浅议沥青路面裂缝的形成及防治

随着城市道路的迅速发展,近年来,我国城市道路的建设大多采用半刚性基层沥青路面。与其他类型路面相比,沥青路面具有表面平整、无接缝、振动小、桑音低、行车平稳舒适、养护维修简便等优点。因此沥青路面较水泥混凝土路面更适用于城市道路。但沥青路面也存在着抗弯拉强度底、面层的温度稳定性较差等缺点。沥青路面在铺筑使用后会产生各种各样裂缝,由于路表水的浸入,裂缝两侧的路面结构层和土路基的含水量增大,致使路基和路面强度降低。随着交通量迅速增加,特别是大吨位车辆行车荷载的作用,路基、路面承受不了超载车辆荷载的作用,加快路面的裂缝产生,大大缩短沥青路面的使用寿命。     

移动车辆荷载作用下梁体裂缝扩展规律

为了研究移动车辆荷载作用下开裂梁体的裂缝扩展规律,提出了一种基于相互作用积分法与车桥耦合振动分析相结合的裂缝尖端三维动态应力强度因子求解方法.同时,基于复合裂缝的临界断裂曲线提出了评估动力作用下弯剪裂缝扩展性能的参数λ.采用数值模拟方法分析了路面等级、车重、车速、梁体损伤程度和裂缝角度对移动荷载作用下裂缝扩展性能的影响.结果表明:车辆荷载增加、路面等级退化和梁体损伤程度增大均会导致裂缝扩展性能参数变大,其中车辆荷载作用最为明显,车辆行驶速度及裂缝角度对其影响不大;车辆荷载的冲击作用会加大裂缝扩展的风险,车辆荷载较轻和路面退化严重时,其对裂缝扩展性能的动力放大作用非常明显;车辆荷载和梁体损伤程度对裂缝扩展性能参数的耦合作用表现出非线性,随着车辆荷载的增大和梁体损伤程度的增加,裂缝扩展的风险加速增大.     

探讨市政沥青路面裂缝修补技术与工艺

当前我国的市政沥青路面在使用过程中，随着时间的推移以及荷载的日久作用，路面损害已经成为当前市政沥青公路的主要问题，尤其是路面裂缝问题。因此，加强市政沥青路面裂缝修补，势在必行。文章阐述了当前市政沥青路面裂缝的产生机理，提出了市政沥青路面裂缝修补技术与工艺。     

城市道路地下管道对沥青路面结构影响的力学分析

文章通过典型沥青路面结构的三维有限元数值模拟,分别计算了在路面重力和车辆荷载作用下,地下管道埋深以及回填土模量变化对沥青路面的影响规律.在沥青路面自重荷载作用下,由于地下管道和沟槽的存在改变了道路结构的局部刚度,路表产生了差异沉降;在车辆荷载的作用下,分析了不同管道埋深和回填土模最对路面沉降和内力的影响规律,为市政道路...     

半刚性基层裂缝对沥青路面结构的影响规律研究

半刚性基层沥青路面是我国公路最常用的一种路面结构形式,本文就对称荷载和非对称荷载作用下,对半刚性基层的裂缝对沥青路面的结构应力和剪应力进行计算分析,总结出了基层裂缝对路面结构的影响规律,给道路设计方面提供一定的参考价值。     

沥青路面裂缝产生的原因及防治

沥青路面在使用期开裂是当前公路建设中普遍存在的问题。由于路面开裂使水分从裂缝中不断进入,导致基层甚至路基软化,路面承载力下降,从而产生唧浆、台阶、网裂等病害,加速了路面的破坏。1沥青路面产生裂缝的原因沥青路面裂缝,从表现形式上可分为龟裂、网裂和各类纵横向裂缝,按产生原因可分为荷载性裂缝、非荷载性裂缝及反射裂缝。荷载性裂缝,是由于路面设计不周或施工原因造成结构层本身强度不足,不适应日益增长的交通量及轴载作用而产生的裂缝。这种裂缝最初表现为纵向开裂,然后发展成网裂,一般发生在中低级道路和严重超载的高等级公路上…     

行车动荷载作用下路面平整度的预估

以正弦曲线模拟路面表面,建立了车辆振动模型,给出了车辆在不平整沥青路面上行驶时产生动荷载的计算方法及在动荷载作用下路面平整度的预估方法,并结合某高速公路路面平整度进行了检测。结果表明,给出的计算和预估方法可靠,为分析路面平整度的发展变化规律提供了一定的理论基础,为评价沥青路面的使用性能及路面的维修养护提供了技术支持。     

