浅谈长寿命沥青混凝土路面

长寿命沥青路面是在当前国际上受到普遍重视的一种全新的路面设计理念,从长寿命路面的结构设计、路面结构组合、路面设计方法、施工工艺、路用性能维护及经济效益等方面进行了简单分析,揭示了长寿命路面区别于传统路面的结构特性及具有优良的路用性能。     

长寿命沥青路面设计方法研究

随着我国经济建设的飞速发展，公路建设事业得到了迅猛发展，目前很多铺筑的公路路面在通车一、二年内就出现不同程度的损坏现象，严重的还影响到路面的正常使用和寿命。因此，为了提高长寿命沥青路面的工程质量、完善使用性能、提高使用寿命和节约投资，设计出符合我国国情的长寿命沥青路面具有重大的现实意义。本文首先介绍了长寿命沥青路面破坏模式，然后重点探讨了长寿命沥青路面的设计方法，希望对相关行业的专业人员有一定的借鉴作用。     

基于弯沉与层底拉应力指标的沥青路面结构层疲劳寿命匹配性

针对沥青路面结构层位与其设计寿命的匹配性问题,分析了在用公路沥青路面面层与基层的破坏先后顺序及其原因,推导得到了基于现设计指标弯沉与层底拉应力的沥青路面结构层疲劳寿命计算公式。以我国高速公路半刚性基层沥青路面典型结构为例,计算获得了各结构层顶面的弯沉和层底拉应力,据此反算了各结构层的疲劳寿命。研究发现,按现规范的等寿命设计思想设计出的沥青路面结构,无论是其实际寿命或是计算出的各结构层疲劳寿命,均呈现出较大的差异性,基层的疲劳寿命远远高于面层的疲劳寿命,表明沥青路面结构层层位与其设计寿命存在着不匹配性。因此,采用疲劳寿命逐层递增的方法进行耐久性沥青路面各结构层寿命组合设计是必要的,也是可行的。     

基于正交理论的长寿命沥青路面力学指标分析

随着路面早期破坏现象的日益频繁,提出一种适用于我国国情的长寿命沥青路面设计方法显得尤为迫切.对于路面结构设计、材料的力学性能以及路面结构厚度组合对于路面的使用寿命有着至关重要的影响.基于正交理论,提出具有代表性的试验方案,以此降低试验成本.通过各组试验的计算结果,分析出路面结构参数的变化对于路面结构设计指标的影响,对日后长寿命沥青路面的设计与施工有一定的参考价值.     

沥青路面全寿命结构设计方法概述

针对目前国内外有关沥青路面结构设计方法的不足,提出了一种新的基于使用性能和寿命周期费用分析的、包括新建和改建沥青路面结构设计在内的全寿命沥青路面结构厚度优化设计方法,并分别从设计思想、设计标准、设计方程及流程、考虑的因素和寿命周期费用分析等几方面进行了阐述。     

沥青路面辙槽产生原因及防治措施浅析

本文通过对沥青路面的车辙原因分析,采用材料选择,优化矿料级配,严格控制沥青用量,引入长寿命沥青路面设计理念,施工过程质量及交通环境控制等措施,有效地降低了沥青路面的车辙,取得了较好的效果。     

长寿命沥青路面结构组合的有限元分析

采用实测轮胎荷载建立有限元模型,分析了满足长寿命路面要求的沥青路面结构组合.首先提出采用最大剪应力包络线来代替剖面线.其次,对3种不同类型结构组合原则进行了探讨.通过计算,提出了柔性基层薄面层结构不宜采用高模量混合料.认为厚沥青层结构采用高模量层对整个结构的抗剪是有利的,中间层模量2000～3000MPa、基层模量1000～4000MPa时结构受力较为均衡,建议下基层或垫层采用高质量的级配碎石层或者添加微剂量的稳定材料.对于半刚性基层结构,中间层模量和基层模量可以适当提高,但不能太大.研究最后认为,无论采用哪种结构,从满足长寿命要求的角度,建议结构组合设计时采用厚面层设计.     

