路面基层半刚性材料抗冲击性能研究

本文应用新研制的抗冲刷试验装置对常用的不同种类和不同配合比的路面基层材料作了系统的抗冲刷性能试验研究,得出了路面基层材料的抗冲刷性能规律,并进行了抗冲刷机理分析。     

半刚性基层材料抗冲刷性能的研究

半刚性基层材料由于具有优良的路用性能而常用作沥青路面和水泥混凝土路面的基层,其质量的好坏会直接影响到路面的使用质量和寿命.针对半刚性基层材料常见的冲刷病害,在分析其形成机理的基础上,在室内利用冲刷试验仪研究不同类型半刚性材料的抗冲刷特性,结果表明:对于稳定土类,水泥土的抗冲刷性最好,石灰土、二灰土相对较差;对于稳定粒料类,水泥粉煤灰类要优于二灰类,但不同级配对抗冲刷性影响较大,与此同时提出了利用5 min内冲刷速率作为半刚性基层材料抗冲刷性能的评价指标.     

几种半刚性基层材料的力学性能评价

针对几种半刚性基层材料力学的性能，进行了简要评价。     

半刚性基层材料疲劳试验

为研究半刚性基层材料的组成与疲劳性能间的关系,对几种代表性半刚性基层材料进行疲劳试验研究。通过对骨架密实水泥稳定碎石、悬浮密实水泥稳定碎石、骨架密实水泥粉煤灰稳定碎石和悬浮密实水泥粉煤灰稳定碎石梁试件进行三分点加载疲劳试验,得到室内疲劳预估模型,并进一步分析了材料组成对疲劳性能的影响。研究结果表明：骨架密实结构水泥稳定碎石疲劳性能普遍优于悬浮密实结构水泥稳定碎石;水泥粉煤灰稳定碎石的疲劳性能优于水泥稳定碎石;增加结合料剂量使得材料疲劳敏感性增加,但实际承载能力提高;级配稍细的骨架密实结构半刚性基层材料疲劳性能较好。     

不同类型半刚性基层材料性能的试验与分析

采用石灰粉煤灰稳定碎石、水泥稳定碎石及水泥粉煤灰稳定碎石进行干缩试验,对比研究3种半刚性材料的累积干缩量、失水率、累积失水率和干缩系数4个性能指标;对3种半刚性材料进行温缩试验,通过温缩系数对比,分析其温缩特性;通过抗压回弹模量试验和抗弯拉回弹模量试验,对比研究了其力学特性;对3种半刚性材料进行疲劳试验和冲刷试验,对比分析其耐久性。研究结果表明：3种半刚性材料干缩性能的优劣顺序为：石灰粉煤灰稳定碎石、水泥粉煤灰稳定碎石、水泥稳定碎石;温缩性能的优劣顺序为：水泥粉煤灰稳定碎石、石灰粉煤灰稳定碎石、水泥稳定碎石;抗冲刷性能的优劣顺序为：石灰粉煤灰碎石、水泥粉煤灰稳定碎石、水泥稳定碎石;水泥粉煤灰稳定碎石的抗疲劳性能优于水泥稳定碎石。     

半刚性基层材料的有效模量值

现行半刚性基层材料弯拉模量设计值已不能真实反映材料的力学性状.总结了国内外路面结构设计中对半刚性基层弹性模量的选用方法,进行了梁试件的疲劳试验和梁底拉应变的连续测定,研究了弯拉模量衰变规律.结果表明:半刚性基层材料在重复加载过程中动态弯拉模量呈现出3个阶段衰变的特征;路面结构设计中,材料模量的有效值的选取应该考虑模量值的阶段性变化.     

半刚性基层材料的碾压机械优化组合

针对传统的碾压机械组合使基层上下材料不均匀和压碎集料的缺点,分析了半刚性材料的压实原理、压路机的性能和碾压工艺,由此提出新的压实机械组合,即静碾压和振动碾压交错组合,以及压路机先轻后重的碾压工艺。理论分析与现场试验同时表明,新的压实机械组合可以克服传统碾压机械组合的缺陷,并具有基层表面比较粗糙、比传统碾压组合更易达到预定压实度等优点。     

半刚性基层材料抗裂性评价方法

半刚性基层材料由于具有优良的路用性能而常作为沥青路面和水泥混凝土的基层，其质量好坏会直接影响道路面的质量和寿命，针对半刚性基层常出现的收缩裂缝病害，现有的评价指标有干缩系数，温缩系数，干缩抗裂系数，温缩抗裂系统，这些系数都只限于应变，没有涉及应力，提出了干缩能抗裂系数，温缩能抗裂系数，从能量的观点把应力和应主结合起来有效地评价半刚性基层材料抗裂性。     

土工格栅加筋半刚性基层材料的抗弯拉强度试验

针对半刚性基层易开裂的缺点，提出了在半刚性基层材料下加铺土工格栅的防裂措施。利用MTS810材料试验机，采用三分点加载方式，进行了土工格栅加筋半刚性基层材料的抗弯拉强度及弯拉模量的力学性能的室内模型试验研究，并铺筑了试验路进行验证。结果表明：土工格栅的加入扩散了半刚性基层底面的弯拉应力，有效延缓了荷载型裂缝的发生，提高了路面的承载能力；可使半刚性基层的临界应变值提高18％，改善了半刚性基层的变形能力，特别对延缓半刚性基层的温缩裂缝尤为有利。     

