沥青路面级配碎石上基层性能改善措施研究

为充分发挥级配碎石基层作为沥青路面结构上基层能够有效缓解下部半刚性基层反射裂缝及水损害等优势,同时提高级配碎石层抗剪强度,减少其抗剪强度弱、易出现塑性变形的风险,将从级配碎石原材料、级配范围以及添加聚丙烯纤维3个方面进行研究,以期综合提高级配碎石基层的路用性能.     

级配碎石性能分析及在农村公路中的应用研究

从级配碎石材料的技术指标及稳定性指标分析入手,通过试验,得出级配碎石的冻融稳定性在试验后较试验前的CBR值、剪切强度、剪切模量虽呈下降趋势,但仍能满足农村公路对级配碎石的性能要求.     

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...     

沥青路面级配碎石基层施工工艺及质量控制

级配碎石呈松散粒料结构,在外力作用下(例如压实机具)使颗粒间空隙达到最小,通过颗粒间的表面摩擦力产生固结,也称为嵌挤锁结。铺筑在半刚性基层与沥青面层之间的级配碎石过渡层,处于三向受压的状态,不传递拉应力、拉应变,使得级配碎石层能充分吸收其下层裂缝释放的应变能,从而达到抑制裂缝的效果;级配碎石的隔离作用,大大的改善了半刚性基层的湿度尤其是温度状况,极大的减少了半刚性基层遭受的温度及湿度变化,从而从根本上极大的减轻了半刚性基层自身的温缩和干缩;级配碎石层较大的空隙结构,使其成为路面结构的重要排水途径,极大的提高了路面排水效能,降低了水对路面结构的危害。因此,这种上柔下刚的结构组合既发挥了半刚性基层沥青路面高强度的优点,又在很大程度上克服了半刚性路面的缺点。可减少养护量,降低养护成本,延长道路使用寿命。本文结合试验路段,浅论一下级配碎石施工工艺及质量控制。     

沥青路面级配碎石基层的路面结构及施工分析

从级配碎石基层的研究现状出发,讨论了级配碎石在级配良好并得到充分压实的情况下,利用其嵌挤作用,具有良好的承载能力、排水性能。深入分析了级配碎石基层的路面结构形式和施工工艺,对级配碎石广泛应用于路面基层具有一定的指导意义。     

高等级沥青路面残留性能微观分析及疲劳性能研究

采用四组分及红外分析研究了高等级沥青路面残留沥青老化性能,并采用伺服液压多功能材料试验系统(UTM-25)研究了高等级沥青路面残留疲劳性能。结果表明,高等级路面在长期服役的情况下,上面层残留老化性能衰减最为严重,中下面层残留性能衰减相对较好,其中下面层残留性能略好于中面层。上面层车辙处疲劳寿命衰减严重,表明实验所考察的路段急需养护。     

沥青路面级配碎石基层材料及路面结构的分析

从级配碎石基层的研究现状出发，讨论了级配碎石在级配良好并得到充分压实的情况下，利用嵌挤作用能否使其具有良好的承载能力、排水性能的问题。并且深入分析了级配碎石基层的力学特性和材料组成设计，对级配碎石广泛应用于路面基层具有一定的指导意义。     

超大粒径级配碎石在沥青路面基层中的应用研究

采用贝雷法和Fuller公式分段方法设计超大粒径级配碎石,依托郑登快速路试验段工程,应用于旨在增强超大粒径级配碎石基层整体性和均匀性的施工工艺中,并采用Pavement Quality Indicator(PQI)重点关注了试验路段的均匀性。结果表明：第一,超大粒径级配碎石经过级配检验,证明其构成了紧密骨架密实结构,力学指标相比于骨架型级配碎石和连续型级配碎石均有较大提高;第二,通过试验路弯沉测试、雷达扫描和压实度检测,发现其作为沥青路面基层,具有强度高、连续性好、密实均匀的优点。因此,超大粒径级配碎石的应用研究对于防止路面反射裂缝的产生和公路长寿命服役有着一定的意义。     