基于路用性能的沥青路面全寿命周期设计方法

选择沥青路面的车辙、疲劳裂缝和温度裂缝等主要病害作为路用性能路面设计的主要指标,结合交通荷载、环境、材料组成、路面结构的力学反应量等因素,对路面结构各层永久变形进行预估,分析了沥青层的自上而下裂缝、自下而上裂缝及温度裂缝,并将路用性能分析应用到全寿命周期效益、费用计算和养护方案选择中,并提出基于路用性能的沥青路面全寿命周期设计新方法及计算流程.采用该方法对石家庄一安村高速公路路面车辙、裂缝进行预测,并与实测值对比,同时,对新建段路面结构进行设计.研究结果表明:路面车辙及自上而下裂缝模型预测值与实测值相差较小,偏差小于20％;自下而上裂缝及温度裂缝模型预测值与实测值相差相对较大,偏差大于40％;路面状况指数预测值适用性较好;该方法对沥青路面设计有较好的适用性,达到了从结构材料设计一体化及全寿命周期角度考虑路面设计的目的.     

宽幅高速公路沥青路面车道 结构响应差异化数值分析

为了研究宽幅高速公路渠化交通荷载对沥青路面车道结构响应的差异性,结合某改建高速公路的交通量,分别对行驶客车的轻载车道和行驶货车的重载车道的交通荷载进行累计轴次换算.通过沥青路面结构分析软件和数值模拟方法,对不同工况下的沥青路面车道结构响应进行计算和分析.结果表明:实际工况的轻载车道沥青路面的非弹性变形为重载车道的68.0%,但轻载车道与重载车道无机结合料稳定层的疲劳开裂寿命近似相同;实际工况的轻载车道沥青路面的非弹性变形为设计工况的82.5%,实际工况的重载车道沥青路面的非弹性变形为设计工况的121.3%.     

裂缝加铺后的长寿命沥青路面应力分析

针对裂缝病害情况下长寿命沥青路面的加铺进行有限元计算与分析,以期为长寿命沥青混合料加铺层结构设计提供理论指导.     

山区旧沥青路面补强结构设计研究

本文通过对山区路段旧沥青路面破损、强度降低的原因进行分析,提出了适合山区沥青公路的补强结构,使大修后的公路达到设计寿命,提高了养护工程投资效益。     

长寿命沥青混合料加铺层的设计指标

采用有限元方法对长寿命沥青混合料加铺层的典型结构进行计算,分析其应力状态,对长寿命沥青混合料加铺层设计的设计指标进行研究,得出结论:长寿命沥青混合料加铺层的设计指标为加铺层层底拉应变.     

考虑轮迹横向分布的沥青路面疲劳寿命修正系数

为了研究轮迹横向分布对沥青路面结构使用寿命的影响,道路施工过程中,在沥青面层底部布置动应变传感器,研究移动荷载下半刚性基层沥青路面动力响应横向分布规律。综合考虑轮迹横向分布和路面结构动力响应横向分布,计算得到沥青路面疲劳寿命修正系数。研究结果表明:移动车轮荷载下,沥青面层底部最大纵向拉应变的横向分布呈M形,进行沥青路面疲劳寿命评估时,只需要考虑距双排轮胎中心40cm之内位置产生的破坏作用;沥青面层底部横向弯拉应变的横向分布比较复杂,进行疲劳寿命评估时,只需要考虑轮胎下部产生的破坏作用。试验路的疲劳寿命修正系数为0.16,可为类似半刚性基层沥青路面结构设计和疲劳寿命评估提供参考。     

