骨架密实型抗裂水稳设计及研究

水泥稳定碎石因其优良的路用性能广泛用于高等级公路。安徽近20年修建的高速公路多为80cm石灰改善土路床+20cm石灰土底基层+36cm水泥稳定碎石基层+4、6、8cm沥青混合料结构。由于水泥稳定碎石半刚性基层先天性干缩裂缝导致沥青混凝土面层反射裂缝,影响路面使用性能。国内外关于水稳半刚性基层抗裂及防止反射裂缝研究较多,成果颇丰。本文介绍的骨架密实型抗裂水稳设计及研究,成功取得半刚性性水稳基层3877/5274m无裂缝最新纪录。     

贫混凝土基层水泥混凝土路面结构使用性能对比

路面结构组合设计不合理是造成贫混凝土基层水泥混凝土路面早期破坏的主要原因.笔者根据南宁地区两段不同路面结构形式的贫混凝土基层水泥混凝土路面病害状况调查,对比分析了其各自结构特点和使用性能之间的差异,指出造成路面早期破坏的直接原因是板底脱空,而面层与基层层间隔离措施不当,以及基层刚度偏大都是引起路面板脱空的关键因素.并提...     

水泥混凝土路面长寿命填缝料（CPC）研制成功

水泥混凝土路面长寿命填缝料是重庆交通科研设计院最近研发出的新产品,包括新铺水泥混凝土路面缩缝填缝料、胀缝填缝料和旧水泥混凝土路面维修缩缝填缝料、胀缝填缝料4个品种。其配方科学,独特先进,采用三步配合法的先进生产工艺。经检测,长寿命填缝料的室内有效储存期可达1年以上,而且各项路用性能优异。该产品己在广州市番禺公路总站管辖的水泥混凝土路面上应用,效果良好。     

多孔隙水泥稳定碎石排水基层材料组成设计分析

针对混凝土路面早期破损严重,容易产生板底脱空的普遍现象,结合工程事例,设计了多孔隙水泥稳定碎石排水基层,对预防早期破坏,延长水泥混凝土路面的使用寿命具有重要意义。     

设置传力杆的水泥混凝土路面板角脱空状况评定标准探讨

采用路面雷达、贝克曼梁、落锤式弯沉仪(FWD)等设备对缩缝带传力杆的水泥混凝土路面板角脱空状况进行检测,并通过钻芯取样对各种检测脱空方法的准确率予以比较。在路面结构有限元分析的基础上,建议缩缝带传力杆的水泥混凝土路面板角脱空的弯沉检测标准为大于18(0.01mm)。结果表明:以弯沉值大于18(0.01mm)作为脱空标准后,弯沉测定法的脱空检测准确率达到了94.7%,比原标准提高了21.0%。     

旧水泥混凝土路面加铺沥青层防止反射裂缝常用措施的分析

反射裂缝是沥青加铺层最主要的病害之一,控制反射裂缝已成为旧水泥混凝土路面加铺层设计的关键。从增加沥青加铺层厚度;设置土工合成材料夹层;设置应力吸收夹层(SA-MI);铺筑级配碎石过渡层;铺筑特粗粒径沥青碎石裂缝缓解层;旧水泥混凝土板上半刚性基层预切缝并铺筑土工合成材料;旧水泥混凝土板破碎稳定等方面进行阐述。     

晋—阳汽车专用公路沥青混凝土路面机械化施工

山西吕梁公路局中标承建的晋城—阳城路第三标段 (全长8km,路基宽度 2 1.5 m)的沥青混凝土路面工程为一级路 ,路面结构为基层—联结层—下面层—上面层。设计要求基层采用 6 %的水泥稳定碎石 ,水泥标号不得低于 32 5 # ,面层采用 3(细粒式 ) 4 (中粒式 ) 5 (沥青碎石 ) =12 cm,沥青标号全部使用 AH90 ;桥面铺装沥青厚度采用 3 4 =7cm;工作量为 2 2 cm水稳级配碎石基层 171794m2 ;三面层共计 5 2 0 0 0 0 m2 。在施工中 ,从混合料的拌和到运输、摊铺、碾压成型 ,全部采用机械化施工。其工艺流程为 :施工准备 (验收下层、测量放样、施工机械…     

