设ATPB的半刚性基层沥青路面结构疲劳特性分析

采用断裂力学方法给出了设沥青稳定排水基层（ATPB）的半刚性基层沥青路面结构裂缝尖端应力场和位移场,进而推导出了裂缝尖端的应力强度因子计算公式;利用有限元法分别计算了半刚性基层沥青路面结构和设ATPB的半刚性基层沥青路面结构裂缝尖端的应力强度因子,并利用Paris公式预估了这2种路面结构的疲劳寿命。结果表明：设ATPB可明显提高半刚性基层沥青路面结构疲劳寿命,具有延缓和抑制半刚性基层沥青路面结构反射裂缝的作用。     

高速公路沥青稳定碎石排水基层混合料设计的试验研究

沥青稳定碎石排水基层(ATPB基层)是采用沥青、粗集料及少量填料、经过严格设计的骨架空隙型沥青混合料,通过对掺加水泥或消石灰的ATPB混合料性能的比较,提出了在ATPB混合料中添加部分消石灰后,ATPB混合料的水稳定性及耐久性均得到很大改善,对ATPB基层混合料的设计进行系统研究的基础上,推荐工程适用的级配及沥青用量确定方法,供同行参考。     

大粒径沥青混合料疲劳试验研究

由于大粒径沥青混合料粒径大,比表面积小,沥青用量少,从而可以增强沥青路面的抗车辙能力并减缓反射裂缝的发生。为了评价骨料级配抗反射裂缝能力的大小,该文对ATB-30型、ATB30-上限、ATB30-下限、AC30-S型、AM30-S型、ATPB30-S型共6种大粒径沥青混合料进行了APA抗疲劳试验,得出了连续密级配混合料疲劳寿命明显大于半开级配混合料和开级配混合料;各混合料疲劳寿命与断裂力学荷载变形曲线下面积成正比;ATB-30混合料抗裂效果最好,ATPB30-S混合料抗裂效果最差的结论。     

沥青稳定碎石排水基层混合料设计的试验研究

该文对沥青稳定碎石排水基层(ATPB)混合料的设计进行了系统研究,并将研究结论应用到高速公路排水基层设计中,试验及施工检测结果表明,按该方法设计的ATPB基层具有很好的透水性、耐高温性及水稳定性,完全满足路面内部结构排水层的要求。     

ATPB开级配沥青稳定碎石柔性基层在市政道路改造中的应用

反射裂缝是沥青路面的主要病害之一,针对这一问题,提出了大粒径沥青混合料作为柔性基层应用于市政道路。因为其具有良好的排水性和较高的耐久性,针对这一特性,在瓯江路二次成型中,应用ATPB沥青碎石大粒径沥青混合料作为基层,取得了良好的效果。     

沥青路面水损害防治的基层处治措施研究

沥青路面水损害是高速公路早期常见的损害之一,为了提高沥青稳定碎石排水基层性能,从沥青的最佳使用量和混合料的空隙率出发,对排水基层的水稳定性进行对比研究,根据实验结果,沥青稳定碎石排水材料的用量应不低于2.5%低于3%,Asphalt Treated permeable Base(简称ATP)材料的目标空隙率应在20%以上。此时也可以最大限度提高水的渗透性和抗冻融劈裂强度。而且ATPB对路面的抗疲劳性能大大增加,不但减少了高速公路早期水损害,而且也提高了高速公路的长期寿命,是比较理想的防水措施。     

设ATPB的半刚性基层沥青混凝土路面结构分析及设计

设沥青稳定排水基层(ATPB)能将进入路面结构内的水分迅速排除到路面外,提高路面结构承载能力,同时可抑制半刚性基层沥青混凝土路面的反射裂缝,延长使用寿命.首先对沥青混凝土路面内部设计渗入量进行分析研究,建立ATPB混合料有效空隙率Vα最小值与沥青混凝土路面内部设计渗入率Iα(cm3/hcm2缝)、排水基层厚度h(cm)和路面纵坡Iz(%)的多元回归模型.其次对设ATPB的半刚性基层沥青混凝土路面进行力学分析,建立沥青下面层层底弯拉应力σx与排水基层模量E(Mpa)、厚度h(m)、与沥青混凝土面层之间接触参数α的多元回归模型,并提出设ATPB的半刚性基层沥青混凝土路面的设计指标.进而提出满足排水功能与结构强度的ATPB的厚度设计方法,并将其成功应用于盐通高速公路试验路ATPB的厚度设计.     

开级配沥青稳定碎石最佳沥青用量确定方法研究

针对开级配沥青稳定碎石(ATPB)的材料特点,选用典型的设计级配进行试验研究,建立了以沥青薄膜法进行沥青用量预估、谢伦堡析漏曲线及马歇尔试验验证等步骤综合进行ATPB排水基层混合料的最佳沥青用量确定的方法.对设计的ATPB混合料进行试验研究表明:该材料具有较好的路用性能,文中所用方法确定的ATPB最佳沥青用量较为合理.     

