土工格栅加筋水泥稳定碎石材料的疲劳试验

为了研究土工格栅加筋水泥稳定碎石材料的疲劳特性，试验采用控制应力的加载模式，进行中梁的弯曲疲劳室内模型试验。结果表明，在应力水平为0．55～0．65时，加格栅梁是未加格栅梁疲劳寿命的2～5倍，说明半刚性基层底部加铺土工格栅可以延缓半刚性基层疲劳裂缝的扩展，进而可以延迟由半刚性基层裂缝向沥青混凝土面层的扩展时间，从而延缓了路面的大修时间。     

针对半刚性基层沥青路面反射裂缝的主要措施

在充分分析并结合半刚性基层沥青路面特性的基础上，本文给出了增加沥青面层的厚度、进行半刚性材料的合理组成设计、在面层与基层之间增加级配碎石层、加铺土工织物或格栅、基层预切缝、在面层与基层之间铺设应力吸收层SAMI这六大减少路面裂缝的措施。     

土工织物在道路工程防裂中的应用

针对半刚性基层容易产生收缩裂缝的缺点,运用张紧的薄膜效应原理,分析了基层预锯缝处铺设的土工织物防裂夹层受力特性,研究了土工织物的防裂原理,并提出了带条土工织物防裂夹层的设计方法。在此基础上,对土工织物材料的技术要求、防裂夹层施工工艺进行了分析,并铺筑试验路进行了验证。结果表明,在半刚性基层预锯缝处合理地铺设一定宽度的土工织物,可以有效地延缓沥青面层反射裂缝的产生,并能阻止水渗入基层而减少唧泥破坏,从而可以大幅度提高沥青路面的耐久性。     

土工材料玻纤格栅在高速公路改造工程中的应用与质量控制

正一、玻纤格栅的性能为解决刚性路面改造为柔性路面带来的反射裂缝问题,一般在公路改造工程设计中采用土工新材料玻纤格栅,目的是抑制和延缓沥青混凝土路面反射发生的裂缝,从而提高路面的使用寿命。玻璃纤维土工格栅是以玻璃纤维为材质,经过特殊的涂复处理工艺而成的土工     

沥青路面反射裂缝足尺试验

长期的温度作用和重复的交通荷载是半刚性基层沥青路面形成反射裂缝的原因。通过足尺疲劳试验,对玻璃纤维格栅沥青混凝土、GoodRoad 纤维增强沥青混凝土抑制半刚性基层沥青路面由于温度变化导致反射裂缝的作用效果进行了研究。结果表明,二者可有效抑制低温状态下的反射裂缝,有广阔的应用前景。并对反射裂缝产生的机理、玻璃纤维格栅和GoodRoad 聚酯纤维延缓反射裂缝的原因作了介绍。     

纤维半刚性基层的响应分析

为了研究纤维半刚性基层在荷载作用下的响应特征,在对纤维加固土材料研究的基础上,利用修正后的层状弹性理论分析了路表的弯沉,纤维半刚性基层的弯拉应力以及土基对弹性模量的影响,获得了弯沉和弯拉应力与纤维半刚性基层厚度的非线性特征。     

聚酯玻纤布防荷载型反射裂缝室内模拟试验

为了评价浸渍沥青的聚酯玻纤布的防反射性能和延缓沥青加铺层的反射裂缝,对已开裂的半刚性基层沥青路面建立的有限元模型进行了有限元力学分析.根据力学计算分析的结果和相关文献,设计了荷载型反射裂缝室内模拟模型.利用模拟模型,分别对是否采用聚酯玻纤布或玻纤格栅的AC20Ⅰ普通沥青混合料和AC20ⅠSBS改性沥青混合料进行弯拉型和剪切型反射裂缝模拟试验,并分析比较了不同试件的防反射能力.结果表明,聚酯玻纤布与沥青混凝土复合试件的抗裂能力较纯试件和玻纤格栅的试件优.通过力学计算设计的室内模型能较好地模拟荷载型反射裂缝和评价不同混合料的抗反射裂缝能力;聚酯玻纤布能有效地延缓反射裂缝的出现,从而延长沥青加铺层的使用寿命.     