现有沥青路面疲劳破坏分析

<正>在汽车轮载作用下,沥青路面长期承受拉、压应力重复循环变化,致使路面结构强度逐渐下降。当荷载重复作用超过一定次数后,荷载应力超过路面材料极限强度,路面出现裂缝,即为疲劳断裂破坏。疲劳损坏是沥青路面的主要破坏模式之一。目前沥青混凝土路面最常见的疲劳破坏现象有:裂缝和龟裂等,这些病害基本上也成为沥青混凝土路面疲劳破坏质量的通病。     

浅议沥青路面裂缝产生的原因及处治措施

裂缝是沥青路面主要的病害之一,初期产生的裂缝对沥青路面的使用性能常无明显影响,但随着表面雨水或雪水的侵入,在行车荷载作用下,使处于裂缝状态下的路面病害日趋严重,为了保持道路的使用功能,必须加强沥青路面的预防养护及沥青路面早期裂缝的防治。     

沥青路面线性疲劳损伤特性及形变规律

为了研究沥青路面结构在车辆荷载作用下的疲劳损伤演化特性并分析其形变规律,运用通用有限元软件ABAQUS及其二次开发平台,建立考虑路面材料疲劳损伤的沥青路面结构数值计算模型,分析沥青路面结构在车辆荷载反复作用下路面结构损伤和水平正应变的空间分布与演化规律,以及路表弯沉随荷载作用的演变规律.结果表明:路面结构损伤主要分布在双轮中心线下靠近层底的区域,基层层底与底基层层底损伤度随荷载作用均增加,但增加幅度逐渐减小;路面结构层内水平正应变在荷载作用下,靠近层底位置拉应变逐渐增大,但增加幅度逐渐减小,中性轴上移;路表弯沉在荷载作用下逐渐增大,但增加幅度逐渐减小.研究结果可为沥青路面结构设计、养护维修及长期性能预测提供理论支撑.     

沥青路面防裂施工质量控制

沥青路面经过多年运行后,受行车荷载的作用和环境的影响,会产生各种形式的裂缝,导致雨水从裂缝中渗水,软化基层,降低路面承载力,加速路面破坏,直接影响沥青路面的使用年限。为提高沥青路面的使用品质,就必须对沥青路面采取防裂措施、加强质量控制,本文就此点提出沥青路面防裂施工质量控制的方法。     

裂缝形式和参数对路面动力性能的影响

对于半刚性基层沥青路面,裂缝是常见的病害,对于不同的裂缝形式和参数,对路面造成的影响不同。行驶状态下的路面由于路表不平等原因,行车荷载对路面的作用往往以瞬间冲击荷载形式发生,落锤式弯沉仪(FWD)荷载为冲击荷载,可以很好的模拟行车荷载对路面的动力作用。本文针对路面在不同裂缝间距、宽度和开裂深度情况下对破损路面进行分析。对于此类动力问题的求解,有限元法是比较成功的方法之一。建立真实可靠的路面模型,是对破损路面进行分析的关键,同时对补强设计提供正确依据。     

沿江堤路新老路基裂缝扩展微观机理

针对堤防路基改扩建工程中新老路基不均匀沉降和拼接处沥青层断裂等实际工程难题,通过建立新老路基结合处离散元模型,进行拓宽路基变形不协调和路面沥青层裂缝模拟,从细观角度分析了交通荷载、不同加载部位下新老路基拼接处不均匀沉降,以及各因素作用下路面沥青纵向裂缝的形成机理,并探讨了沥青层的变形破坏模式及平行黏结的断裂程度.结果表明:该离散元模型可以很好地模拟实际新老路基拼接处不均匀沉降;在交通荷载和沉降速度相同的情况下,加载部位置于新老路基交界处时,沥青路面纵向裂缝发展得更明显;在路基沉降速度和荷载作用部位相同的情况下,荷载越大,路面竖向沉降越大,沥青路面纵向裂缝发展得更明显.该离散元数值模拟研究成果为非刚性基层沥青路面的微观力学行为研究提供了一种辅助手段,弥补了室内试验可视化的不足,丰富了路基变形协调和沥青路面裂缝研究.     

考虑摩擦系数的沥青路面动态轴载换算

为研究复杂工况下的动态轴载换算,分析了车辆移动荷载作用下沥青路面的动力响应,对数值计算的有效性和车辆行驶特性的影响进行了研究,并提出了动态轴载换算公式.基于二维Lamb问题验证了数值计算的有效性,并建立刚性基层沥青路面的三维动力学数值模型,分析不同车速、路面摩擦系数和轴载等因素的影响.当荷载匀速移动时,轴载和路面摩擦系数对路面动力响应的影响明显,考虑摩擦系数的动态轴载换算指数明显大于静态荷载.结合车辆和路面多种影响因素的三维有限元计算模型更符合沥青路面结构的实际受力状态,动态轴载换算公式可用来改进当前的规范设计.     

