半剛性基層瀝青路面損壞模式與結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究.pdf

1、無機結(jié)合料穩(wěn)定類半剛性基層的應(yīng)用，從根本上消除了過去石灰土基層路面常見的春融翻漿、變形等病害，大大改善了路面行駛質(zhì)量和使用壽命。半剛性基層突出的優(yōu)點在于能夠較好地利用當?shù)卦牧?，具有較高的強度和穩(wěn)定性。然而伴隨著經(jīng)濟的日益發(fā)展，公路上交通量和汽車載重量劇增，加之部分路面存在著設(shè)計上不合理，以及施工質(zhì)量不高等原因，路面結(jié)構(gòu)的損壞正日漸加重，路面使用品質(zhì)呈逐年下降趨勢，早期修建的路面已接近其使用壽命，某些新建的路面在遠未達到設(shè)計年限時也出現(xiàn)

2、了不同程度的損壞，公路路面出現(xiàn)的破損現(xiàn)象已不容忽視。
　　 路面病害的產(chǎn)生直接影響到車輛行駛的安全性和舒適性，目前對于路面病害的研究更多的投入到了路面病害的處理上，而對路面病害產(chǎn)生的原因、破壞機理等問題的研究較少，因此進行半剛性基層瀝青路面損壞現(xiàn)象與損壞模式分析的研究工作是十分必要的。半剛性基層材料具有一定的適用性，針對不同的使用環(huán)境、荷載等級合理地進行半剛性基層材料組成設(shè)計和半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計，對于提高路面整體性能、延

3、長路面使用壽命有很大意義。
　　 本文通過對具有代表性的半剛性基層瀝青路面損壞情況進行詳細的現(xiàn)場調(diào)查，系統(tǒng)分析了半剛性基層瀝青路面的各種損壞現(xiàn)象；運用BISAR、PADS程序以及ANSYS有限元分析軟件對半剛性基層瀝青路面進行力學計算分析；考慮了基層開裂情況下半剛性基層瀝青路面的力學性能；基層開裂導(dǎo)致模量衰減時，引入開裂度和開裂系數(shù)來表征路面結(jié)構(gòu)力學性能的變化；結(jié)合對半剛性基層瀝青路面力學性能的分析結(jié)果，針對寒冷、高溫和多雨條件

4、進行了研究，給出了相應(yīng)情況下半剛性基層瀝青路面的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案。
　　 研究認為：
　　 (1)半剛性基層瀝青路面常見破壞現(xiàn)象有縱向裂縫、橫向裂縫、龜裂、網(wǎng)裂、車轍、松散、坑槽、沉陷、泛油。其中裂縫類損壞是首要病害，車轍、松散等病害為次要病害。
　　 (2)半剛性基層瀝青路面出現(xiàn)損壞的主要原因是面層和基層結(jié)構(gòu)承載力不足、荷載作用、溫度變化和水分入侵，次要原因是面層與基層結(jié)構(gòu)和材料不均勻性。
　　 (3)力學

5、分析表明，為使路面結(jié)構(gòu)具有良好的力學性能，合理的半剛性材料厚度顯得尤為重要。在半剛性基層上方鋪筑瀝青碎石層或級配碎石層可很大程度上改善路面的力學性能，考慮施工厚度要求，半剛性底基層厚度為20cm較為適宜。重載敏感性分析表明，瀝青穩(wěn)定碎石基層瀝青路面的重載適應(yīng)性較強，適合于現(xiàn)階段我國高等級公路上重載較多的情況。
　　 (4)由于裂縫的存在，原有結(jié)構(gòu)的力學性能發(fā)生改變，并且導(dǎo)致結(jié)構(gòu)層內(nèi)的應(yīng)力重新分布。路面開裂且模量未衰減時，為避免進