡度等因素考虑不足等原因,依据沥青及沥青路面时间等温效应,在分析剪切作用对沥青混合料车辙影响的基础上,研究了不同试验条件对沥青混合料车辙试验的影响,得出了车辙试验结果与温度、荷载、坡度、冻融循环等条件间关系.     

环境因素对车辙影响的灰色关联度分析

为分析温度、速度、荷载3个环境因素与车辙形成的关系,通过车辙试验仪研究分析了各个因素对沥青路面车辙的影响规律,并采用灰色关联度方法分析了沥青路面车辙形成的主要因素。分析表明,高温、低速、重载均对车辙形成有很大影响,其中温度与荷载强度对车辙影响最大,速度对车辙的影响最小。     

轻荷载大交通量对沥青路面车辙影响的试验研究

通过不同温度下的轻荷载全厚度车辙试验.分析了在大交通量下,轻荷载对动稳定度和车辙深度的影响,并和0.7 MPa标准荷载下的全厚度车辙试验结果对比研究.研究结果表明:当温度较高时,轻荷载对沥青路面车辙的影响不容忽视.     

温度-移动荷载耦合作用下沥青路面结构力学响应研究

建立沥青路面结构有限元模型,计算沥青路面结构在一天内温度连续变化条件下温度场分布,在此基础上进行温度与移动荷载耦合,分析沥青路面结构在温度-移动荷载耦合作用下的力学响应。结果表明,沥青面层温度场在一天内的变化呈现先减小、后迅速增大、再减小并趋于缓和的趋势,基层以下路面结构层温度几乎不发生变化;在温度-移动荷载耦合作用下,路表最大竖向位移比不考虑温度作用时最大竖向位移增大8.60%,沥青层层底拉应变比不考虑温度作用时层底拉应变增大176.26%;车辆速度和轴重影响沥青路面的力学响应,随着荷载移动速度的增大,路表竖向位移减小、竖向压应力增大,随着轮胎接地压强的增加,路表横向压应力、竖向压应力和纵向压应力都增大。     

基于温度场的BRT沥青路面结构永久变形特性分析

为揭示BRT沥青路面结构在温度场和公交车移动荷载联合作用下的永久变形特性,依托兰州BRT沥青路面工程,采用数值模拟方法建立沥青路面结构力学分析模型,通过Fortran语言编写用户子程序,引入夏季BRT道路实际温度场,研究了夏季BRT重复荷载作用下温度场与车速对路面结构永久变形的影响,并解释了其作用机理。结果表明,夏季BRT沥青路面结构易发生失稳性车辙;相较于BRT车辆作用的频次,温度对沥青路面永久变形的影响更大;上、中、下面层的凹陷和隆起变形均随车辆速度的增大而减小,且不同行车速度下,中面层的变形值大于上面层和下面层,为延缓BRT沥青路面结构永久变形的产生和发展,应在合理提高公交车车速的同时,重点关注中面层的抗变形能力,并加强面层之间的黏结力。     

沥青混合料车辙深度影响因素分析及GM（1，1）灰预测模型

为了研究不同因素对路面车辙深度的影响程度,采用3因素3水平的正交试验法测试不同荷载、温度、速度条件下的车辙深度,分别以极差分析法和方差分析法对试验数据进行分析,其结论一致表明各因素对车辙深度的影响程度排序为：荷载＞速度＞温度。建立沥青路面车辙深度 GM（1,1）灰预测模型,进行预测值与实测值的误差分析,表明利用灰理论建立的 GM（1,1）模型具有较高的预测精度,能够对不同使用时间的路面车辙深度进行预测,为路面行车管理和养护维修工作提供理论依据。     

大交通量、轻荷载对沥青路面车辙影响研究

通过不同工况下的轻荷载全厚度车辙试验研究,分析了在大交通量下,轻荷载对动稳定度和车辙深度的影响,并和0.7 MPa标准荷载下的全厚度车辙试验结果对比研究.研究结果表明：当温度较高时,大交通量、轻荷载对沥青路面车辙的影响不容忽视.     