基于实测高程和整车模型的沥青路面平整度力学预估方法

为准确预估沥青路面平整度的发展以确定其预防性养护的时机,考虑沥青路面永久变形与车辆动荷载的相互促进作用,建立沥青路面平整度理论预估方法。在车辆动力学仿真软件TruckSim中,考虑车辆的倾覆、转动以及轮胎的特性,采用Convey Van整车模型,公路中线设置为直线,根据输入的中线各点的高程数据得到其真实断面,路面的摩阻系数设置为常数,分析了以80km/h速度行驶的车辆对沥青路面施加的动荷载,并根据沥青路面永久变形进行轴载的等效换算。利用BISAR软件,采用分层总和法计算路面的永久变形。将实测的路面高程数据减去路面的永久变形量,即为一年后的路面高程,每年重复以上的过程。对于1/4车辆模型,采用传递矩阵法,计算出了变量传递矩阵和系数矩阵,结合VB程序计算得出沥青路面每年的国际平整度指数。综合以上过程,给出了平整度预估步骤和算例。结果表明:变量传递矩阵和系数矩阵的误差在容许的范围内,考虑动荷载和永久变形的相互促进作用建立沥青路面平整度预估模型是可行的,路面的平整度逐年变差且平整度衰减的速率逐年变大;该力学预估方法基于路面高程模型和车辆模型,与实际工况比较吻合,预估结果准确可靠,有助于准确确定沥青路面预防性养护的时机。     

粘弹性沥青路面在行驶车辆下应变力研究

针对传统的把行驶车辆看作静载荷对公路的影响的研究的不足,研究了黏弹性沥青路面在行驶车辆荷载作用下动力响应的数值模拟,分析了移动车辆作用下路面三向应变动力响应规律。最后同应变现场实测结果进行了对比分析。结果表明能较好地模拟实际行驶车辆载荷作用下沥青路面的力学响应。     

浅议沥青路面的病害成因及处治方法

沥青路面由于受自然环境和车辆荷载的作用,产生各种路面病害,给公路行车造成很大影响,主要从沥青路面的特性出发,分析了沥青路面产生病害及存在质量问题的主要原因,介绍了沥青路面病害常用的处治方法和采取的一般措施。     

车辆随机及移动荷载作用下路面动态响应

为了探讨车辆随机动荷载对道路破坏的影响,基于二自由度1/4车辆振动模型,采用MATLAB/SIMULINK软件模拟得到车辆对路面作用的动荷载,采用ANSYS/APDL二次开发技术建立半刚性沥青路面三维有限元分析模型并实现随机动载加载,计算分析了路面在车辆随机动载作用下的动态响应规律,并与移动恒载计算结果进行比较。研究结果表明:随机动载与移动恒载作用下路面固定位置处的应力时程变化规律相似,而路面各层的应力极值波动情况明显不同,相对于固定位置处节点应力时程分析,路面各层的应力极值分布可以较好地反映车辆荷载的随机特征;随机荷载下路面各层的应力极值波动频率与所施加的动荷载波动频率相似,而且随着路面深度的增加,应力波动效应降低;随机荷载下路面应力响应数值大于移动恒载值,且随着路面不平度的增加应力响应数值变大,即在良好路面上随机荷载应力响应与移动恒载数值比较接近。     

荷载的非均布效应刘沥青路面表面裂缝疲劳寿命的影响分析

交通荷载和环境作用将会导致沥青路面产生表面裂缝,并且促使裂缝向下扩展,严重影响路面的使用性能.其中,交通荷载随着轮胎负荷及胎压的不同,呈现出非均匀分布,对表面裂缝的疲劳扩展产生不同的效应.本文采用三维有限元方法计算分析了荷载的非均布效应对表面裂缝应力强度因子的影响,并在此基础上应用Paris公式将非均布荷载对表面裂缝疲劳寿命的影响进行了分析.     

基于COMSOL的沥青混凝土路面车辙预估

模拟了基质沥青路面和高模量沥青路面在高温温度场下的蠕变,借助有限元软件(COMSOL)引入温度场和受温度诱导的蠕变模型,对基质沥青混凝土路面和HMAC(高模量沥青混凝土)路面进行热辐射和固体力学耦合作用,分析对比其在车辆荷载作用下的永久变形,研究外界环境温度、太阳辐射和车轮荷载等因素对路面车辙变形发展的影响,能够对路面车辙深度进行精确地预估,研究分析车辙产生的蠕变变形,针对路面车辙提出合理的防治措施,减小路面永久变形,为路面的材料选择和结构优化提供参考价值,延长沥青路面使用寿命.