半刚性基层沥青路面结构特性分析

针对高速公路半刚性基层沥青路面的早期损坏,从路面结构层层间状态、路面抗裂、路面荷载特性、路面耐水性、路面养护特性等5方面分析了半刚性基层沥青路面结构特点,提出防止路面早期损坏的措施。     

公路半刚性基层收缩应力的计算方法

半刚性基层的收缩裂缝问题,是目前国内外一直没有很好解决的重大技术难题.而如何正确计算半刚性基层的收缩应力,则是解决这一问题的前提.以二灰碎石基层为例,提出半刚性基层收缩应力的计算方法,从而找出能够制约半刚性基层收缩应力的外部摩阻应力的大小.     

常用公路基层材料及半刚性基层材料使用的分析

本文分析了常用的公路基层材料,并对常用的半刚性材料：水泥砂砾、二灰碎石、二灰砂砾等基层进行了分析和研究,对公路建设中使用材料进行了详细分析,对公路建设材料的选型和使用过程中应该注意的问题进行了讨论和探索,为公路材料的选择提供了一定的依据。     

破碎砾石水泥稳定基层收缩性能

为研究破碎砾石水泥稳定基层的收缩性能以提高其适用性,通过逐级填充法确定配合比,探讨其抗冲刷性能和收缩性能.研究结果表明:增加水泥剂量可有效提高抗冲刷性能,干缩主要发生在早期,且失水率和干缩系数均随时间的延长而增大.2种破碎砾石水泥稳定基层(悬浮密实型和骨架密实型)的性能存在差异.对悬浮密实型,粗细集料比越大,7 d无侧限抗压强度越大;级配越粗,抗冲刷性能越强.对骨架密实型,在细集料含量不变的情况下,提高16 mm以上粗集料的含量可增强7 d无侧限抗压强度和抗冲刷性能.悬浮密实型的失水率、干缩系数、干缩应变和温缩系数均大于骨架密实型,且干缩应变变化率要高于失水率变化率.悬浮密实型的收缩性能整体上弱于骨架密实型.     

掺乳化沥青半刚性基层混合料的路用性能研究

本文介绍了在水泥稳定碎石土和水泥粉煤灰稳定碎石土两类常用半刚性基层中加入乳化沥青后的强度和收缩路用性能的变化规律。结果表明：乳化沥青使水泥稳定碎石土和水泥粉煤灰稳定碎石土的强度下降,明显降低了两种混合料的干缩系数和温缩系数,在一定掺量范围内,掺乳化沥青可以减小半刚性基层的收缩开裂,从而使强度满足规范要求。可为半刚性基层路面的防裂作为参考。     

基于有限元ANSYS的半刚性基层沥青路面力学响应分析

为解决乌鲁木齐市城市道路半刚性基层沥青路面横、纵向裂缝和车辙病害严重的问题,选取乌鲁木齐市城市道路典型的半刚性基层沥青路面结构,对面层厚度、基层模量以及基层厚度进行规律性的变化,研究沥青路面结构在不同行车荷载作用下的力学分布及变化规律.利用ANSYS有限元软件对不同行车荷载作用下的半刚性基层沥青路面结构进行仿真计算,并对提取的数据进行分析.结果表明:随着沥青路面厚度的增加,沥青层拉应力和剪应力均逐渐减小,但减小幅度却各有不同;随着半刚性基层厚度的增加,沥青层拉应力和剪应力均逐渐减小,且减小幅度均较小;随着半刚性基层模量的增加,竖向位移和沥青层剪应力均逐渐减小.因此,建议沥青面层在18～20 cm取值,半刚性基层厚度在35～40 cm取值,半刚性基层模量在1500～1600 MPa取值.     

半刚性基层抗裂性评价指标的灰色关联度分析

应用灰色关联度法分别计算了半刚性基层材料最大干缩应变与目前常用的干缩抗裂性评价指标间的关联度以及最大温缩应变与目前常用的温缩抗裂性评价指标间的关联度．结果表明,采用千缩能抗裂系数和温缩能抗裂系数能更好地反映半刚性基层材料的收缩开裂特性,该组指标评价半刚性基层材料抗裂性更为合理．     

半刚性基层沥青路面的维修

本文主要研究了半刚性基层沥青路面的维修方法。文章将半刚性基层沥青路面的损害分为三大类:路面裂缝、松散类病害和变形类病害,并根据这个分类,分别提出了具有针对性的维修方法和建议。     

半刚性基层结构优化设计与施工应用

为解决传统路面结构设计中半刚性基层产生密集裂缝致使公路的使用寿命降低和运营维护成本增加的问题,以及路面半刚性基层悬浮密实型结构设计方法抗裂性差的主要缺陷,提出了抗裂半刚性基层骨架密实型结构振动法成型配合比设计的新方法。     

半刚性基层施工的质量控制

介绍了半刚性基层施工的施工要点,对施工过程中经常出现的一些问题分析和论证,并介绍综合治理措施。     

浅谈半刚性基层裂缝成因

半刚性基层裂缝问题一直是困扰公路建设者的一大难题。通过对武威过境高速公路半刚性基层的施工,结合《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034—2000）给出了半刚性基层裂缝的成因。