基于疲劳寿命与粘结强度的沥青路面裂缝修补技术研究

随着我国公路总里程数的不断升高,沥青路面的养护工作越来越成为交通基础设施运营中的关键。沥青路面裂缝是其最主要、最常见的病害之一,及时、有效地对裂缝进行修补填封是保障沥青路面长期性能的重点。本文以沥青路面裂缝的形成机理为基础,探究填缝构造形式、粘结剂种类以及用量对于裂缝修补效果的影响,为选择合理的填缝构造与粘结剂方案提供参考。     

半刚性基层沥青路面结构抗反射裂缝影响因素分析

借助ABAQUS有限元计算平台,应用断裂力学理论,综合分析半刚性基层沥青路面反射裂缝影响因素及影响程度,并对分析结果进行极差分析。结果表明,沥青层模量对半刚性基层沥青路面反射裂缝尖端应力强度因子影响程度最大,增大沥青层模量将显著增加裂缝尖端应力强度因子;基层-土基层间粘结状况对反射裂缝尖端应力强度因子的影响仅次于沥青层模量;半刚性基层及土基模量对反射裂缝尖端应力强度因子影响最小。因此,在采用高模量沥青层增加沥青路面结构抗永久变形能力同时,应注意其对半刚性基层沥青路面结构抗反射裂缝能力的不良影响。     

温度和湿度对沥青路面裂缝修补粘附力的影响研究

在参考了大量的文献资料和对相关养护部门调查的基础上,选择了两种较典型的裂缝宽度和两种填缝材料,通过拉伸试验来评价温度、湿度对于粘附力的影响。结果表明,湿度对粘附力的影响显著;在没有水的情况下,随着填缝时试件温度的提高试件破坏时的粘附力都有一定的增长;同时得出中裂缝时填缝料要比小裂缝填缝料柔度大,变形能力强,这一试验结论与裂缝开槽形参比有着较好的相关性,很好地解释了宽槽开缝形式具有较长寿命的原因。     

交通荷载作用下玻纤格栅对反射裂缝扩展的影响

为研究交通荷载作用下玻纤格栅对沥青路面反射裂缝扩展的影响,采用ABAQUS有限元软件建立含有反射裂缝的半刚性基层沥青路面结构二维模型,对裂缝尖端的应力强度因子进行计算分析,比较铺设玻纤格栅前后路面面层内裂缝尖端应力强度因子,并分析反射裂缝扩展速率随裂缝长度和面层模量、厚度等的变化。结果表明,促进反射裂缝发展的最不利荷载方式是偏载;设置玻纤格栅后,裂缝尖端剪切型应力强度因子降低41.7%,玻纤格栅可起到延缓裂缝扩展的作用;反射裂缝的扩展速率随着裂缝长度和面层模量的增大而增大,随着面层厚度的增大而减小。     

半刚性基层沥青路面开裂分析及防治措施

针对半刚性基层沥青路面的开裂问题,将沥青路面开裂划分为结构性裂缝、低温收缩裂缝、疲劳裂缝以及因半刚性基层开裂引起的反射裂缝等四类,系统分析了半刚性基层开裂的成因,提出了灌缝和基层开裂条状开槽修复的防治措施,界定了两种防治措施的适用范围,结果可用于半刚性基层沥青路面开裂养护维修。     

贫混凝土基层沥青路面温度应力数值分析

为了探讨贫混凝土基层沥青路面在不同路面结构和材料参数下的温度应力状况,利用三维有限元数值方法,分析了沥青面层厚度和模量、贫混凝土基层厚度和模量以及基层缩缝宽度对沥青路面温度应力的影响。结果表明:沥青面层厚度对路面温度应力有显著影响,但沥青面层模量对路面温度应力影响不明显;贫混凝土基层厚度和模量对温度应力影响不显著;基层缩缝宽度对路面温度应力有显著影响。适当增加沥青面层厚度对延缓反射裂缝十分有效,适当增加沥青面层模量对延缓反射裂缝只起到较小的作用;改变贫混凝土基层的厚度、模量对延缓反射裂缝作用不明显;适当宽度的基层缩缝对延缓反射裂缝效果显著。     

