舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層結構研究.pdf

1、如何控制瀝青加鋪層反射裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展是道路工程界所面臨的一大難題，由于舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層反射裂縫產(chǎn)生的普遍性與嚴重性，各國學者及工程技術人員對瀝青加鋪層結構與反射裂縫的研究一直十分活躍，其目的一是為了系統(tǒng)地揭示反射裂縫產(chǎn)生的力學機理，二是尋求阻止反射裂縫產(chǎn)生、發(fā)展的方法。由于這一問題的復雜性加之各地交通、氣候等條件的差異，在所取得的研究成果之間缺乏共同的認識，目前國內(nèi)外對舊水泥混凝土路面加鋪層的結構類型、設計方法及施工技術等方

2、面的研究仍處于探索與試驗階段。本文在前人研究的基礎上，繼續(xù)對瀝青加鋪層反射裂縫產(chǎn)生機理、加鋪層結構的選擇等方面進行系統(tǒng)、深入地理論分析，并在室內(nèi)外試驗研究的基礎上，探討舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層的設計方法。 本文主要進行了以下六個方面的研究工作：(1)依據(jù)路面斷裂力學基本理論與有限元方法對瀝青加鋪層反射裂縫的成因及擴展機理進行了分析，研究了瀝青加鋪層厚度、模量、初始裂紋長度、降溫幅度及軸載等參數(shù)變化對瀝青加鋪層裂縫應力強度因子的

3、影響程度。(2)對試驗路采用的幾種新型加鋪層結構的防裂機理進行了分析。采用三維有限元方法分析了荷載及溫度作用下的水泥混凝土路面瀝青加鋪層應力隨加鋪層模量、厚度及基礎模量的變化規(guī)律，重點對設置土工合成材料、應力吸收層、大粒徑瀝青碎石裂縫緩解層、級配碎石裂縫緩解層等幾種加鋪層結構進行了荷載應力、溫度應力及耦合應力的分析。(3)分析了水泥混凝土路面板破裂尺寸與瀝青加鋪層的荷載應力、溫度應力、耦合應力及基層頂面的壓應力之間的關系，在理論分析及試

4、驗路研究的基礎上，認為舊水泥混凝土路面板破裂的尺寸為100cm左右是合適的。(4)采用動力分析的三維有限元法對移動荷載作用下的舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層結構的動力響應進行了分析，研究了車輛行駛速度、瀝青加鋪層模量、基礎模量、路面結構的阻尼系數(shù)等參數(shù)變化對舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層應力、彎沉及彎沉差的影響程度，并與靜載作用下的計算結果進行了對比分析。(5)在室內(nèi)理想條件下采用大型試驗儀器及MTS進行了不同加鋪層結構疲勞破壞的對比試驗，模擬