高速公路沥青路面补强设计方法初探

对现行路面设计规范的旧路补强公式进行了补充和完善。通过研究旧路面的剩余寿命,在充分考虑加铺路面 总的结构能力、加铺层结构能力和旧路面有效结构能力三者之间关系的基础上,计算加铺层厚度。     

Rcc-AC复合式路面满足车辙要求的AC层厚度范围

路面结构组合影响路面的使用性能,本文立足于路面结构车辙与AC层厚度的关系,而不考虑沥青混合料材料抗车辙特性,给出满足车辙要求的AC层厚度范围。     

薄层路面与桥面铺装压实新技术

薄层路面的应用领域 2．5～4cm的薄层路面是一种应用广泛的路面结构层．它通常用来作为多层结构沥青面层的磨耗层、养护维修中的薄层罩面以及桥梁铺装用的路面。 对于桥面铺装来说，不论是调平层还是磨耗层大都是4cm以下的薄层路面。此外，在水泥路面上覆盖沥青面层结构中也常用作为调平层和应力吸收层之用。     

软土地基上的等级路路基硬化层厚度的确定

基于弹性层状理论体系拟定了3种软土地基上二级路常用的路面结构;采用通用有限元分析软件Ansys分析了这3种路面结构在不同超载作用下应该设的最小硬化厚度。分析表明,硬化层能在一定程度上减小结构层拉应力;不同路面结构的路基硬化厚度均随行车荷载的增加而增大,且随路基硬化层刚度的提高而减小;相同行车荷载下,采用相同刚度的硬化层时,3种路面结构中级配碎石夹层路面所需的硬化层厚度最小。     

路面结构新型排水系统工程应用研究

路面结构材料因水入渗强度降低常导致路面结构产生唧泥、开裂和加剧车辙等损害,现代路面结构设计技术着眼于路面结构内部排水以减少水对于路面结构性能的影响,采用复合土工合成排水材料作为路面结构内部排水措施得到了应用。本文提出的新型排水系统由三部分组成,从上而下依次为水力传导层、毛细防渗层和隔离层。本文首先分析新型排水系统工作机理,其次建立有限元分析模型分析降雨过程路面结构采用传统排水系统和新型排水系统的排水情况,比较分析在降雨条件下两种不同排水方式对路面结构中基层体积含水率、路基体积含水率、断面孔隙水压力等的响应规律,最后简要介绍了工程案例施工过程。     

交通荷载作用下公路路面结构振动分析

为了研究路面结构的振动特性,基于2.5D有限单元方法建立了高速公路路面结构和下卧层地基在交通荷载作用下的三维耦合振动模型。通过计算分析了路面振动加速度的变化规律和路面结构的面层、基层和底基层中的应力分布,考虑了车辆运行速度、荷载振动频率、路面分层结构形式、路面材料和下卧层地基模量等因素的影响。结果表明：车辆运行速度和荷载振动频率对路面结构的振动响应有着显著影响;同时随着路面材料刚度的提高,路面结构振动会降低,在实际工程中可通过选用合适刚度的路面材料以获得路面性能的较大改善。     

单层公路隧道路面结构与盾构掘进同步施工技术研究

对单层及双层两种越江公路隧道的典型路面结构进行分析与研究,提出了以口字形构件为基础的单层公路隧道路面结构与盾构掘进同步施工的思路。并从口字形构件结构拼装、同步施工阶段划分、与隧道同步施工关键工艺等方面,对单层隧道路面结构与盾构掘进同步施工的技术难点进行解析,以期为类似工程提供参考。     

层间结合状态对半刚性路面力学响应的影响

针对半刚性基层沥青路面的特点,通过基面层间结合状态的变化,运用BISAR程序分析了其对半刚性路面结构中的应力和弯沉的影响,得出了层间结合状态的恶化会对路面结构造成很大影响的结论,以促进半刚性路面结构力学性能的研究。     

强路基下不同结构沥青路面受力分析

考虑提高路基强度对不同路面结构的影响程度不同,文章采用ABAQUS有限元分析软件,对高强路基支撑下半刚性路面结构、柔性路面结构、倒装路面结构各层所受应力状态进行分析,研究高模量路基条件下不同类型路面结构的受力特点,推导强路基对路面内关键指标的增强作用,为不同结构的沥青路面设计提供参考.     