沥青路面长寿命加铺层疲劳性能试验研究

疲劳开裂是沥青路面使用过程中所必须面临的结构问题。从长寿命沥青路面设计理念出发,选取三种不同级配沥青混合料,采用应变控制的四点弯曲疲劳试验,对三种沥青混合料以及两组复合结构加铺层的疲劳特性进行分析,回归得到三种沥青混合料以及复合结构的疲劳寿命预估方程。研究结果表明:沥青马蹄脂SMA-16混合料+AG-20沥青混合料复合结构具有优异的抗疲劳性能,适宜用作沥青路面长寿命加铺层复合结构。     

沥青路面长寿命加铺层材料疲劳性能试验研究

疲劳开裂是沥青路面使用过程中所必须面临的结构问题。本研究从长寿命沥青路面设计理念出发,选取3种不同级配沥青混合料,采用应变控制的4点弯曲疲劳试验,对由3种混合料组合成的两种加铺层复合结构的疲劳特性进行分析,回归得到3种沥青混合料以及复合结构的疲劳寿命预估方程。研究结果表明：＂沥青马蹄脂SMA-16混合料＋AC-20沥青混合料＂复合结构具有优异的抗疲劳性能,适宜用作沥青路面长寿命加铺层复合结构。     

上海绕城高速公路（同三段）重交通排水沥青路面应用实践

通过上海绕城高速公路（同三段）2008年整治工程进行了重交通排水沥青路面试验段实践,包括路面结构补强设计、排水系统设计、排水沥青混合料设计与性能试验、排水沥青面层施工与应用效果跟踪研究,初步表明排水沥青路面的使用对提高重交通道路雨天行车的安全性及舒适性具有良好的效果。经严格的材料选择与设计的开级配沥青混合料,可满足重交通道路使用性能要求。     

柔性路面沥青稳定基层疲劳设计准则

柔性基层沥青路面在我国高等级公路上的应用日益广泛,但目前仍缺乏系统的柔性基层沥青路面设计方法.该文通过UTM4试验系统进行了4种级配沥青稳定基层混合料的三分点小梁弯曲疲劳试验,选择模量和沥青饱和度作为沥青稳定基层疲劳性能的关键影响因素,对不同级配的沥青混合料疲劳试验数据进行多元非线性回归分析,建立了沥青稳定基层多参数疲劳模型.根据对我国柔性基层沥青路面的使用寿命调查获得的设计弯沉与累计当量轴次的经验关系式,计算了沥青稳定基层实际疲劳寿命.将其与室内疲劳试验结果进行对比,认为现场修正系数应取为355,从而得到了柔性路面沥青稳定基层的疲劳设计准则.     

废旧水泥稳定碎石冷再生利用疲劳寿命研究

现行的公路沥青路面再生技术规范没有对冷再生基层混合料的疲劳破坏做出技术要求,为了研究冷再生旧路水泥稳定碎石基层疲劳寿命,通过不同含量的水泥、乳化沥青冷再生混合料的无侧限抗压强度、回弹模量、劈裂强度等试验,分析了冷再生旧路水泥稳定碎石基层物理力学性能。根据冷再生旧路水泥稳定碎石试验资料,应用多层弹性连续体系理论计算了不同乳化沥青掺量和不同冷再生旧路水泥稳定碎石基层厚度的层底应力比。不考虑现场综合修正系数kc,室内疲劳试验结果表明:掺入乳化沥青冷再生旧路水泥稳定碎石基层疲劳寿命大于按沥青路面设计规范计算的新拌水泥稳定碎石疲劳寿命,乳化沥青增加了冷再生旧路水泥稳定碎石混合料的柔性,延长了疲劳寿命。     

沥青稳定基层混合料疲劳性能试验研究

对5种级配的沥青稳定基层混合料进行了控制应变的三分点小梁弯曲疲劳试验,分析了级配、沥青用量、沥青品种和温度对沥青稳定基层疲劳性能的影响规律。研究表明:悬浮密实型沥青混合料的疲劳性能较嵌挤型沥青混合料好得多;沥青用量增加,疲劳寿命显著增长,由马歇尔方法确定的最佳沥青用量并非沥青混合料疲劳性能最佳的沥青用量;沥青混合料疲劳寿命随试验温度的提高而显著增长;采用改性沥青的沥青混合料疲劳性能较普通沥青有一定改善。这些规律可以为沥青稳定基层的混合料设计提供参考。     

