旧路面碎石化加铺方式对水泥加铺层的影响研究

针对湖南省某干线公路旧路改建实例,通过Abaqus有限元软件分析在旧路基层强度不同时,旧水泥路面碎石化后铺筑的水泥混凝土面层在行车荷载作用下面层产生的应力变化。若旧路基层为级配碎石、石灰粉煤灰土,旧路面碎石化后加铺混凝土面层在行车荷载作用下面层拉应力相比旧路面凿除时拉应力减小,而旧路基层为水泥稳定砂砾时,旧路面碎石化后加铺混凝土面层在行车荷载作用下面层应力相比旧路面凿除时拉应力增加;在混凝土加铺层下方增设18cm5%水泥稳定砂砾基层,并将原旧路碎石化层或旧路基层作底基层使用时,荷载作用下混凝土加铺层的拉应力可大幅减小。     

贫水泥混凝土基层刚性路面合理结构研究

为了研究贫水泥混凝土基层的水泥混凝土路面合理结构,建立了3种不同路面结构的有限元模型,计算了车辆荷载在临界荷位作用下的长边边缘拉应力和应变分布情况,同时对贫水泥混凝土模量和层间接触条件对拉应力的影响进行了分析。研究结果表明:(1)直接在贫水泥混凝土基层下设置级配碎石或者其他低模量底基层/垫层,会引起贫水泥混凝土基层和面层层底产生过大的拉应力,使得路面出现过早破坏;(2)在面层和贫水泥混凝土基层之间铺设沥青混凝土功能层后,也会导致面层层底拉应力和拉应变增加,但会减轻路面板温缩应力;(3)增加贫水泥混凝土基层模量可以提高基层分担车辆荷载的作用;(4)水泥混凝土面板和基层之间接触条件对于面板板底拉应力有较大影响。     

低剂量水泥稳定碎石基层沥青路面结构力学分析

针对低剂量水泥稳定碎石基层沥青路面,选择我国当前高速公路和干线公路半刚性基层沥青路面典型结构型式,采用弹性层状体系力学分析软件Bisar3．0分析计算路面结构层底拉应力,并考虑基层厚度和模量、不同面层厚度对其的影响。计算结果表明：增加底基层厚度对于层底拉应力影响较小,底基层厚度增加10cm,基层层底拉应力仅降低0．023MPa;底基层模量对基层层底拉应力有显著影响,其模量越高,基层层底拉应力就越小;面层厚度对基层层底拉应力影响较大,基层层底拉应力随面层厚度的增加逐渐减小,当面层厚度在18～20cm时,水泥稳定层层底拉应力为0．086～0．082MPa。     

层间黏结和模量衰减对路面加铺结构的影响

结合某高速公路原沥青路面状况和加铺工程实际,采用Bisar3.0软件针对性分析了层间黏结状态、原路沥青层模量衰减和两者耦合作用对力学指标的影响。结果表明:随既有路面沥青层模量的降低,加铺其上的水泥稳定碎石基层层底拉应力大幅增大,当其模量低于1 400 MPa时,加铺水泥稳定碎石基层的层底拉应力大于原路半刚性底基层的层底拉应力,成为结构验算的主控应力;层间黏结失效会显著增大层底最大拉应力;原路模量衰减和层间接触失效的耦合作用导致层底最大拉应力急剧增大;加铺设计中应合理选取原路沥青层的模量值,考虑层间黏结的衰减,必要时采取措施保证模量满足最小值要求和加强层间结合,避免路面结构的层底最大拉应力大于设计计算值,提高路面疲劳开裂寿命。     

功能层水泥混凝土路面在多轴车辆作用下的拉应力特征

为分析多轴车辆荷载作用下功能层水泥混凝土路面的力学响应,建立了Winkler地基上的双层板模型,选取基-面层层间分离阶段的层间参数,比较了单轴双轮组、双轴双轮组车辆荷载以及温度荷载作用下沥青混凝土功能层设置与否对水稳基层水泥混凝土路面面层、基层层底拉应力的影响。结果表明:功能层的增设可有效降低面层层底拉应力,并对缓解基层层底拉应力有一定效果;功能层增设后,面层板中、板边的层底拉应力下降,板角处上升,但整板的最大层底拉应力明显下降;多轴车辆作用下功能层可促使面层层底拉应力分布趋于均匀,双轴双轮组下的层底最大拉应力反而低于单轴双轮组。     

