沥青加铺层构建应力吸收层的特性分析

国内外旧水泥混凝土路面改造工程较多采用沥青加铺层,但如何控制反射裂缝产生的时间和扩展的速度至今仍是一个路面工程难题.分析沥青加铺层防止反射裂缝的措施的目的是控制开裂,而不是消除开裂,讨论构建应力吸收层对于沥青加铺层的使用性能和使用寿命起着决定性作用. 更多还原     

水泥混凝土路面应力吸收层功效分析

由于旧水泥混凝土路面接缝点存在应力集中,旧水泥混凝土路面上的加铺层极易产生反射裂缝;而设置了应力吸收层的水泥混凝土路面加铺层却得到良好的改善,为了验证水泥混凝土路面中应力吸收层的功效并探究功效大小,利用有限元原理,对设置应力吸收层和未设置应力吸收层的加铺层路面结构进行分析;通过建模分析,结论数据表明,设置应力吸收层后,水泥混凝土路面接缝点的加铺层结构受到的应力得到很大程度的缓解,从而有效控制反射裂缝的发生和延伸恶化,延长了公路的使用寿命.     

应力吸收层沥青混合料的低温抗裂性能

通过对自主研发的Sampave等3种改性沥青结合料和不同级配的应力吸收层沥青混合料进行低温弯曲和低温蠕变试验,分析沥青结合料和矿料级配对应力吸收层沥青混合料低温抗裂性能的影响.结果表明:自主研发的Sampave特种改性沥青混合料具有优良的低温抗裂性能,但单一改性剂SBR改性沥青并不能达到应力吸收层沥青结合料的性能要求;矿料4.75 mm、0.075 mm筛孔通过率对其低温抗裂性能影响较敏感.     

高粘性沥青应力吸收层防治反射裂缝研究

为提高半刚性基层沥青路面的防反射裂缝能力,采用高粘性沥青、改进的Superpave方法设计了富沥青、砂粒式的应力吸收层沥青混合料.试验研究表明,高粘性沥青应力吸收层混合料具有极好的低温变形、抗疲劳及弹性恢复能力,并具有较高的抗拉伸能力,能有效延缓沥青路面反射裂缝的发生,采用此材料铺筑的试验路和观测结果验证了室内试验的结论.     

水泥混凝土路面沥青加铺层温度应力分析

温度应力是引起水泥混凝土路面沥青加铺层反射裂缝的主要因素之一，当温度降低沥青加铺层变形受阻时，水泥混凝土路面接缝或裂缝处沥青加铺层会因温度应力集中而产生反射裂缝．采用三维有限元方法分析了沥青加铺层的温度应力与降温幅度、加铺层厚度、土工合成材料模量之间的关系，结果表明，在温度较低及昼夜温差较大的地区应采取必要的措施以抵抗温度应力带来的不利影响．     

应力吸收层沥青混合料的力学性能评价

为评价应力吸收层沥青混合料的力学性能,在室内试验测定沥青材料技术性能的基础上,基于马歇尔设计法,针对齐鲁70#沥青、稳定型橡胶改性沥青及应力吸收沥青设计了三种砂粒式应力吸收层沥青混合料。通过基本性能试验系统测定应力吸收层沥青混合料的动态模量,并建立动态模量和相位角的主曲线,主要探索了以齐鲁70#、稳定型橡胶改性沥青及应力吸收沥青作为胶结料的应力吸收层沥青混合料的力学特性。结果表明,稳定型橡胶改性沥青和应力吸收沥青作为胶结料用于应力吸收层均有良好的力学性能。     

大粒径沥青碎石加铺层结构反射裂缝调查及应力分析

采用大粗粒径沥青碎石作为裂缝缓解层，利用大粒径沥青碎石的多空隙结构阻断裂缝尖端的扩展路径，消散及吸收由交通荷载及环境温度变化所产生的应力及应变，减小接缝处加铺层的应力集中现象．采用三维有限元法对设置普通沥青混凝土与大粒径沥青碎石两种类型裂缝缓解层的加铺结构进行力学对比分析可知，后者的荷载应力、温度应力及耦合应力均小于前者的应力值．通过加铺层试验路观测与理论计算分析表明，大粒径沥青碎石裂缝缓解层可有效地防止或减缓水泥混凝土路面沥青加铺层的反射裂缝．     

应力吸收层沥青混合料贯入试验研究

针对应力吸收层沥青混合料抗剪性能评价方法的不足,在相关研究的基础上提出了评价应力吸收层沥青混合料高温性能的贯入试验方法。分析了试验温度、加载速率、沥青结合料类型、矿料级配等对试验结果的影响,提出了适宜的试验条件和评价指标。结果表明:试验条件采用60℃温度,2mm/min的加载速率较为合理,而破坏模量可表征应力吸收层沥青混合料的抗剪强度和变形综合性能,破坏荷载可反映抗剪强度。研究成果为应力吸收层沥青混合料的质量控制及实际推广应用提供了试验依据。     

疲劳荷载下沥青加铺层抗反射裂缝试验研究

利用MTS材料试验系统，进行旧水泥混凝土路面沥青加铺层弯拉型和剪切型反射裂缝的疲劳试验，评价了5种沥青加铺层结构抵抗反射裂缝的能力。结果表明，对于弯拉型疲劳试验和剪切型疲劳试验，普通沥青混凝土下面铺设STRATA应力吸收层、玻璃纤维格栅2种结构都具有良好的抗反射裂缝的能力，而在水泥混凝土面板上直接加铺沥青混凝土类结构的效果最差。     

对称荷载作用下沥青加铺层内荷载应力变化分析

在交通荷载的作用下,旧路面对沥青加铺层形成的反射裂缝是造成沥青路面病害的主要原因之一.文中研究了沥青加铺层的厚度、弹性模量、综合地基的弹性模量在对称荷载作用下对沥青加铺层的荷载应力影响变化规律,发现裂缝尖端产生破坏取决于尖端是受压还是受拉,进而提出加铺层设计的设计参数.     

