舊水泥砼路面加鋪瀝青面層層間剪應(yīng)力分析及剪切試驗(yàn)研究.pdf

1、舊水泥混凝土路面加鋪瀝青面層的相關(guān)研究已經(jīng)有很長一段時(shí)間，但迄今為止并未形成成熟的設(shè)計(jì)理論和方法。很多瀝青路面加鋪工程在短期內(nèi)出現(xiàn)了各種剪切病害，如車轍、推移和擁包等，路面結(jié)構(gòu)的剪切性能日益受到人們的重視。已有的研究指出:原水泥基底和新鋪瀝青面層之間的粘結(jié)層對(duì)整個(gè)路面結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性影響很大。但我國現(xiàn)行的路面設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)原路面的處理方案和粘結(jié)層的相關(guān)設(shè)計(jì)條款都過于簡(jiǎn)單，更沒有針對(duì)某一特殊氣候環(huán)境的區(qū)域性規(guī)定。故有必要針對(duì)此種路面結(jié)構(gòu)的層

2、間剪切性能深入展開研究。
　　 本文利用BISAR3.0軟件分析了層間最大剪應(yīng)力及路面深度方向剪應(yīng)力的變化規(guī)律。針對(duì)兩種典型的水泥混凝土加鋪瀝青面層模型，首先計(jì)算得到了在荷載作用下層間最大剪應(yīng)力的作用位置，然后討論了瀝青面層參數(shù)對(duì)層間剪應(yīng)力的影響，分析了不同層間接觸狀態(tài)下沿路面深度的剪應(yīng)力變化規(guī)律。計(jì)算結(jié)果表明:隨著水平力系數(shù)的增加，瀝青加鋪層層底剪應(yīng)力明顯增大，說明單層較薄的路面加鋪結(jié)構(gòu)對(duì)水平力產(chǎn)生的剪力效應(yīng)更加敏感;隨著路面

3、厚度的增加，層間剪應(yīng)力有效減少，有利于路面的層間抗剪;隨著環(huán)境溫度的上升，瀝青混凝土的彈性模量顯著減少，但由此引起的層間剪應(yīng)力上升幅度很小。
　　 為進(jìn)一步分析層間剪應(yīng)力問題，本文提出層間剪切試驗(yàn)方案對(duì)水泥砼路面加鋪瀝青面層試件的層間抗剪強(qiáng)度進(jìn)行研究。先用正交試驗(yàn)方法針對(duì)面層級(jí)配、界面處理方式、粘層油種類及厚度安排正交試驗(yàn)得到了最佳因素水平組合，在此基礎(chǔ)上繼續(xù)試驗(yàn)，首先得到了不同類型試件的最佳粘層油用量，然后分析了溫度、剪切速率

4、、夾層結(jié)構(gòu)、凍融循環(huán)對(duì)剪切強(qiáng)度的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)粘層油采用AH-90普通瀝青時(shí)，原狀界面的最佳用量為1.2kg/m2，露石界面為1.4kg/m2;當(dāng)采用SBS改性瀝青時(shí)，原狀界面最佳用量為1.2kg/m2，露石界面為1.6kg/m2;在最佳粘層油用量下，溫度從25℃上升到60℃時(shí)，隨界面形式和所用粘層油種類的不同，試件的抗剪強(qiáng)度降低約45.3～89.5％，其中使用SBS改性瀝青粘層油的露石界面試件下降幅度最小;隨著剪切速率的增加，