全厚式长寿命沥青路面设计研究

为了研究沥青混合料疲劳极限理论在全厚式长寿命沥青路面设计中的应用．该文通过对传统的力学经验设计法和全厚式长寿命沥青路面设计法的分析比较,结果表明当基层层底拉应变小于疲劳极限时,不会出现疲劳破坏。为确保路面结构的整体完整性,提出将基层层底拉应变和路基顶部压应变作为全厚式长寿命沥青路面的设计指标。通过建立有限元模型,对路面结构力学响应进行分析,兼顾安全性和经济性的要求,比选出较为合理的路面结构组合设计方案。     

柔性基层沥青路面沥青混合料优化设计研究

沥青混合料的抗疲劳性能是影响柔性基层沥青路面结构长期使用性能的重要指标之一，文章在综合分析国外柔性基层沥青路面结构使用性能、沥青混合料疲劳试验方法和疲劳特性的基础上，通过对沥青混合料的疲劳试验及不同影响因素间相关性的分析，采用综合优化的方法，建立了优化设计模型，研究提出了柔性基层沥青混合料疲劳性能与高温性能的综合优化指标。研究分析表明，5％～7％的矿粉用量能保证疲劳性能和高温稳定性均达到最佳。而3％－4．5％空隙率的沥青混合料综合性能较好。     

高性能沥青稳定碎石配合比设计与研究

针对传统半刚性基层沥青路面易出现反射裂缝、基层排水性能差的缺点,对高性能沥青稳定碎石排水基层进行了矿料级配设计及排水性能、水稳定性和高温稳定性等路用性能的研究,并在汕湛高速公路揭博段进行了试验段的铺筑。结果表明,优化设计的沥青稳定碎石基层具有较好的排水性能、水稳定性和高温稳定性,试验段各项路用性能均满足设计要求,具有较好的应用前景,丰富了广东省高速公路路面结构类型。     

橡胶沥青应力吸收层疲劳性能研究

随着半刚性基层沥青路面在我国的普遍应用,路面反射裂缝已经成为沥青路面损害的重大难题,目前行之有效的解决手段是在路面结构中加铺应力吸收层来延缓反射裂缝。作为应力吸收层的混合料,要在疲劳性能、高温性能及层间抗剪强度三方面较为平衡;橡胶沥青混合料的高温性能和抗剪强度在工程实践中已经得到普遍认可,故针对橡胶沥青应力吸收层的疲劳性能展开研究,分析确定影响其疲劳寿命的关键因素,为提高橡胶沥青混合料疲劳寿命提供参考,使其可以广泛应用。     

长寿命沥青路面设计指标研究及正交试验分析

通过中法美三国长寿命沥青路面设计指标的对比,分析我国半刚性基层沥青路面设计指标的局限性。依据我国最新版的公路沥青路面设计规范《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2017),结合长寿命沥青路面的特点,推荐适合我国的长寿命沥青路面典型结构,并选取沥青混合料层层底拉应变、无机结合料稳定层层底拉应力以及沥青混合料层永久变形量作为设计指标,分别用以控制沥青混合料层疲劳开裂、无机结合料稳定层疲劳开裂损坏以及沥青路面变形。运用多因素多指标的正交试验方法,分析各个路面结构层参数对指标的影响程度。数据表明,沥青层厚对指标的影响最为显著。最后,结合工程实际给出一定的建议。     

泡沫沥青冷再生混合料疲劳特性及其长寿命冷再生沥青路面结构优化

为了研究新旧沥青长期融合作用下泡沫沥青冷再生混合料的抗疲劳耐久性,采用4点弯曲疲劳试验,对80%、100%的RAP泡沫沥青冷再生混合料进行了低应变水平下的疲劳试验,分析RAP、再生剂、模拟服役时间对泡沫沥青冷再生混合料疲劳性能的影响规律,拟合回归了泡沫沥青冷再生混合料的疲劳方程,确定了泡沫沥青冷再生混合料的疲劳极限应变,进而优化了长寿命泡沫冷再生沥青路面结构。结果表明:添加再生剂对泡沫沥青冷再生混合料的力学性能、路用性能和抗疲劳性能有显著增强作用;增大荷载应变水平显著降低了泡沫沥青冷再生混合料的疲劳寿命,泡沫沥青冷再生混合料疲劳寿命对应变水平变化极为敏感,增大RAP掺量或添加再生剂均能改善冷再生混合料的抗疲劳性能;室内放置期间,泡沫沥青冷再生混合料疲劳寿命同样存在增长过程;将泡沫沥青冷再生混合料中的RAP仅作为黑色集料,低估了泡沫沥青冷再生混合料的抗疲劳性能。推荐泡沫沥青冷再生混合料的疲劳极限应变为100με。在此应变水平下,泡沫沥青冷再生路面满足长寿命沥青路面抗疲劳性能要求。