半刚性路面疲劳特性的环道试验研究

通过室内环道试验，对半刚性基层沥青路面基层、底基层材料的疲劳衰减规律进行了深入研究，研究表明底基层为半刚性路面的临界荷位与半刚性材料的应变疲劳规律取决于其应变状态，通过实测应变与理论应变的对比分析，认为各层应变值与用抗压回弹模量的计算应变值较吻合，建议在弯沉和弯拉应力（应变）验算时统一采用抗压回弹模量。     

半刚性路面疲劳性特性的环道试验研究

通过室内环道试验，对半刚性基层沥青路面基层、底基层材料的疲劳衰减规律进行了深入研究。研究表明底基层为半刚性路面的临界荷位与半刚性材料的应变疲劳规律取决于其应变状态，通过实测应变与理论应变的对比分析，认为各层应变值与用抗压回模量的计算应变值较吻合，建议在弯沉和弯拉应力（应变）验算时统一采用抗压回弹模量。     

RoadMesh钢丝网加筋新老路面结合部抗裂性能数值模拟

老路拓宽工程因新老路基路面之间的不良结合和差异沉降易造成沥青路面结构产生纵向反射开裂,为了提高相应的抗裂能力,近年来在结合部沥青下面层和半刚性基层之间铺设RoadMesh钢丝网加筋处治的新技术得到越来越多的应用。为此,依托实体工程,通过预设新老路面结合部纵向开裂,建立了合理的新老路面结合部加筋结构的三维有限元模型,根据不同荷位作用下沥青路面结构力学响应的数值模拟,确定了最不利荷位,并据此对比分析了RoadMesh钢丝网、土工布、自粘式玻纤格栅和高强土工格栅加筋新老路面结合部的沥青路面结构力学响应。研究结果表明,荷载两车轮均作用在新路一侧且靠老路一侧的车轮外缘与结合部对应时为最不利荷位,相应的路表弯沉和底基层层底拉应力最大;4种筋材的加筋抗裂性能依次为RoadMesh钢丝网高强土工格栅自粘式玻纤格栅土工布。因此,RoadMesh钢丝网是一种抗裂性能优良的路面加筋材料,可进行推广应用。     

半刚性基层预锯缝及铺土工布的路面防裂措施

针对半刚性基层客易产生收缩裂缝，并容易导致面层产生反射裂缝的缺点，提出了“半刚性基层预锯缝＋土工布”防裂措施，并分析了影响预锯缝间距的因素。通过力学分析，推导了不开裂基层锯缝间距和带条土工布设计方法，并铺筑了试验路进行验证。结果表明，基层预锯缝可以延长基层开裂间距，从而减少了半刚性基层沥青路面的开裂率；在基层预锯缝处铺设60～100cm宽的土工布可以有效防止或延缓面层反射裂缝的产生。     

机场薄层沥青道面荷载应力和位移分析

采用三维等参有限元法,分析了简易机场薄层沥青道面各层间完全连续接触时土基回弹模量、基层回弹模量和厚度等因素对荷载应力和表面弯沉的影响。分析表明,半刚性基层底面拉应力随土基回弹模量、基层回弹模量和厚度近似呈线性变化;面层底面受压,应力值变化很小,基本不受影响;表面弯沉随基层厚度呈线性变化,随土基回弹模量和基层回弹模量呈曲线变化。     