高等级公路路面基层施工方案的合理性研究

基层结构施工直接影响到路面质量的高低与使用寿命的长短。文中测试了不同龄期的基层试件性能指标,结合Kenpave软件分析了工程车辆荷载作用对不同龄期高等级公路路面基层层底拉应力的影响;最后通过对基层底部拉应力和结构层劈裂强度的比较,分析了路面基层连续和不连续施工的合理性方案。     

水泥稳定碎石基层的层底拉应力影响因素分析

针对水泥稳定碎石基层铺筑期间经常出现结构损伤的情况,运用Bisar3.0软件计算分析了轴载增加和路面基层结构参数变化对结构层底受力的影响,结果表明:在铺筑下基层时,底基层厚度减小、模量增大将引起底基层最大应力值出现不同程度的增大;铺筑上基层时,底基层厚度减小会引起底基层和下基层层底最大应力值增加,下基层厚度减小导致底基层层底最大应力值增加,对下基层层底最大应力值有相反的影响;底基层模量增加会使底基层层底最大应力值增加,下基层层底将逐渐由受拉变为受压,同时,随着下基层模量的增加底基层层底最大应力值将会减小,下基层层底由受压逐渐变为受拉。     

旧水泥混凝土路面加铺层中裂缝缓解层的有限元力学分析

旧水泥混凝土路面加铺改造后主要破坏来自于旧水泥混凝土路面的反射裂缝,如何防止反射裂缝的发生也是旧水泥混凝土路面加铺改造的难点.为此,研究采用大碎石沥青混合料作为裂缝缓解层,对比分析了大碎石沥青混合料、密级配AC-20混合料、级配碎石与水泥稳定碎石4种不同加铺层的结构应力,采用有限元分析方法分析了在最不利荷载作用下,温度应力、荷载与温度应力耦合作用下以及加铺材料中的孔洞对加铺层底应力的影响,发现大碎石沥青混合料裂缝缓解层对防止反射裂缝的发生具有良好的作用.     

低剂量水泥稳定碎石底基层试验应用研究

传统的级配碎石作为底基层的路面结构形式,曾广泛应用于山区高速公路。经过数年运营发现,级配碎石由于塑性变形大、刚度小、应力扩散能力差等致使沥青路面的平整度受到影响,严重时会发生剪切破坏和疲劳破坏。为解决此类路面病害,采用整体性较好的半刚性低剂量水泥稳定碎石代替级配碎石作为路面底基层,提出了严把现场施工质量的关键工艺方案,并依托实际工程,开展试验段研究工作,对低剂量水泥稳定碎石作为路面底基层的配合比设计、拌和工艺、一体化摊铺、碾压机械组合以及质量检测验证进行全过程监控研究,获得了低剂量水泥稳定碎石作为底基层施工的一系列施工参数,为今后在贵州山区高速公路的推广应用提供参考。     

水泥混凝土加铺层贫混凝土基层荷载应力分析

为了分析贫混凝土基层水泥混凝土路面结构的基层和新铺水泥混凝土板的应力情况,以清远~连州一级公路为依托,通过三维有限元分析方法,分析了贫混凝土基层模量、贫混凝土基层厚度、原路面作底基层后的等效厚度和模量以及荷载大小等对新水泥混凝土板和贫混凝土基层板荷载应力的影响。路面结构计算与分析表明:随贫混凝土基层模量的增加,贫混凝土基层板底拉应力逐渐增大,新板板底拉应力逐渐减小;贫混凝土板厚变化在允许的范围内,并不影响按平均板厚计算得到的荷载应力值,设计时可按照平均厚度计算;底基层等效厚度和模量的变化对新加铺水泥混凝土板底部拉应力的影响不显著;荷载的增加是造成荷载应力增加的重要因素,故必须严格控制超载现象。     

半刚性基层快修水泥稳定碎石材料的试验研究

水泥稳定碎石是路面维修工程中常用的半刚性基层维修材料,具有施工简便、性能稳定的优点,但其强度形成需要较长时间,维修时对道路运营和社会出行造成了较大影响。为在短期内提高修补基层的强度,缩短维修工期,采用硫铝酸盐水泥和自行开发的外掺剂配制了早强水泥稳定碎石材料。试验结果表明,研制的早强水泥稳定碎石24h的强度即能达到基层通车所需的最低强度要求,适用于半刚性基层快速维修。     

