预微裂技术强度形成机理研究

半刚性基层高速公路发展迅速源于半刚性基层强度高成本相对低,但是半刚性基层反射裂缝的问题也越来越严重,为最大程度减轻甚至避免反射裂缝的产生,研究了一种用于减轻反射裂缝的创新方法——预微裂技术。预微裂技术需要在半刚性基层施工完成后1d~3d内进行预压,形成微细裂缝,分散前期基层收缩开裂后造成应力集中的能量,从而减轻甚至消除反射裂缝。通过试验、数据分析,研究预微裂后半刚性基层微裂缝自愈合机理及强度形成机理。     

沥青路面反射裂缝防治现状及研究方向

针对目前半刚性基层路面存在的主要早期病害之一的反射裂缝，分别从宏观和微观机理方面对形成机理进行了研究，并提出了防治反射裂缝的合理思路；对目前已有的几种反射裂缝防治方法进行了介绍和比较，指出了未来反射裂缝防治研究的方向，即通过预压裂技术从根本上防治半刚性基层路面反射裂缝的发生。     

采用预裂缝技术减少水泥稳定类基层收缩裂缝

由于水泥稳定基层材料产生收缩裂缝难以避免,在荷载作用下,容易反射到路面形成反射裂缝,采用半刚性基层预裂缝技术对其进行处理,可以大大减少收缩裂缝的数量和严重程度(宽度和长度)。其施工工艺简便,就是在水泥稳定基层材料正常摊铺压实后1～3d内,采用钢轮振动压路机开到最大振幅进行稳步碾压。由于水泥稳定材料的自愈能力,振动碾压造成的强度暂时损失会随着时间逐渐恢复,因此预裂缝技术不会对基层结构产生破坏,也不会造成基层强度的降低。室内进行振动压实模拟,并采用无侧限抗压强度试验和收缩试验对碾压时机进行预判,现场碾压遍数和碾压时机采用土壤刚度仪进行控制。实践表明,预裂缝技术是一种有效而且廉价的减少收缩裂缝的施工措施。     

采用半刚性基层预裂缝技术减少反射裂缝

由于较高的强度和良好的稳定性,水泥稳定基层在我国高等级路面中得到了广泛的应用.但是水泥稳定类材料容易产生收缩裂缝,在交通荷载和温度荷载的反复作用下,半刚性基层的这种裂缝很容易扩展到沥青混凝土面层而形成反射裂缝.水泥稳定基层产生收缩裂缝是难以避免的,与间距大、数量少而宽的裂缝相比,间距小、数量多的细裂缝引起反射裂缝的可能性要小很多.基于这一思想,提出一种很有前途的方法--基层预裂缝技术.即在水泥稳定基层材料摊铺后养护1～3 d之后,采用振动压路机进行碾压,使其产生网状细裂缝.其主要目的是避免宽或长的裂缝形成,产生理想的裂缝模型.与宽裂缝相比,网状细裂缝产生的应力集中程度要小很多.采用有限元方法,模拟理想的裂缝模型,并对基层单宽裂缝和网状细裂缝模型沥青混凝土路面在车辆荷载作用下的力学响应分别进行对比分析.模拟分析表明,基层预裂缝技术是一种非常有效的减少反射裂缝的方法.     

采用半刚性基层预裂缝技术减少反射裂缝的方法研究

由于具有较高的强度和良好的稳定性,水泥稳定基层在我国高等级路面中得到了广泛应用,但是水泥稳定类材料容易产生收缩裂缝,在交通荷载和温度荷载的反复作用下,半刚性基层的这种裂缝很容易扩展到沥青面层而形成反射裂缝.水泥稳定基层产生收缩裂缝是难以避免的,与间距大、数量少而宽的裂缝相比,问距小、数量多的细裂缝引起反射裂缝的可能性要小很多,基于这一思想,提出一种很有前途的方法--基层预裂缝技术.在水泥稳定基层材料摊铺后养护1～3 d期间内,采用振动压路机进行碾压,使其产生网状细裂缝,其主要目标是避免宽或长的裂缝的形成,产生理想的裂缝模型.与宽裂缝相比,网状细裂缝产生的应力集中程度要小很多.采用有限元方法,模拟理想的裂缝模型,并对基层单宽裂缝和网状细裂缝模型沥青路面在车辆荷载作用下的力学响应进行对比分析,模拟分析表明基层预裂缝技术是一种非常有效的减少反射裂缝的方法.     

Mechanism Analysis of Pre-cracking Technique Based on Cohesive Zone Model

基于水泥稳定基层产生收缩裂缝难以避免,并容易扩展到沥青面层而形成反射裂缝,故在水泥稳定基层材料摊铺后养护的1～3d内,采用振动压路机进行碾压,使其产生网状细裂缝,避免产生宽或长的裂缝,形成了理想的裂缝分布模式.采用内聚力模型对裂缝分布模式进行模拟,并对预裂缝技术的机理进行了理论分析.结果表明:与间距大、数量少而宽的裂缝相比,间距小、数量多的细裂缝引起反射裂缝的可能性要小很多,预裂缝技术释放了早期水泥稳定基层内部由于干缩和温缩蓄积的部分能量.根据能量最小原理,系统的能量越小,系统越稳定.基于能量法的内聚力模型能较好的模拟裂缝,解释了预裂缝技术的本质机理,为预裂缝技术的应用提供了良好的理论基础.     