级配碎石复合式基层沥青路面力学响应研究

级配碎石复合式基层沥青路面结构能够有效解决半刚性基层所存在的病害问题。为了了解落锤式弯沉仪(FWD)作用下沥青路面的动力响应特性,采用ABAQUS软件建立两种路面结构有限元模型,分析了复合式路面结构与半刚性基层路面的差异,并研究了不同路面结构参数条件下的各结构层特征及其影响相关性。结果表明:在相同路面结构条件下,通过数值模拟分析得到的路表弯沉数值与路面实测结果的趋势是一致的,具有很高的相关性;采用级配碎石基层替代部分水泥稳定碎石,在一定程度上削弱了路面结构的整体刚度和抗疲劳性能;对路面结构进行半正弦曲线加载,路表弯沉随时间的变化存在一定的滞后现象,结构层厚度和回弹模量对路表弯沉具有重要影响;结构参数对面层层底最大拉应变的影响程度大小为:水泥稳定碎石回弹模量沥青面层厚度水泥稳定碎石厚度沥青面层模量。     

水泥改性级配碎石基层沥青路面结构研究

通过系统的室内外试验研究,提出水泥改性级配碎石基层材料,指出在级配碎石中掺入2.0%～2.5%剂量的水泥,能极大地提高级配碎石基层的强度和水稳性,并避免水泥稳定碎石基层干缩开裂、疲劳断裂、水损害等固有的缺陷。建立了一种水泥改性级配碎石基层的非线性力学模型,提出了其结构设计的方法。     

级配碎石过渡层沥青路面结构设计方法研究

基于级配碎石过渡层沥青路面结构典型病害——车辙和疲劳开裂,确定控制级配碎石过渡层沥青路面4个设计指标:沥青层底弯拉应变、级配碎石层顶面竖向剪切应力、半刚性基层层底弯拉应力与路基顶面竖向压应变,给出推荐容许值和路面结构设计流程图;在不同土基强度和交通量分级下,给出级配碎石过渡层沥青路面的合理结构。     

级配碎石柔性基层沥青路面试验路研究

通过试验路观测的方法,对级配碎石柔性基层沥青路面进行了研究,分析了级配碎石柔性基层的路用性能和性能主要影响因素,给出了级配碎石基层结构设计、合理层厚、最佳级配以及原材料控制等关键影响因素的相关建议。研究结果表明级配碎石柔性基层能有效减缓半刚性基层沥青路面的常见病害,且其强度满足使用要求;当其用于旧路加铺时可直接摊铺而不必采用倒装结构,但应控制其最小厚度不小于15cm、最大粒径和4.75mm、0.075mm通过率在建议范围内;还应控制石料压碎值、针片状含量和塑性指数满足要求,且碎石宜由4档以上矿料掺配而成。     

级配碎石排水性能及基层排水系统研究

在半刚性底基层和面层之间设置级配碎石基层,可有效解决半刚性基层沥青路面结构排水性能差的缺陷。采用自行研制的渗透仪测试了6种不同空隙率级配碎石的渗透系数,计算了自由水在级配碎石基层的渗流时间和渗流路径,用路面渗水仪比较分析了级配碎石和水泥稳碎石的透水效果,设计了两种路面内部基层排水系统。结果表明,渗透系数与空隙率有很好的相关性,随着空隙率增加,级配碎石的渗透系数增加;渗入水在路面结构内的渗流时间缩短,排水性能提高;级配碎石基层具有良好的排水效果,可减少水损害的发生。通过设计的基层排水系统,可将级配碎石基层中的水排出路面结构以外。     

沥青路面级配碎石层应力消散的细观研究

为了从细观角度阐释级配碎石作为应力消散层对半刚性基层反射裂缝的作用机理,利用离散元方法生成未设置和设置级配碎石层沥青路面结构的细观模型,模拟了上述两种路面结构在标准轴载作用下的响应过程,得到了两种路面结构的接触力分布、最大接触力、应力集中区域的y向平均应力和平均应变,以及集料颗粒的位移矢量.数值模拟结果表明:路面结构中产生的接触力主要沿荷载作用位置向下传递,设置级配碎石应力消散层后路面结构二中产生最大接触力比未设置级配碎石的路面结构一减小了6.1％,面层层底的平均应力、平均应变分别降低了11.79％,65.43％,集料的位移在路面表面附近最大,沿深度方向逐渐减小,路面结构一、二面层层底相同颗粒的位移分别为0.205 cm,0.126 cm,上述结果均体现了级配碎石对应力消散的效果.     

