超声波测试方法在沥青混合料冻融试验中的应用

基于超声波传播原理,将超声波测试方法引入到沥青混合料的冻融试验中.通过对试验结果的分析,讨论了试验数据离散性较大的原因,提出了影响超声波测试方法精度的多重因素;进而基于微观结构分析对试验数据提出了合理的修正方法,并推荐了超声波测试方法在沥青混合料冻融试验中应用的经验公式;最后通过对比试验验证了经验公式形式的正确性.结果表明,修正后的超声波传播速度能表征沥青混合料冻融后的劈裂强度,两者之间有着很好的指数关系.     

基于FWD弯沉盆参数的沥青路面土基模量评价方法研究

采用动力有限元方法模拟沥青路面在FWD作用下弯沉盆响应,分析土基模量与弯沉盆几何指标之间的关系以及路面开裂、层间滑移和刚性层深度等变量对弯沉盆的影响.计算结果表明:土基模量可由曲率指标CI_7和形状指标F_8确定;开裂和层间滑移对CI_7-F_8关系曲线没有影响;当刚性层深度小于7 m时,刚性层深度将对CI_7-F_8关系曲线产生影响.最后通过实体工程对评价方法进行了验证.     

路基土动态回弹模量预估进展与展望

路基动态回弹模量是路面结构设计的重要参数,而路基土回弹模量MR的预估是确定路基回弹模量的基础。基于此,总结分析国内外路基土动态回弹模量预估模型的主要成果,并根据预估模型变量的不同,将典型预估模型分成了3类:第1类(A类)是以应力为变量的预估模型;第2类(B类)是将基质吸力耦合到应力变量中的预估模型;第3类(C类)是将基质吸力作为独立应力变量的预估模型。进而,从每类模型中选取2个被广泛接受的代表性模型,并采用3种土样的重复加载动三轴试验数据,对各类模型的适用性和特点进行分析。结果表明:A类模型形式简单,考虑了体应力、偏应力、八面体剪应力等应力变量对路基土动态回弹模量的影响,但对路基湿度状态的反映仅体现在k1,k2,k3等模型参数中;B类模型是基于微观力学理论和热力学定律或基于Bishop非饱和土的有效应力原理提出的,若通过试验确定有效应力参数,成本高且设备不易操作,若通过经验公式来确定则误差较大;C类模型又分为将基质吸力作为应力的增量和乘积2种形式,增量形式导致MR随基质吸力的变化不受围压、循环偏应力的影响,与实际情况不符,而乘积形式可避免该现象的产生;建议采用乘积的形式来反映基质吸力对路基土动态回弹模量的贡献。此外,为提出适用于中国路基路面设计体系的路基土回弹模量预估模型,应在加载序列、基质吸力测试、预估模型构建、干湿循环影响等方面开展进一步研究。     

AC-13C沥青混合料疲劳损伤过程强度变化规律研究

为研究沥青混合料疲劳损伤过程强度变化,以AC-13C沥青混合料为研究对象,测定AC-13C沥青混合料劈裂抗拉强度、确定疲劳荷载应力水平;测定AC-13C沥青混合料疲劳寿命;定义疲劳损伤程度0%、20%、50%、65%、80%,并对沥青混合料进行相应损伤程度的疲劳作用,然后进行疲劳损伤过程沥青混合料劈裂强度试验。结果表明:疲劳损伤程度越大,沥青混合料的抵抗荷载的能力越弱,同时材料损伤越严重,其抵抗变形的能力越弱。随着损伤程度的加大,损伤程度在前期50%以内,沥青混合料的强度衰弱较为缓慢,而在损伤后期65%-80%阶段,沥青混合料的强度衰减呈现陡降。     

纤维增强沥青混合料马歇尔稳定度及劈裂试验研究

为了研究玻璃纤维和木质素纤维对沥青混合料的增强作用及机理,对不同纤维用量的沥青混合料进行马歇尔稳定度和劈裂试验。结果表明,纤维的加入可以有效增加沥青混合料的马歇尔稳定度和劈裂抗拉强度。玻璃纤维对沥青混合料劈裂抗拉的增强作用优于木质素纤维。     