基于全厚式车辙试验的沥青路面车辙预估

在对当前通用车辙评估试验方法的基础上,提出一种基于全厚式车辙试验的沥青路面车辙预估方法。利用正交全厚式车辙试验,分析了温度、荷载对车辙的影响效应;建立了全厚式车辙试验和沥青路面车辙发展仿真模型,比较分析了全厚式车辙试验结果和沥青路面车辙之间的相关性,表明全厚式车辙试验与沥青路面车辙发展结果线性相关;在此基础上,推导了沥青路面车辙预估模型。提出的沥青路面抗车辙能力评估方法成本低、应用简单。     

重载交通沥青路面剪切屈服区分布规律研究

半刚性基层沥青路面的面层沥青混合料在重轴载车辆作用下,产生的剪应力超过其抗剪强度而容易产生过大的剪切塑性变形,使其产生横向剪切流动。考虑面层沥青混合料的粘弹性特性、不同轮载条件下非均布接地压力和路面面层及基层间的实际接触状态,选择4种典型沥青路面结构,用有限元分析方法进行力学响应分析,假定沥青混合料符合莫尔库仑屈服准则,编制基于COSMOS／M的二次开发程序找出重轴载条件下沥青面层剪切屈服区分布规律,解释重载交通沥青路面车辙产生机理。研究结果表明,沥青面层剪切屈服区随着车辆轴载增大而逐步扩展,不同路面结构沥青面层剪切屈服区扩展变化规律不尽相同,路面车辙发展速度和产生部位也不相同。     

沥青路面车辙病害检测分析及探讨

近年来，随着国家基建大力发展，带动了沥青路面设计、施工技术的成熟进步。对一些原有沥青路面不满足车辆运行和安全的道路，进行勘查、改造，并对出现的车辙现象原因进行分析，对沥青路面动稳定度、永久变形、流动数等进行探讨。为后期道路沥青路面设计时，能够精益求精，结合当地环境，选择合理的沥青混合料，延长沥青路面的使用寿命。     

影响长大纵坡沥青路面车辙的荷载因素分析

为了找到影响长大纵坡沥青路面车辙的最不利荷载因素,从交通荷载的角度提出车辙防治措施,对坡度、车速和超载对长大纵坡路面车辙的影响进行了计算分析和比较。研究表明,坡度对长大纵坡的路面车辙的影响较小;与坡度相比,较低的车速更易导致车辙病害的产生;车辆超载是导致车辙产生和进一步恶化的最不利因素。     

沥青混合料高温性能评价方法与技术标准探讨

为了对比分析高速公路修复工程中不同修复方案的抗车辙效果,采用不同的沥青混合料类型组成不同路面结构组合方案,在沥青混合料高温稳定性室内试验评价的基础上,铺筑试验路并进行跟踪观测。将各种类型沥青混合料室内车辙试验结果、试验路不同路面结构组合方案使用3年后的车辙深度检测结果与该试验路交通量组成进行对比分析发现:交通量和轴载是沥青混凝土路面使用过程中车辙深度的关键影响因素,我国的技术规范根据不同类型沥青混合料抗车辙能力确定技术要求的同时,更应根据交通量及轴载组成制定路面结构抗车辙能力的技术标准。     

基于热物理特性的沥青混合料的研究

为了减少高温车辙病害的产生,提出采用"主动"降低沥青路面温度的方式以降低车辙病害产生的方式。研究分析了沥青混合料及其骨料的热物参数与沥青路面温度的关系。采用Williamson公式和热学导热系数推算公式计算分析骨料热物参数对沥青混合料热物参数的影响,在室内试验中用常功率平面热源法进行验证;应用传热学中一维导热方程和巴勃模型,研究了路面结构热力学材料参数对于沥青路面结构温度的影响。结果表明,在正常的高温条件下,导热系数较小的材料其路面结构内部的温度相对较低。在室外试验中,普通沥青混合料与采用导热系数较小的材料制备的沥青混合料的底层温度相差可达6℃。     