级配碎石层在2种典型路面结构中的计算分析

以长沙市武广片区道路试验段为依托工程,通过理论分析和3D有限元数值分析、工程应用与后期跟踪检测相结合等技术手段,对级配碎石层应用于2种典型道路路面结构(柔性结构和倒装结构)的性能差异进行了研究。利用大型有限元分析软件ABAQUS建立路面结构的3D模型,充分考虑了级配碎石层的弹塑性,对柔性结构、倒装结构在单次平面均布矩形荷载作用下的力学响应进行了分析;通过变化级配碎石层的回弹模量和厚度,对2种路面结构的力学指标峰值进行了敏感性分析。试验段检测结果表明,采用3D有限元模型分析路面结构能较真实地反映路面结构的实际力学响应。     

长大海底隧道合理埋置深度论证

通过对长大海底隧道上覆地层力学性能分析,从海底隧道开挖后毛洞的自稳性角度出发,在无侧向作用的深海水层竖向作用下将海底隧道硬质穿越层考虑为板状岩层,按硬质岩层的抗剪应力理论确定了长大海底隧道的合理埋置深度,对结构设计的受力要求,安全要求和经济要求方面都有其积极的意义。     

两向地震波作用下沥青心墙坝受力研究

地震荷载对沥青混凝土心墙坝体结构力学性能的影响是尤为突出的。本文利用势流体理论模拟水位对大坝的压力作用,并且在两向地震荷载作用下提取堤坝的位移、加速度和应力。受力分析表明：在两向地震波作用下大坝的位移、加速度和应力均有明显增加,最大位移和应力均发生在沥青心墙的中部,产生了地震沉降,心墙中部位置是受力薄弱环节,需要加固处理。     

沥青稳定碎石排水基层研究

分析了沥青稳定碎石排水基层的作用,探讨了沥青稳定碎石混合料的设计要求及结构层设置、力学性能及影响因素,指出了沥青稳定碎石排水层的不足之处,以促进沥青稳定碎石排水基层的研究和应用。     

沥青混合料动态弹性模量场模型的建立与应用

为获得能表征不同工况下沥青混合料力学性能的本构方程,采用沥青混合料标准马歇尔试件的单轴压缩试验数据,获得以加载速率和应力状态为自变量的动态弹性模量场模型.基于ABAQUS/VUMAT编写了材料本构的用户子程序,依据试验数据分析了模型的可靠性.分别采用沥青混合料劈裂试验中压头的竖向位移数据和沥青混合料小梁弯拉试验中的弯拉强度数据验证动态弹性模量场模型在不同工况下的通用性.结果表明:采用动态弹性模量场模型的计算结果与不同加载速率下沥青混合料的单轴压缩、劈裂和小梁弯曲等工况下的试验数据吻合较好.动态弹性模量场模型能描述沥青混合料材料参数与受力状态和加载历史的依赖性,可为复杂受力状态下沥青混合料结构的力学分析提供一种方法.     

沥青混合料高温蠕变变形行为及机理

采用3种级配沥青混合料,在不同温度条件和应力水平下进行静态蠕变试验,根据应力应变关系得到了稳态蠕变速率,讨论了温度和荷载应力对沥青混合料稳态蠕变速率的影响,并通过稳态蠕变速率与温度、应力水平的量化关系获得了应力指数和蠕变激活能,并分析了沥青混合料的蠕变行为与机理.研究表明:虽然3种沥青混合料的稳态蠕变速率均随温度和应力水平的提高而逐渐增大,但它们的应力指数相差不大,均小于3,属于矿料界面位错机理控制的扩散蠕变;沥青混合料蠕变激活能与车辙动稳定度相关性较好,可以反映该混合料的高温稳定性,其中中型级配AC-16沥青混合料的蠕变激活能最高;公称粒径大小不是影响沥青混合料高温性能的决定性因素.     