温度荷载作用下加筋沥青路面抗裂效果分析

温度荷载是导致半刚性基层沥青路面反射裂缝形成和扩展的主要因素.通过对反射裂缝在温度荷载作用下的参数进行有限元分析,掌握反射裂缝的扩展机理;通过从理论上对加筋沥青路面基层进行分析,并进行加筋沥青路面阻裂效果分析,从而指导工程实践.研究表明,采用加筋技术阻止反射裂缝的措施是非常有效的.     

新型长寿命填缝料的开发研究

填缝料失效是导致水泥混凝土路面板破坏的主要原因。目前常用的填缝料使用寿命一般为1～3年,最长也只有5年,因此在混凝土路面的寿命周期内要多次更换填缝料：介绍一种新型长寿命填缝材料,其与混凝土路面寿命相同,用于高速公路可达30年。     

半刚性基层沥青路面反射裂缝建模分析

反射裂缝是半刚性基层沥青路面的主要病害之一。通过对反射裂缝有限元模型的分析,面层与基层的厚度、模量、温缩系数等参数均对抑制反射裂缝的扩展有一定影响。从材料和结构方面提高抗裂性能,并采用加铺土工合成材料、增加柔性基层和应力吸收层,能够使半刚性基层沥青路面反射裂缝的防治达到良好的效果。     

沥青路面的热粘弹性温度应力分析

基于沥青路面混合料的热粘弹属性,利用有限元对不同降温条件以及不同结构形式的沥青路面温度应力响应进行了分析,研究了降温速率、初始温度、降温幅度、面层厚度、基层模量和温缩系数对温度应力的影响。结果表明,当温度较高时,沥青路面的温度收缩应力的累积值非常小;初始温度与降温速度对沥青路面的温度应力影响显著;薄的沥青面层容易出现反射裂缝,厚的沥青面层则可能出现由沥青面层表面向基层裂缝发展的对应裂缝;沥青路面的基层模量不宜过大。     

带裂缝CTB沥青路面路表动态弯沉盆分布特征

为解决沥青路面模量参数反演时有效FWD弯沉盆测试数据甄别问题,采用三维动力有限元数值分析方法,探讨了半刚性基层沥青路面存在不同形式裂缝时路表动态弯沉盆的分布特征,提出了有效弯沉盆测试数据的筛选指标和标准,并结合依托工程进行了验证分析。研究结果表明:0.2 mm的裂缝宽度是决定半刚性基层沥青路面裂缝面之间是否存在接触行为的临界值;裂缝破损条件下,半刚性基层沥青路面路表动态弯沉盆分布规律与完好路面结构存在着显著的差异;直接路表弯沉及表面模量指标合理可靠,可以针对实测弯沉盆测试数据有效地进行筛选。研究成果为基于FWD测试技术正确实施半刚性基层沥青路面模量参数的反演分析,提供了前期技术依据与保障。     

沥青路面反射裂缝成因分析及其防治

文章通过对水泥稳定级配碎石半刚性基层沥青路面材料性能、反射裂缝形成机理分析,指出防治沥青路面反射裂缝应从选择合适的材料和采取有效的技术措施着手,防止早期裂缝的产生。     

增韧改性沥青抗裂增强功能层研究

为抑制沥青路面的反射裂缝,提高沥青下面层抗反射裂缝能力和弯拉疲劳寿命,针对现有裂缝防治措施的不足,研究开发增韧改性沥青GATB-25,通过显著增强下面层的抗裂功能,显著延长沥青路面的整体寿命;从级配优化、抗裂胶结料优选方面介绍了增韧改性沥青GATB-25的开发过程,并通过试验路验证了抗裂增强功能层的防裂缝性能。     

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。     

沥青路面裂纹防治初探

国道107、319长沙绕城高速公路(三环线)是湖南省第一条沥青砼路面.结合工程实践,分析了沥青路面裂缝产生的因素:材料、环境和路面结构尺寸;介绍了沥青路面防裂措施:①选用劲度模量大、温度敏感性低的沥青;②用土工格栅防止反射裂缝.     