耐久性再生集料半刚性基层沥青路面三阶段结构设计

再生集料半刚性基层沥青路面在重复荷载及环境因素影响作用下,经历整体、板体、块体和散体的复杂状态。提出了基于三阶段设计方法的耐久性再生集料半刚性基层沥青路面结构设计,并进行了相关的计算分析。结果表明,三阶段结构设计更能体现再生集料半刚性基层沥青路面结构层在不同阶段对应的路面寿命。分阶段选用的材料参数与实际路面结构层材料的工作状态基本吻合,设计的路面结构使用状况比现行采用弯沉值作为唯一设计参数设计的路面结构更符合现实,更能准确地反映了路面结构状态的发展过程。     

级配碎石沥青路面表面裂缝扩展及寿命分析

为研究级配碎石基层结构的防裂缝效果,利用商业有限元程序Abaqus,建立了20结点等参立方体单元的有限元模型。采用奇异等参元法及断裂力学理论,计算分析具有级配碎石基层的半刚性基层沥青路面表面裂缝的扩展规律,并按裂缝产生和裂缝扩展两阶段方法,计算预估其相应的疲劳寿命。结果表明,级配碎石结构可提高沥青路面表面裂缝疲劳寿命,当级配碎石基层厚度为15~25 cm时,可以达到较好的抗裂效果。     

基于响应面法的长寿命沥青路面结构优化

 考虑到长寿命沥青路面结构设计参数多、取值范围大等特点,利用力学分析软件研究了各结构层厚度、模量等因素对沥青层底拉应变和路基顶压应变的影响,通过响应面法分析了影响沥青层底拉应变和路基顶压应变的显著因素,并建立了相应的预测模型。结果表明,沥青中间层、基层和底基层厚度对沥青层底拉应变和路基顶压应变影响最为显著,沥青中间层、基层模量对沥青层底拉应变和路基顶压应变有一定影响,且沥青中间层16 cm、模量1800 MPa,基层6 cm、模量1200 MPa,底基层40 cm时,沥青层底拉应变和路基顶压应变综合结果最优。研究结果为长寿命路面结构组合优化提供了一定借鉴和参考。     

新疆荒漠区沥青面层疲劳寿命分析

针对新疆荒漠区典型沥青路面结构,采用现场原型车辆加速加载试验手段,分析新疆荒漠区不同路面结构在实际路面荷载工况下,对沥青面层疲劳寿命的影响。结果表明:现场原型车辆加速加载作用下沥青路面层底最大拉应变随着时间的增长而增大,且与时间的数学模型关系为相关性较大的对数函数关系;当超载率从0.31%~39.84%时,沥青面层底拉应变急剧增加,从而加速了沥青路面疲劳破坏进程;同时,超载越严重沥青路面结构设计对增加路面疲劳寿命的影响就越小。     

沥青路面罩面的设计方法

针对国内外罩面或改建设计方法的不足 ,借助于同济大学对新建和罩面改建后的沥青路面使用性能的研究成果 ,将寿命周期费用分析引入罩面设计 ,提出了沥青路面罩面设计方法———基于使用性能和技术经济分析的最佳罩面时机和最佳罩面厚度选择方法 ,并通过实例说明了该方法的应用     

沥青路面水损害研究综述

在我国,尤其是南方多雨地区,沥青路面水损病害严重危及行车安全性、舒适性与服役寿命。该文从沥青—集料界面粘附性能与路面结构水损害机理两个方面对沥青路面水损害机理研究进展进行了系统、深入的阐述,为沥青路面水损处治方式的进一步研究提供基础理论与参考。基于沥青—集料界面破坏理论与路面动水压力计算结果,寻求沥青路面水损害破坏薄弱环节,进行针对性的沥青混合料材料组成设计,探索路面水损害处治有效措施,是后续沥青路面水损害研究的关键所在。     

沥青路面结构设计研究

探讨了沥青路面的结构设计方法。分析了国外沥青路面的设计方法,分析了我国沥青路面结构设计的发展历程,总结了我国沥青路面结构的设计方法,对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。