破裂水泥混凝土路面板沥青加铺层温度应力影响因素

为了防止水泥混凝土路面加铺沥青面层反射裂缝的产生,采用有限元方法,视路面结构为弹性层状体系,建立沥青加铺层、补强层、破裂水泥混凝土路面板和地基组成的空间三维模型,分析了破裂板块平面尺寸、降温幅度、沥青加铺层模量及厚度、结构补强层模量、混凝土路面板厚度等因素对沥青加铺层温度应力的影响。结果表明,对破裂后的旧水泥混凝土路面板块,沥青加铺层温度应力随其板块尺寸的减小而大幅度降低,较大的降温幅度对加铺层温度应力的影响远大于车辆荷载产生的应力;而降低沥青加铺层模量,增大加铺层厚度等技术措施可明显改善破裂板接缝处的应力状况,并能有效地防止沥青加铺层反射裂缝的产生。     

路基填挖交界处路面裂缝的三维有限元分析

为了合理铺设土工格栅,防止路基填挖交界处路面开裂,分别建立不加格栅和加入不同层数、不同长度格栅的路基有限元计算模型,分析了路面顶面的竖向位移和沿路线纵向水平应力应变以及格栅的应力应变。格栅的布设减小了路面顶面竖向位移,分散了集中在填挖交界处的拉应力和拉应变,各模型中格栅的最大拉应力均小于1 MPa,最大拉应变均小于0.3%,布设一层时的格栅或多层布设时的底层格栅,拉应力和拉应变从路堑一侧到路堤一侧逐渐减小,其余层格栅的拉应力和拉应变,以靠近交界处路堑一侧最大。对计算结果的分析表明,土工格栅消除或延缓了路面横向裂缝的发生,布设一层时的格栅或多层布设时的底层格栅,路堑一侧应长于路堤一侧,其余层宜以交界处为轴对称布设。     

大粒径沥青混合料基层施工技术

大粒径沥青混合料(LSAM)基层由于其良好的路用性能而备受关注,但粒径大、容易产生离析、难以压实。该文通过大粒径沥青碎石试验路的施工实践,选定最优级配作为试验路的设计级配;介绍了防止LSAM离析和保证压实的有效措施;并通过对弯沉、回弹模量和钻芯试验的检测,评价了大粒径沥青碎石基层的路用性能,为LSAM的设计和施工提供了依据。     

考虑相变作用的冻土路基应力与变形分析模型

基于冻土路基温度场的控制方程,考虑水分转化为冰的相变作用对土体瞬时变形和蠕变变形的影响,建立路基应力和变形的二维数值方程,并通过1月份的路基冻胀力学模型,分析冻胀带内水分相变引起的路基应力和变形的分布规律.研究发现,在冻胀区域一定的情况下,冻胀率的大小决定了路基表面应力和变形的极值大小;竖向位移的最大值在坡脚处产生,并向路基中部和左侧边界逐渐递减;随着冻胀率的增加,路基表面裂缝有从坡脚向路中发展的趋势;路基表面产生最大拉应力的位置与最大竖向位移的位置基本吻合;路中所承受的拉应力主要发生在水分集聚的相变带范围内.结果表明,相变作用是引起路基发生冻胀病害的直接因素,分析路基应力与变形的分布规律是研究多年冻土路基破坏机理的有效方法.     

基于不同成型方法的沥青碎石混合料性能对比

为研究不同成型方法对沥青碎石混合料性能的影响及相关试验指标,分别采用旋转压实法、振动压实法与大型马歇尔击实法成型沥青碎石混合料试件,对试件各项马歇尔指标与采用不同振动时间成型的试件体积指标进行了对比分析,并根据压实功相同原理,提出了基于旋转压实成型法和振动压实成型法设计的4个指标范围。对比分析结果表明,2种方法的指标范围基本相同,仅沥青饱和度下限有5%差别;同时强调,在施工碾压时需保证足够的压实时间,才能使沥青碎石混合料达到预期的设计效果。     

沥青混合料用矿粉性能指标研究

首先测量了5种不同类型矿粉的粒径、比表面积、亚甲蓝值、干捣空隙率和沉淀空隙率,同时进行了德国矿粉试验和液塑限试验,然后测试了各矿粉配制胶浆的使用性能,最后进行了矿粉指标与胶浆性能的相关性分析.试验结果表明:7种测试方法对矿粉性质有不同的适用性;矿粉类型对胶浆性能有重要影响,即有必要对矿粉类型进行筛选;考虑到测试方法的可推广性,推荐以干捣试验和德国矿粉试验作为矿粉高温性能和施工性能的评价方法,以亚甲蓝试验作为矿粉低温性能的评价方法.     

沥青胶浆粘度特性研究

为研究矿粉对沥青胶浆粘度性能的影响,利用布氏粘度计测试了不同填料类型和粉胶比的胶浆粘度,分析了胶浆粘度的影响因素。分析结果表明:不同类型矿粉配制的胶浆粘度有4.7倍的差距,并随着粉胶比的增大差距更加明显;掺加矿粉能够降低沥青胶浆的感温性,但是变化幅度受到矿粉类型及剂量的综合作用;矿粉类型的变化导致混合料施工温度有近30℃的差别。可见,有必要根据矿粉性质指标筛选矿粉类型,减小其对沥青混合料性能的不良影响;同时需修正现行混合料施工温度确定方法,以考虑矿粉的作用。     

多孔混凝土基层缩缝处沥青面层温度应力分析

为研究多孔混凝土基层上覆沥青面层的受力状态,建立了沥青路面三维有限元模型.引入横观各向同性弹性本构关系模型实现沥青路面结构层间接触状态的数值模拟.利用有限元方法计算了多孔混凝土基层缩缝处沥青面层的温度应力.结果表明:降温时,面层模量的变化对面层的拉应力和剪应力影响较大.计算点A的拉应力随着面层模量的增大而减小,计算点B的拉应力随着面层模量的增大而增大.计算点A和计算点B的剪应力随面层模量的增大而明显增大.     

基于分形插值函数的路面构造模拟方法研究

通过对分形插值函数构成算法和纵向压缩因子取值方法的研究,给出了基于分形插值函数的路断面构造模拟方法和MATLAB语言编制的模拟流程图;对SMA-13马歇尔试件断面构造的拟合分析表明,实际路面断面构造和分形插值曲线在精度范围内具有一致的分维数,说明分形插值方法对路面断面构造等不规则曲线的拟合具有良好的适用性。     

农村公路沥青路面结构计算分析

利用有限元法,对设置贫乳化沥青稳定碎石柔性基层的农村公路沥青路面结构的弯沉和应力,进行了计算分析。研究得出,采用贫乳化沥青稳定碎石和石灰土组成的混合式基层的沥青路面结构,整体承载能力较高。8 cm贫乳化沥青稳定碎石的荷载扩散能力与15 cm石灰土相近,且设置贫乳化沥青稳定碎石的路面结构,受力更加均匀,变形更为协调。结果表明,贫乳化沥青稳定碎石基层沥青路面适宜在农村公路中应用。