基于有限元对沥青加铺层温度应力与荷载应力研究

采用ANSYS软件构建三维有限元模型分析了加铺沥青路面的旧水泥混凝土路面温度场和行车荷载应力场,对反射裂纹的形成的影响因素进行了探究。结果表明:温度应力和行车荷载是导致反射裂纹形成的主要原因,且温度应力影响更明显;存在一个最佳基层模量和基层脱空宽度能有效延缓反射裂缝的扩展速度,对于加铺层厚度对反射裂缝的影响,只有在加铺层厚度大于20 cm时,才能有效抑制反射裂缝形成。     

沥青路面防水抗裂功能层缓解反射裂缝的数值分析

沥青路面的反射裂缝,主要是由半刚性基层无法避免的温缩及干缩裂缝导致应力集中过大而引起的,车辆荷载、较大的环境温差变化以及渗水导致反射裂缝道面破坏的不利因素。在半刚性基层和柔性面层之间设置防水抗裂功能层,可以有效缓解路面结构的应力集中现象,延缓反射裂缝的产生与扩展速度。采用有限元方法模拟易发反射裂缝的实际环境,对设置及未设置防水抗裂功能层的路面结构进行温度-荷载耦合力学对比分析,发现沥青路面下面层的荷载应力、温度应力以及应力强度因子都有较大幅度的降低,并且计算了防水抗裂功能层厚度、模量对路面结构应力、弯沉和强度因子的影响。结果表明：一般防水抗裂功能层的模量越小,效果更加明显;在合理范围内增加防水抗裂功能层的厚度能够更加有效地预防反射裂缝病害;适当控制基础模量可以防止反射裂缝的产生。     

玻纤格栅在沥青路面防治反射裂缝中的应用

结合襄荆高速公路沥青路面施工的工程实践,对沥青路面产生反射裂缝的原因进行分析,阐述了玻纤格栅的特性、防治反射裂缝的作用机理、施工方法、注意事项及经验体会.     

玻纤格栅在沥青路面防止反射裂缝中的应用

结合襄荆高速公路沥青路面施工的工程实践，对沥青路面产生反射裂缝的原因进行分析，阐述了玻纤格栅的特性、防治反射裂缝的作用机理、施工方法、注意事项及经验体会。     

基于等距测定的弯沉对沥青路面裂缝影响范围的研究

为了明确沥青路面裂缝的影响范围,采用落锤式弯沉仪(FWD),对路面结构损坏状况和强度状况进行全面评估,并提出了一种半刚性基层沥青路面裂缝损伤状态及影响范围的确定方法,即对裂缝两侧一定范围进行弯沉检测,根据检测点距离裂缝的距离及其弯沉值所绘制的弯沉曲线准确判断裂缝影响范围及其损伤状态。对横向裂缝、单独裂缝等表面裂缝弯沉变化情况以及带不同病害程度下弯沉响应分析,发现裂缝对弯沉的影响范围为距离缝中心±50 cm范围,且弯沉值随着荷载增大而增大;裂缝中心处被认为影响最为严重,超出该范围后裂缝对于弯沉的影响数值逐渐降低。对裂缝处的当量回弹模量进行分析,发现裂缝会明显影响沥青路面的当量模量使其处于较高的水平,但不同的裂缝位置所测得的当量回弹模量衰减程度大相径庭,从养护处置角度思考,进行道路改造时不能简单采用当量模量平均值,应该考虑最薄弱环节的处理方法。该方法解决了目前沥青路面裂缝影响范围外观观测判定不准的问题,为道路路面养护维修决策制订提供精准、有效、经济的依据。