级配碎石基层沥青混凝土路面剩余寿命预测和经济性分析

对运营近两年的沥青混凝土路面实测路表弯沉,再利用现行公路沥青混凝土路面设计规范的设计弯沉计算公式计算该路面还可承受的累计标准轴载作用次数,以此预估路面的剩余寿命,从而对级配碎石基层十水泥稳定碎石底基层沥青混凝土路面进行了经济性分析.结果表明,在路面总厚度不增加较大的前提下,与原设计半刚性基层沥青混凝土路面相比,级配碎石基层沥青混凝土路面更经济.     

共振碎石化后沥青加铺层应力与疲劳断裂分析

针对共振碎石化后沥青加铺层的反射裂缝防治机理和作为长寿命路面结构的应用问题，使用有限元方法对水泥混凝土路面沥青加铺层和共振碎石化后沥青加铺层的受力特性和疲劳寿命进行了分析，研究了共振碎石化后沥青加铺层在各影响因素下的裂缝尖端应力强度因子和疲劳寿命变化规律。结果表明，共振碎石化技术有效减小了沥青加铺层的层底应力和裂尖应力强度因子，疲劳寿命是水泥混凝土路面直接沥青加铺层的8.75倍，可满足长寿命路面的设计要求。共振碎石化后沥青加铺层的疲劳寿命随面层模量和轴载的增大而递减，随共振结构层模量的增大而先减后增，随面层厚度和车速的增大而递增。     

长寿命路面结构水泥混凝土板表面裸化技术研究

依托许尉高速公路工程,进行长寿命路面研究,给出长寿命路面定义,并提出长寿命路面的具体结构。水泥混凝土板与沥青混凝土层的刚度及模量相差较大,致使两层之间的接触面粘结力不大。为此,提出长寿命路面结构水泥混凝土板表面裸化技术,并设计研制了水泥混凝土路面裸化机,用以裸化水泥混凝土板表面,增强水泥混凝土板与沥青混凝土层之间的粘结力。同时,提出水泥混凝土路面的裸化技术要求、确定裸化时间以及裸化后的养护。     

重载作用下沥青混凝土路面永久变形有限元分析

针对水泥稳定碎石基层、沥青稳定碎石上基层水泥稳定碎石基层以及级配碎石基层等多种沥青混凝土路面结构类型,利用ANSYS有限元软件构建1/4圆柱体沥青混凝土路面结构有限元模型,提出在接地压力、荷载作用半径以及不同温度(即5℃、20℃、30℃时)路面面层弹性模量变化的条件下,计算分析沥青混凝土路面竖向永久变形.研究路面结构设计参数对路面永久变形的影响,力求更加准确地模拟在重载作用下沥青混合料的永久变形,为沥青混凝土路面的车辙研究和永久病害的防治提供借鉴.     

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。     

级配碎石基层沥青混凝土路面非线性力学响应分析

为了明确级配碎石柔性基层沥青混凝土路面结构层位功能,就沥青混凝土面层厚度、级配碎石基层厚度和模量3个路面结构参数对级配碎石柔性基层沥青混凝土路面进行非线性力学响应分析,结果表明:面层厚度增大,基层最大剪应力降低,且面层厚度为9 cm时面层剪应力最不利,12 cm时面层层底拉应力最不利;基层厚度对基层剪应力影响不显著,且当基层厚度为30 cm时,面层剪应力、层底拉应力均出现最小值;当增大基层模量时,面层最大剪应力、层底拉应力和基层最大剪应力均有不同程度降低.     