高速公路长大纵坡路段抗车辙技术分析

沥青路面的车辙变形主要是由于沥青混合料在高温荷载作用下的变形引起的,山区长上坡路段高速公路沥青路面车辙是在交通荷载长时间作用、高温和重载的综合作用下产生的。通过对贵州地区高速公路路面车辙病害问题的调查,分析了高速公路长大纵坡路段车辙病害产生的原因,对长大纵坡路段车辙病害形成机理和解决措施进行了研究。研究结果表明,重载交通、坡度、低速行驶是导致高速公路长大纵坡路段车辙病害产生的主要原因,对于山区高速公路长上坡路段的路面结构设计需要从车道设计、沥青混合料设计、路面结构组合设计等方面进行单独设计,从而提高沥青路面结构的抗车辙能力,延长路面的使用寿命。     

抗车辙沥青路面的设计及应用研究

在对沥青路面车辙病害及成因分析的基础上,提出按照长寿命沥青路面结构设计理论加大抗车辙沥青路面的厚度,并通过采取多级嵌挤密级配设计法进行沥青混合料级配优化设计和掺加抗车辙剂的方法对胶结料进行改性,从而综合提升沥青混合料的抗车辙性能。绥牡高速公路长大纵坡的工程应用实践表明,在加大沥青层厚度和优化沥青混合料性能的基础上,可以使路面获得良好的抗车辙性能和使用性能。     

半刚性基层沥青路面车辙特性分析

针对半刚性沥青路面的车辙特性,利用有限元软件ABAQUS模拟分析了连续变温温度场下不同路面结构车辙发展规律、沥青面层不同结构层的车辙比例及路面车辙与沥青层厚度的关系.结果表明:路面车辙的发展规律与沥青混合料永久变形规律相似,同样表现出3阶段特性,同样并不存在严格意义上的等速阶段,只是在荷载作用次数的某一范围内,车辙发展...     

重载作用下典型路面结构动态响应数据采集与分析

通过在试验路埋设沥青应变仪、温度场传感器等路面响应监测设备,采集了荷载和环境因素作用下不同路面结构沥青层底动态应变响应,分析了动态应变响应特征和应变响应与路面温度、轴载的关系,比较了不同结构的沥青层底最大应变值,构建了路面结构沥青层底应变响应预估模型,揭示了不同路面结构在重载及温度耦合作用下的沥青层底动态应变响应规律。研究结果表明,随着轴载的增加、路面温度的升高,沥青层底最大拉应变增大;不同路面结构沥青层底应变响应变化与其结构组合、交通荷载及环境因素有关,表现出一定的重载和温度敏感性差异;在对比的结构中,组合式基层结构比永久性路面结构具有更小的沥青层底拉应变,传统半刚性基层结构在重载和较高路面温度下具有较大的沥青层底应变响应。     

硬质沥青及混合料的高温性能评价

沥青路面车辙是当前高速公路路面的最主要早期损坏形式。该文通过沥青动态剪切流变试验、重复蠕变试验、粘度试验及混合料的车辙试验,对硬质沥青、改性沥青和70#沥青的高温性能做出全面比较分析;依托高速公路硬质沥青试验路工程的建设,对试验路抗车辙性能进行了调查。结果表明硬质沥青的高温性能较为优越,其长期效果仍有待进一步检验。     

排水性沥青路面降温性与效果分析

目前沥青路面车辙病害现象严重,为了降低车辙的严重程度,对车辙产生的原因作详细论述,并提出沥青路面降温的必要性及关键面层。针对各面层降温的程度不同,因此在国内比较早地在各面层中埋设温度传感器,监测中面层及下面层温度,对不同面层进行温度比较分析。结果表明,排水性沥青路面对中面层和下面层的降温程度均比SMA路面高。中面层降温效果的显著将有助于节约修筑道路的资金,降低修筑成本。