横观各向同性的半刚性基层沥青路面结构

为了分析土基和沥青面层材料的横观各向同性特性对半刚性基层沥青路面结构的影响,基于建立的横观各向同性沥青路面设计理论,运用编制的基于该理论解的路面结构分析程序ANISOLAYER,利用沥青面层及土基横观各向同性特性,对半刚性基层沥青路表(路表面)弯沉进行了研究。同时运用ANISOLAYER程序分析了在不同厚度沥青面层及不同半刚性基层弹性模量情况下,土基横观各向同性特性对路面结构关键性设计指标的影响(路表弯沉、半刚性基层底部拉应力及路基顶部压应变,沥青层底应变为压应变或较小的拉应变,故未考虑)。研究结果表明:无论是面层还是土基,其各向异性度(水平弹性模量与垂直弹性模量之比)对路表弯沉的影响曲线变化趋势是一致的;随着土基水平模量的增加,延长了路面的寿命;随着半刚性基层弹性模量的增大,土基水平模量的变化对路表弯沉及基层底部拉应力的敏感性将降低,对路基顶部压应变的敏感性更加显著,但其绝对值较小。     

级配碎石夹层路面结构的断裂力学分析

半刚性基层沥青路面容易产生反射裂缝,实践证明在沥青路面中设置级配碎石夹层可以有效地减少反射裂缝的产生.文章基于ABAQUS有限元计算方法,通过断裂力学分析得出在沥青面层结构下设置级配碎石夹层结构,可以大大减小底基层的反射裂缝应力强度因子,防止反射裂缝的发生;同时适当增加下基层模量可以减缓基层反射裂缝的扩展,从而为沥青路面结构合理设置级配碎石夹层提供理论依据.     

荷载激励半刚性基层沥青路面声效响应分析

为了通过由沥青路面在冲击荷载作用下的声效特征差异识别路面层间连续状态,从而适时进行预防性养护,采用ABAQUS有限元从材料塑性变形、温度、土基等方面分析半刚性基层沥青路面不连续病害产生机制,建立半刚性基层沥青路面板体振动微分方程和强迫振动方程,求得其稳态解,并对板体振动时的声效响应及其敏感性因素进行分析。结果表明:激励荷载大小、板体尺寸、板体连续状态、不连续区域面积等较冲击加载方式、板体模量等因素对荷载激励产生声效特征响应更为强烈、敏感,板体振动声效特征频带基本集中在500 Hz之内;基于沥青路面在冲击荷载下因连续状态不同引起的声效特征差异性原理,开发的半刚性基层沥青路面结构层连续性检测仪的识别准确率达到96%。     

应用PFWD进行级配碎石基层施工质量监控的研究

柔性基层沥青路面结构具有较好的承载能力,在抵御水损坏方面比半刚性基层结构具有更好的表现。采用级配碎石基层,可以明显减少沥青路面的开裂;特别是半刚性基层沥青路面的反射裂缝问题。通过便携式落锤弯沉仪(PFWD)对某高速公路柔性基层强度进行检测,得到级配碎石柔性基层回弹模量分布,并根据检测数据,着重分析了柔性基层离析问题及其施工控制方法。     

半刚性及复合基层沥青路面破损指标演变规律研究

为对高速公路路面科学养护决策提供有效的数据支持,对半刚性基层、复合基层沥青路面破损数据进行汇总分析,提出沥青路面平均病害种类、病害覆盖率及贡献率等路面破损衍生指标。分析结果表明:复合基层、半刚性基层路面不同时期平均病害种类基本一致,病害覆盖率、贡献率最大均是横裂修补、纵裂修补、纵向裂缝(轻)、横向裂缝(轻)等4种病害;半刚性基层早期微裂缝的扩展速度明显高于复合基层路面,两种基层路面的纵向裂缝(重)病害发展最迅速阶段出现于同一阶段;相较于半刚性基层,复合基层将横向裂缝(重)、块状裂缝发展最迅速阶段延后,复合基层路面比半刚性基层路面具有更好的养护弹性。路面养护策略、措施的选择,宏观上应该根据不同基层类型及路面病害在不同时期的演变规律进行选择。