柔性基层沥青路面在动荷载作用下Top-Down开裂模拟研究

针对柔性基层沥青路面主要病害形式Top-Down开裂开展病害机理研究,为病害预防提供技术支持,有助于提高道路服务水平,延长路面使用寿命。首先,对国内外目前柔性基层沥青路面Top-Down开裂研究成果进行了对比研究,分析了不同研究成果中对于Top-Down开裂形式、裂缝形成与发展机理提出的一致以及尚未达成共识的结论,确定以动态荷载下路面结构厚度、车辆荷载作为主要分析对象。然后,利用有限元计算软件进行实体建模,参考国内已建成道路选定代表路面结构,确定各项路面参数,基于子午线轮胎按照三向应力建模;分析动荷载作用下的应力最不利位置以及应力分布;选取车辆荷载作为主要变量,对动荷载作用下柔性基层沥青路面Top-Down裂缝起裂和发展的影响因素进行研究。基于断裂力学,以轴载和路面结构层厚度为主要变量,对微裂缝出现后影响裂缝发展的不同因素进行了对比。结果显示:当路面处于完整、连续的工作状态时,在动荷载作用下,剪应力τ是TopDown裂缝形成的主要原因;当路表出现微裂缝后,轴载对于裂缝发展的影响要远大于路面处于完整、连续状态时轴载的影响,应力强度因子K_Ⅰ和K_Ⅱ的峰值显著提高,建议在柔性基层路面设计、验算时加入剪应力验算指标。     

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。     

公路路面防水抗裂层在青银高速公路养护工程中的应用

半刚性基层材料易受水和温度的影响产生干缩和温缩裂缝,并在行车荷载、温度和湿度等因素作用下形成反射裂缝,雨水或雪水的浸入会导致基层变软,路面强度降低,直至路面结构性破坏。本文笔者从解决路面开裂水损害问题出发,研发出一种新型沥青结构功能层,能够将裂缝引起的应力消散,有效消弱基层裂缝对沥青面层的应力集中,防止基层开裂向面层传递,起到防水、抗裂效果,从而实现面层无裂缝,防止基层水损害,延长道路使用寿命的目的。通过应用于青银高速预防性养护工程,跟踪观测达到了预期的效果。     

高速公路路面裂缝检测技术应用

0引言 中国95％的高速公路为半刚性基层沥青路面,这种路面有诸多优点,但也有一个致命的缺陷——易开裂.半刚性基层产生的裂缝会向沥青面层发展,即俗称的反射裂缝.路面一旦出现裂缝,水就很容易渗入,在外部荷载的作用下,水会在结构层内部产生冲刷,从而导致裂缝加快发展.而半刚性基层稳定性较差,一旦有水渗入,极易造成基层松散,最后导致路面结构性破坏.所以与车辙等病害相比,裂缝对路面的破坏更严重.     

沥青路面坑槽几种修补方式的性能特点

0引言公路或城市道路达到其结构寿命年限时就会产生裂缝、拥包、坑槽等病害,从而影响行车的舒适性甚至安全。若不及时修补,路表水很容易淤积在坑槽内,使下面层长期被积水浸泡,出现材料松散、剥落,从而形成更深、更大的坑槽。若积水渗入路面基层,则会使基层材料软化,路面的整体承载能力大幅下降,导致沥青混凝土路面出现严重的结构性破损。而且,沥青混凝土路面一旦出现坑槽破坏,坑槽边缘和底部材料受到骤增的车辆冲击荷载作用,会加速坑槽破损的进一步扩展。所以,     

应用乳化沥青处理沥青路面裂缝

裂缝是沥青路面常见病害，通常根据它在路面上出现后分布的情况划分为沿路中线方向分布的纵向裂缝，与路中心线呈垂直方向的横向裂缝，以及龟裂和不规则裂缝四种。裂缝在冬、春季节外露现象相当严重，此时有雨、雪水渗入，在行车等荷载的作用下，使本来就在裂缝处出现“凹”陷的路面更趋于加重，最终导致破坏。因此为了提高路面的服务水平，减少路面病害，做到提前预防，必须加强早期对裂缝的整治。１　裂缝的形成１１　纵向裂缝产生的原因（１）在新建公路中由于碾压上的原因，出现填土未压实或两侧密实度不均，使路基产生不均匀的沉陷而…     

水泥混凝土路面唧泥损坏机理与对策

唧泥是我国水泥混凝土路面的主要病害之一，文中分析了水泥混凝土路面唧泥产生的原因、条件和机理，从加强对水的处治、基层的抗冲刷能力和减弱行车荷载的应力等方面进行分析，提出防治水泥混凝土路面唧泥的对策和思路。     

基于有限元分析法在半刚性基层路面反射裂缝的研究

在断裂力学的理论基础上,运用有限元分析法直接计算断裂力学参数,确定温度梯度和交通荷载等对半刚性基层路面反射裂缝的影响。研究结果表明:基层贯通裂缝容易造成裂缝尖端出现应力集中,且偏荷载作用下更易造成反射裂缝产生和扩展;半干性基层路面反射裂缝在交通荷载作用下是加速扩展的;基层反射裂缝扩展过程中,单独交通荷载作用下,裂缝尖端应力场受面层的厚度、模量的影响,单独温度荷载作用下,裂缝尖端应力场面层模量、基层温缩系数的影响;当交通荷载和温度荷载共同作用时,裂缝尖端应力场有两种荷载共同决定,且低温收缩应力能有效降低由于交通偏载造成的剪切型应力强度因子。     

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.     

沥青砼路面水损害机理及防护措施

列举了公路沥青砼路面损坏的通病,分析了沥青砼路面基层裂缝病害产生原因,从设计、施工、养护等环节提出了沥青砼路面基层裂缝的预防及处理措施.