减小无机结合料稳定材料基层沥青路面收缩裂缝的措施和方法

无机结合料稳定材料基层常被称为半刚性基层,为我国目前使用最广泛的路面基层类型。但无机结合稳定材料基层存在着一个较大缺点:因其本身容易产生收缩裂缝,故使路面形成反射裂缝。该文通过分析无机结合料稳定材料收缩裂缝的成因,提出了减少无机结合料稳定材料收缩裂缝的方法,以及如何减少无机结合料稳定材料收缩裂缝反射到路面的方法,为实际工程提供参考。     

沥青橡胶碎石防止半刚性基层材料裂缝反射探讨

针对沥青混合料路面工程中半刚性基层收缩裂缝反射的难题，通过室内试验、技术分析、铺筑实验路段，提出用沥青橡胶碎石夹层来解决裂缝反射的工程措施。     

预切缝半刚性基层沥青路面温度应力有限元分析

利用ANSYS有限元软件的耦合场分析单元对预切缝半刚性基层沥青路面温度应力进行计算,分析影响预切缝半刚性基层沥青路面温度应力的因素,得出了预切缝半刚性基层沥青路面未出现和出现反射裂缝时的温度应力分布情况,并对预切缝半刚性基层沥青路面出现反射裂缝时的温度应力与普通半刚性基层沥青路面进行了比较。     

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。     

旧水泥混凝土路面加铺沥青罩面层技术

针对城市旧水泥混凝土路面加铺罩面层工程,分析了罩面产生反射裂缝病害的机理,给出了可预防或延缓反射裂缝的罩面层结构的方案设计,对旧路加固处治工艺进行了具体论述,可为城市道路改造工程提供参考。     

西藏地区级配碎石柔性基层组成设计与施工

为使高寒、紫外线强烈、路面冻害严重以及筑路材料缺乏的路面结构合理、经济和耐久,在西藏地区采用级配碎石柔性基层。级配碎石柔性基层在具有良好级配和适当的压实工艺下有着较高的承载力、一定的排水功能并可有效地减少反射裂缝的发生。文内介绍了中尼公路日喀则至拉孜段整治改建工程试验路段级配碎石基层的材料选择、组成设计及施工。     

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.     

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。     

三灰碎石基层抗裂性能研究

三灰碎石基层具有强度高、稳定性好等特点,非常适于修建高等级公路路面的基层。但是,由于半刚性基层性脆,在温湿状况变化时由于胀缩容易产生裂缝,当沥青面层较薄时,这种裂缝往往要扩展到面层,形成“反射裂缝”。文章阐述了三灰碎石基层收缩机理,对其抗裂性能、耐久性能进行了系统研究。     

半刚性基层沥青路面温缩型反射裂缝的扩展机理分析

通过对半刚性基层在温度应力作用下裂缝扩展机理的分析,以线弹性断裂力学理论和有限单元方法为基础、利用ANSYS计算软件,研究了产生反射裂缝的力学机理,分析了各参数对含裂纹路面结构的应力场以及裂纹尖端应力强度因子的影响。结果表明,得出裂纹尖端的应力集中是导致裂缝向上扩展的根本原因,降低基层材料的弹性模量能抑制或延缓基层裂缝的扩展;当裂缝已经反射到面层后,降低面层材料的弹性模量也可以起到抑制或延缓基层裂缝的扩展;同时,外界环境和路面结构对裂缝的扩展亦有较大的影响,应根据当地的气候条件合理地设计沥青面层和基层的厚度,以保证路面结构具有预期设计的抗裂性。为防止或减少反射性裂缝有重要的参考价值。     

贫混凝土基层沥青混凝土路面反射裂缝处理

分析贫混凝土基层沥青混凝土路面中反射裂缝产生机理，比较了国内外工程实践中常用的处理措施结合试验路段的工程情况，提出了减缓反射裂缝的措施，观察了其初期效果，得出了一些结论。     

橡胶沥青应力吸收层在城市新建道路中的应用研究

为减少或延缓城市道路半刚性基层反射裂缝的萌生、扩展,通过室内试验研究了橡胶沥青应力吸收层路用性能,分析其作为半刚性基础抗裂措施的抗裂效果.结合城市新建道路工程现场试验段,对其施工工艺和施工质量控制要点进行了总结,提高了现场施工的质量,并对现场试验段的长期使用效果进行跟踪观察.结果 表明,铺设橡胶沥青应力吸收层后,路面的疲劳、剪切、拉拔和低温抗裂性能均具有较大的提高,其路面在使用较长一段时间后均未出现反射裂缝,其能较好的防止或延缓反射裂缝的产生、扩展.     

具有良好耐久性能的半刚性基层沥青路面工程实践与探讨

河(源)龙(川)高速公路路面为典型的半刚性基层沥青路面,通车运营近5年来,路面状况良好,几乎没有出现坑槽、车辙、唧浆、开裂等病害,有效解决了半刚性基层沥青路面反射裂缝的质量通病,具有良好的耐久性能。分析了该项目的半刚性基层设计强度和实际施工强度指标、基层裂缝处治措施以及沥青面层集料备料技术、目标配合比设计、沥青混合料主要技术指标及竣工验收指标,对耐久性半刚性基层沥青路面的设计和施工提供参考。     

级配碎石沥青路面倒装结构力学响应分析

倒装结构中,级配碎石层由下基层变成上基层,引起受力状态明显变化,分析和了解此变化规律有助于优化路面设计.现采用ABAQUS建立动载下不同沥青路面结构的有限元模型,分析路面在不同结构参数下的力学响应.结果 表明:与半刚性基层路面相比,倒装结构能够适当发挥材料的特性,有效防止反射裂缝;但弯沉较大,且容易产生Top-Down...