级配碎石抗剪切性能试验研究

利用自行研发的柔性材料剪切性能测试仪,对级配碎石抗剪切性能进行试验研究,分析了级配碎石最大粒径、Taibol公式指数n值、含水量、密实度、侧压力、剪切速率等因素对级配碎石抗剪切性能的影响。研究得出,最大粒径不小于31.5mm、指数n值在0.5以下的级配碎石具有良好的抗剪切能力,控制试验剪切速率在5mm/min以下可以提高试验精度,级配碎石在最佳含水量时具有最佳抗剪切能力,保证密实度在96%以上可以明显提高抗剪切性能,增大侧压力可以明显提高剪切强度,而剪切位移存在最小值。结果表明,利用柔性材料剪切性能测试仪可以有效评价级配碎石的抗剪切能力。     

级配碎石夹层半刚性底基层沥青路面结构分析

级配碎石材料模量低,具有非线性的应力应变特性.将级配碎石层放置于半刚性底基层沥青路面后结构的受力形式发生了改变.通过使用KENLAYER程序对这一结构进行了受力计算.分析了结构的破坏类型并对结构的设计指标以及合理的结构设置提出了建议.     

低水泥剂量稳定级配碎石基层沥青路面结构分析

目的通过室内试验得到低水泥剂量稳定级配碎石的路用性能指标,得到不同交通等级下的最低水泥掺量,同时分析低水泥剂量稳定级配碎石的力学响应及裂缝扩展规律,为路面设计提供参考。方法基于《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》,选用骨架密实型级配,以最佳含水量制作试件,得到其路用性能指标。同时采用ABAQUS有限元软件对路面结构进行验算,并基于断裂力学基本理论分析其裂缝传递规律。结果通过室内试验得到低水泥剂量稳定级配碎石的7d无侧限抗压强度值、90d回弹模量值和90d劈裂强度指标,并通过分析得到不同交通等级所对应的最低水泥掺量;由裂缝分析得到水泥稳定级配碎石的应力强度因子随着水泥掺量的增加而增大。结论通过室内试验以及有限元建模分析,得到低水泥剂量稳定级配碎石材料满足轻、中交通等级的要求;同时,能有效防止反射裂缝的传递。     

级配碎石夹层半刚性底基层沥青路面结构分析

级配碎石材料模量低，具有非线性的应力应变特性。将级配碎石层放置于半刚性底基层沥青路面后结构的受力形式发生了改变。通过使用KENLAYER程序对这一结构进行了受力计算。分析了结构的破坏类型并对结构的设计指标以及合理的结构设置提出了建议。     

南广高速公路沥青路面级配碎石基层的施工

半刚性基层容易产生收缩裂缝并反射到沥青面层上，从裂缝进水又不能排除，导致沥青路面出现早期破坏。解决半刚性基层开裂反射缝的有效途径就是在沥青面层与半刚性基层之间增设级配碎石过渡层，或全部采用柔性级配碎石基层。为了达到此目的，在南广高速公路上采用级配碎石作了4种不同路面结构型式的试验路和依托工程。本主要介绍级配碎石的施工方法，并针对施工中出现的问题，提出了相应技术处理措施。     

沥青路面级配碎石基层的设计与施工工艺

级配碎石在级配良好并得到充分压实的情况下,利用其嵌挤作用,具有相当好的承载能力,有一定的排水功能,因而常用作路面的基层。半刚性基层沥青路面作为过渡层时,可以有效改善半刚性基层收缩裂缝的反射裂缝的发生。本文介绍级配碎石基层的材料和配合比设计、施工工艺,以及在应用中应注意的事项。