水泥稳定土路床对路面结构的影响分析

依托某在建高速公路典型路段水泥稳定土路床,通过现场检测和理论计算,分析路床采用水泥稳定处治后对路基回弹模量和路基路面结构性能的影响。结果表明:路床采用水泥稳定处治后,路基顶面弯沉代表值在80～100（0.01 mm）范围,随着路基模量的逐渐增加,沥青混合料层层底最大拉应变增大,基层和底基层的层底最大拉应力减小,路面结构的疲劳寿命增加。建议水泥稳定土路床路基回弹模量取值范围为120～180 MPa。     

水镁石纤维对再生基层材料路用性能的影响

为了改善再生基层材料路用性能,选取不同水镁石纤维和水泥的掺量作为关键影响因素,采用无侧限抗压强度试验、间接抗拉强度试验、抗弯拉强度试验和抗压回弹模量试验,评价影响因素对再生基层材料的路用性能影响;采用干缩和温缩性能试验,评价不同水镁石纤维掺量对再生基层材料收缩性能的影响。研究结果表明:增加水镁石纤维和水泥的掺量对再生基层材料各项力学性能有所增强,但水镁石纤维对再生基层材料的不同性能改善略有差异。其中,随着纤维掺量的增加,在掺量小于4%时,再生基层材料的劈裂强度与抗弯拉强度为阶梯式增加;在掺量大于等于4%时,其增长速度相对缓慢。此外,掺入水镁石纤维对再生基层材料的干缩和温缩性能也均有所改善。     

水泥稳定碎石基层的机械化施工

通过靖安高速公路路面（延安段）MII3标合同段水泥稳定碎石基层的机械化施工，从工程实际出发．着重就机械化施工机械配备、组合以及水泥稳定碎石基层拌和、运输、摊铺、碾压、养生等施工组织和施工工序作了详细介绍。并且在实际施工中把施工技术规范、施工设计内容与具体施工有机结合，提出了提高水泥稳定碎石基层质量的施工建议。     

城市固体废弃物在道路基层施工中的应用

城市化的不断发展,产生了大量的城市固体废弃物,这些固体废弃物大量占用耕地,影响环境。该文介绍了对城市固体废弃物进行综合处理以后,加工成为道路水泥稳定碎石基层所需的再生石料,替代碎石原材料拌合为水泥稳定碎石混合料,摊铺、碾压、养生的应用情况和施工工艺。     

水泥稳定碎石结构层施工控制参数研究

水泥稳定碎石基层是我国高速公路常用的承重结构层,由于水泥用量不合理、施工工艺不科学,新建基层常常出现开裂情况,进而降低了道路的使用寿命。采用新水泥碎石混合料CBG-25断级配设计理论,计算出水泥稳定碎石混合料的级配组成;并通过不同级配和水泥剂量的无侧限抗压强度试验,且在此基础上研究了级配和水泥剂量对混合料强度的影响规律,结合实体工程实施效果阐述了水泥稳定碎石现场施工的控制要点。     

节水保湿养生膜用于水泥稳定碎石基层养生的试验研究

养生是防止水泥稳定碎石基层收缩开裂和保证其使用性能的重要施工工序。为了对水泥稳定碎石养生提供选择依据,选用水泥稳定碎石基层的节水保湿养生膜、补水养生（麻袋）及密封养生（聚乙烯薄膜）三种养生方式开展室内试验研究和道路工程的验证。结果表明:麻袋养生需水量大、保温性能和抗水泥稳定碎石收缩性最差,聚乙烯薄膜养生次之,节水保湿养生膜最优。     

龄期对水泥稳定基层强度与模量的影响研究

针对沥青路面水泥稳定类基层存在着设计指标、施工控制指标、竣工验收指标的不一致性,文章通过对水稳基层材料的室内试验研究了不同龄期对骨架密实型水泥稳定碎石基层无侧限抗压强度和顶面抗压回弹模量的影响,并根据试验结果找出强度与模量随龄期的变化规律。研究结果表明:无侧限抗压强度与抗压回弹模量都随龄期单调变化,而且变化规律相似。     

水泥稳定碎石基层裂缝的控制

在分析水泥稳定碎石基层裂缝产生机理的基础上,总结影响裂缝产生的因素。结合永武高速公路的建设,分析水泥稳定碎石基层在建设期出现裂缝的原因,并运用有限元等软件分析荷载引起路面破坏的变化趋势,计算结果表明当水泥稳定碎石未达到设计强度时．荷载对结构层的破坏远大于达到设计强度后的破坏。最后结合施工现场,从原材料、施工现场控制和施工组织等方面提出有效的控制措施。