抗裂型骨架密实水泥稳定碎石基层施工技术研究

为研究抗裂型骨架密实水泥稳定碎石基层施工技术,本文介绍水泥稳定碎石结构的组成特性,依托某实际工程,根据贝雷法级配设计和基于干缩温缩试验的抗裂设计,确定了水泥稳定碎石基层原材料的各项参数,总结施工中的各项技术要点,并对施工后的路面进行裂缝调查。研究结果表明:采用骨架密实型水泥稳定碎石基层结构形式能有效减少路面裂缝的产生,对提高路面耐久性能,延长路面使用寿命具有重要意义。     

不同沥青混凝土路面结构的抗裂性能对比分析

反射裂缝是半刚性基层沥青混凝土路面的主要病害之一,通过在半刚性基层和沥青混凝土面层之间分别加入级配碎石、低剂量水泥稳定级配碎石和沥青碎石,研究其对反射裂缝的影响。从断裂力学的基本原理出发,应用有限元软件建立三维有限元模型,在裂纹尖端创建奇异单元,分析了不同路面结构应力强度因子随裂纹长度的变化规律。应用广义Paris公式,对各种路面结构疲劳寿命进行了预估,结果表明:级配碎石或低剂量水泥稳定级配碎石层的加入可有效抑制半刚性基层反射裂缝的扩展,但其会明显增加沥青混凝土层弯拉疲劳开裂的可能性;沥青碎石层的加入对减少沥青混凝土面层剪切型和弯拉型开裂都具有良好的作用。     

SBS+PU复合改性沥青混凝土在水泥路面改造中的应用

广西某高速公路水泥混凝土路面改造工程经路面技术状况检测具备复合式路面结构改造的技术条件。沥青与沥青混合料的室内试验结果表明,SBS+PU复合改性沥青的粘弹性、抗裂性和疲劳寿命均优于单一的SBS改性沥青、PU改性沥青以及TPS高粘改性沥青。提出了基于SBS+PU复合改性的4cmSMA-13磨耗层+2cmAC-10C应力吸收层+水泥混凝土基层的复合式路面结构改造方案,经路面结构验算满足设计要求。路面工程质量检测结果表明,各项指标均满足规范和设计要求,并结合对重庆、广西等地多条高速公路相同罩面方案近三年的跟踪调查,未发现明显的疲劳和反射裂缝现象。     

水稳碎石沥青路面基层最小厚度研究

通过对水泥稳定级配碎石材料进行弯拉疲劳试验,得到了水泥稳定级配碎石的疲劳方程;建立不同结构层厚度下的路面结构模型,分析了水稳碎石基层沥青路面在不同标准轴载作用次数下的结构响应,确定了弯沉和结构疲劳寿命分别控制下的水稳碎石基层最小厚度,面层厚度为5、10、15cm时,基层最小厚度分别为32.3、34.2、36.5cm。基层最小厚度结果表明,面层厚度5cm时,基层最小厚度的有效控制指标为结构层疲劳寿命;面层厚度10、15cm时为弯沉。     

论长寿命水泥混凝土路面的整体结构优化

通过对国内、外使用年限50年以上的水泥混凝土路面的结构与材料的深入调研,提出我国长寿命水泥混凝土路面结构优化措施:建议我国各级公路水泥混凝土路面(底)基层与路床之间必须全线设置足以缓冲差异沉降的粒料垫层;在特重交通的运煤专线公路,水泥混凝土路面板底与贫混凝土刚性上基层之间应设置缓冲温差翘曲柔性垫层;在重交通水泥混凝土路面板底与半刚性基层之间应设置防冲刷封层.     

碎石化的旧水泥路面上水泥混凝土加铺层应力分析和开裂预估

将碎石化的结构层分为上部、中部、下部3个部分,对其加铺层应力进行了分析,并对水泥混凝土加铺层的开裂进行了预估。结果表明:在进行碎石化层的水泥混凝土路面结构时,对路面寿命有较大影响的因素有行车道板间及板纵向的传荷能力、碎石化层温度梯度、下部模量、脱空面积以及水泥混凝土加铺层厚度,沥青混凝土夹层厚度、路肩和行车道、摩擦系数对路面结构使用寿命影响非常小,可忽略。在对疲劳开裂进行预估的时候,可以控制载荷疲劳应力的大小以及温度的疲劳应力,防止水泥混凝土路面板产生疲劳开裂,这样水泥混凝土的设计抗拉弯强度就会小于其综合作用力,并给出了疲劳断裂极限状态计算公式及相应的可靠度系数。     

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。