基于数值模拟的劈裂注浆浆液扩散范围分析

基于离散元程序数值模拟,建立了地层土体劈裂注浆数值计算模型,分析在不同地压、不同注浆压力条件下,土体发生劈裂后浆液在土体裂隙中的扩散范围及注浆孔周边土体中塑性区分布特征。结果表明:随着注浆压力的增大,浆液在土体中的扩散范围逐渐增大;随着地层压力的增大,浆液的扩散逐步受到抑制,其范围逐渐缩小,土体的可注性下降;地层压力对土体中浆液扩散范围的分布形状亦有明显的影响;在注浆压力增大过程中,注浆孔周围土体处于塑性状态的土体单元增加、塑性区范围增大;当注浆压力一定时,注浆孔周围土体塑性区范围随地压增大而减小;地层劈裂注浆过程存在压密效应。     

计入受压宽度的圆盘劈裂问题弹性解及应用

为了完善计入受压宽度的圆盘劈裂问题的理论基础,构建了一个可满足圆盘外表面任意应力条件的Airy应力函数,应用该应力函数推演了圆盘上、下外表面局部荷载作用下的弹性解,通过调整局部荷载的分布形态得到了与圆盘同半径刚性弧形垫条及承载压板下的圆盘劈裂问题解。研究了2种加载形式、荷载接触宽度、材料泊松比及不同平面假设条件下圆盘的应力-应变规律,提出了圆盘最大拉应力和最大拉应变的回归公式,讨论了圆柱体劈裂问题的应用。结果表明：圆盘的最大拉应力始终出现在圆心位置,其值随着荷载接触角的增加而减小,与套用集中力作用下圆盘劈裂强度计算式得到的劈裂强度偏差随着荷载接触角的加大而增大;圆盘的最大拉应变随着材料泊松比增大、荷载接触角缩小而加大,其位置也随之由圆心向荷载作用区靠近,且平面应变状态的最大拉应变比平面应力状态的最大拉应变大一些;在外荷载总量相同的情况下,平面应力状态的圆盘上、下对称轴的压缩量较平面应变状态的大一些,当材料泊松比分别为0.2,0.4时,两者相差约4%和20%;最后,给出了圆柱体劈裂强度及劈裂压缩强度比的计算式,并认为现行国际岩石力学学会（ISRM）、美国材料与试验协会（ASTM）和中国圆柱体劈裂试验规程中采用固定荷载半接触角为0.128的弧形垫条是必要且较适合的。     

不同类型沥青混合料的水稳定性及改进措施

由于材料内部结构的差异,不同类型沥青混合料的水稳定性不尽相同。马歇尔试验残留稳定度(MS0)与冻融劈裂试验残留强度比(TSR)结果显示,玄武岩不同类型沥青混合料的水稳定性不一定都能够满足使用要求。消石灰添加剂可以改善沥青混合料的水稳定性;对于AC—13密级配沥青混凝土与SMA—13沥青玛蹄脂碎石混合料,消石灰效果良好;对于AM—13半开级配沥青碎石混合料,效果相对较差。     

SBR改性沥青混合料紫外光照老化分析

介绍了在室内使用紫外线高压汞灯在散铺情况下对热拌沥青混合料进行光照老化对比实验,用此模拟热拌沥青混合料在西藏地区室外光照下老化情况.试验中利用不同时照的紫外线老化,SBR改性沥青混和料与基质沥青混合料的劈裂强度变化,反映出沥青混合料随时间变化的规律.试验中改性沥青混合料表现出更好的抗紫外线老化性.说明在西藏地区使用改性沥青具有更好的路用性能.     

基于Superpave技术的沥青路面再生研究

废旧沥青路面再生是沥青路面修建的新技术,它不仅节约资源、减少道路修建成本,而且改善相关环境.然而,这些材料在Superpave设计规范中没有详细的说明,因此,有必要了解这些废旧沥青混合料是否能够在Superpave设计中使用.通过使用Superpave技术对沥青再生混合料进行的试验,表明掺配废旧沥青混合料能减少新的沥青含量,增加沥青砼间接拉伸强度.同时,掺配废旧料的沥青再生砼也在增强沥青路面的车辙抵抗性能、沥青砼间接回弹模量和影响疲劳寿命方面起着重要的作用.