沥青路面多尺度结构的荷载响应分析

为了从材料细观结构角度研究沥青路面结构的荷载响应,采用离散元方法,建立了柔性基层沥青路面典型结构模型,并进行了竖向荷载作用下沥青混凝土层应力和应变的计算,通过与经典路面响应程序计算结果的比较,验证了路面结构离散元模型和离散元计算方法的正确性.以验证过的路面结构模型为基础,采用较小的细观尺度描述了沥青混凝土结构层底部位置处粗集料、沥青砂浆和空隙的分布和体积大小,从而建立了路面结构的多尺度模型,并计算了荷载作用下多尺度模型的响应.结果表明,荷载引起的路面结构应力和应变在沥青混凝土内呈现显著的不均匀分布特征;粗集料与砂浆接触处的应力明显高于沥青砂浆内部的应力,两者的比值随着沥青砂浆模量的降低而增大;考虑材料细观结构后,粗集料与砂浆接触处的荷载响应明显高于宏观路面结构响应,而沥青砂浆内部的荷载应力小于不考虑细观结构时的宏观路面结构应力.     

有关改性沥青混泥土面层施工技术的探讨

沥青路面具有良好的力学强度,在采用机械化施工时也非常方便。所以在现阶段的高等级公路中,沥青路面成为了主要的路面结构。但在实际施工中,改性沥青的施工技术要求非常高,所以对加强改性沥青混泥土施工技术的研究具有非常重要的意义。     

倒装式基层沥青路面结构力学行为分析

采用有限元法,对倒装式基层沥青路面结构的力学行为进行分析.结果显示：倒装式基层沥青路面结构面层的底面受拉应力作用,随着轴载的增大,拉应力近似呈线性递增;倒装式基层沥青路面结构的底面拉应力明显小于典型半刚性基层沥青路面结构的底面拉应力,因而具有更好的抗裂性;级配碎石层底面始终处于受压状态.     

摊铺机对沥青路面离析的影响及控制措施

结合S32申嘉湖高速公路沥青路面施工过程中,对摊铺机引起沥青混合料离析原因和控制措施进行了攻关。首先分析了摊铺机操作、参数调试因素和摊铺机构造因素。在分析的基础上,通过采取相应的解决措施,包括规范机械操作、合理的参数设定、针对易离析区域机械结构的改进,使得实际摊铺的沥青混合料级配得到了有效控制。     

高沥青混凝土心墙受拉特性的简化力学分析方法

目前,沥青混凝土心墙受力变形特性研究尚缺乏简化的分析方法。针对高沥青混凝土心墙存在严重的受拉现象,探讨了心墙产生拉应力的机理,结合拱结构的特殊传力机制,提出了减小心墙拉应力的构想,即将直线型心墙堆石坝设计成曲线型心墙堆石坝;基于Winkler弹性地基直梁和曲梁理论,构建了直线型心墙和曲线型心墙的简化力学分析模型;借助该模型分析了坝高和堆石料模量对直线型心墙的挠曲变形和拉应力(弯矩)的影响,考察了曲线型心墙减小其内部拉应力的效果。研究表明,建立的简化力学分析模型能够较好地反映心墙的受力变形特性;直线型心墙端部存在较大的拉应力,坝高越高和堆石料模量越小,心墙端部的拉应力越大,心墙产生拉破坏的风险越大;曲线型心墙借助挠曲变形使其轴线缩短和将横向荷载部分转化成轴向压荷载以减小弯矩以及增大轴向压力达到减小其端部拉应力的目的,曲线型心墙相较于直线型心墙拉应力减小约42.7%,显著改善了心墙的受拉特性,增强了心墙的安全性。