大粒径沥青碎石下面层材料组成及结构设计研究

通过试验研究和力学行为分析确定大粒径沥青碎石作为下面层的设计方法,包括路面材料组成设计和路面结构设计两个方面.对四种不同级配的大粒径沥青碎石进行路用性能和力学性能试验,通过性能的对比选择一种综合性能较优的级配材料.拟定沥青路面结构形式并采用不同厚度的大粒径沥青碎石作为下面层,对路面结构进行力学计算并分析其力学行为.通过试验研究,推荐综合性能较好的ATB-30作为大粒径沥青碎石下面层;通过对路面结构的力学行为分析,推荐大粒径碎石下面层的合理厚度为10～11cm.     

基于应力吸收层的水泥混凝土沥青加铺路面力学特性分析

为了研究设置应力吸收层后旧水泥混凝土沥青加铺路面结构的力学响应,采用有限元分析方法,建立水泥混凝土加铺路面接缝在最不利温度时的温度-荷载耦合模型,对不同沥青加铺层厚度、模量和不同应力吸收层厚度、模量工况下的温度应力与温度-荷载耦合应力进行研究.根据计算结果,提出了沥青加铺层、应力吸收层的合理厚度范围,并对加铺层与吸收层的模量加以控制.     

土工格栅对复合路面结构反射裂缝抑制作用的分析

针对土工格栅抑制复合路面结构中反射裂缝扩展的问题,借助ABAQUS有限元软件,计算反射裂缝发展中不同阶段及不同轮压作用情况下的裂缝尖端应力强度因子KII,研究土工格栅反射裂缝扩展不同阶段下的抑制效果。结果表明,土工格栅在反射裂缝早期有一定的抑制作用,但随着裂缝的扩展,其抑制作用逐渐减弱,并据此给出实际工程改造的建议。     

厚砂层钻孔灌注桩成孔泥浆配比分析

结合武汉二七长江大桥配套工程钻孔灌注桩的施工,介绍了钻孔灌注桩护壁泥浆的成分及其作用,指出应根据不同地质条件配制不同比例的泥浆.针对本工程地质的特厚砂层情况,有意识地进行了泥浆配比试验,并根据桩基完整性与泥浆成分配比分析,得到了适合本工程地质的泥浆配比,以积累钻孔灌注桩在厚砂层施工的经验.     

路面裂缝修复用环氧-沥青乳液粘合剂的研究

采用自制的环氧树脂（EP）乳液为改性成份,与SBS改性乳化沥青复配,制备了一种可用于沥青混凝土路面裂缝修复的环氧-沥青乳液粘合剂。分析了EP乳液对粘合剂性能的影响。研究结果表明：EP乳液的加入可明显提高粘合剂的硬化速度和固化物的软化点,并大大改善了SBS改性乳化沥青的力学性能,粘结强度、抗拉强度、低温柔韧性和断裂伸长率均有明显的提高。但EP乳液加入量过大时会降低粘合剂的贮存稳定性。综合考虑,EP乳液加入量为SBS改性乳化沥青的30%左右最适宜.     

Tomography of the dynamic stress coefficient for stress wave prediction in sedimentary rock layer under the mining additional stress

In this study, the tomography of dynamic stress coefficient(TDSC) was established based on a mechanical model of stress wave propagation in bedding planes and a mathematical model of the stress wave attenuation in rock masses. The reliability of the TDSC was verified by a linear bedding plane model and field monitoring. Generally, the TDSC in the dynamic stress propagation of bedding planes increases with the following conditions:(1) the increase of the normal stiffness of the bedding plane,(2) the increase of the incident angle of the stress wave,(3) the decrease of the incident frequency of the stress wave, or(4) the growth of three ratios(the ratios of rock densities, elastic moduli, and the Poisson's ratios) of rocks on either side of bedding planes. The additional stress weakens TDSC linearly and slowly during the stress wave propagation in bedding planes, and the weakening effect increases with the growth of the three ratios. Besides, the TDSC decreases exponentially in the rock mass as propagation distance increases.In a field case, the TDSC decreases significantly as vertical and horizontal distances increase and its wave range increases as vertical distance increases in the sedimentary rock layers.     

水泥混凝土路面沥青加铺层温度应力分析

温度应力是引起水泥混凝土路面沥青加铺层反射裂缝的主要因素之一,当温度降低沥青加铺层变形受阻时,水泥混凝土路面接缝或裂缝处沥青加铺层会因温度应力集中而产生反射裂缝.采用三维有限元方法分析了沥青加铺层的温度应力与降温幅度、加铺层厚度、土工合成材料模量之间的关系,结果表明,在温度较低及昼夜温差较大的地区应采取必要的措施以抵抗温度应力带来的不利影响