半剛性基層瀝青路面反射裂縫控制指標(biāo)研究.pdf

1、近十多年來，我國(guó)高速公路事業(yè)發(fā)展迅速，截至2005年底全國(guó)高速公路通車?yán)锍桃堰_(dá)4.1萬公里，居世界第二位，其中90％以上采用半剛性基層瀝青路面。由于半剛性基層在溫度梯度和濕度變化下容易產(chǎn)生收縮開裂，車輛荷載和溫濕條件反復(fù)循環(huán)的作用使得裂縫向上反射到瀝青面層，產(chǎn)生嚴(yán)重的反射裂縫問題，從而導(dǎo)致路面損壞，工程實(shí)踐表明反射裂縫已成為該路面結(jié)構(gòu)的主要缺陷，所以有必要對(duì)反射裂縫進(jìn)行深入研究，掌握其形成和擴(kuò)展機(jī)理，并在此基礎(chǔ)上提出有針對(duì)性的路面結(jié)構(gòu)控

2、制指標(biāo)。 本文在查閱大量國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)及研究成果的基礎(chǔ)上，利用有限元方法和相應(yīng)的數(shù)學(xué)理論，對(duì)半剛性基層瀝青路面反射裂縫的形成和擴(kuò)展過程進(jìn)行了系統(tǒng)分析。 首先，分析評(píng)價(jià)了我國(guó)現(xiàn)行瀝青路面設(shè)計(jì)指標(biāo)的不足之處，以半剛性基層瀝青路面力學(xué)特性和產(chǎn)生的主要病害為分析依據(jù)，建立了基于實(shí)際使用性能的半剛性基層瀝青路面多指標(biāo)設(shè)計(jì)體系框架。 然后，根據(jù)半剛性基層收縮機(jī)理，建立有限元計(jì)算模型，對(duì)基層內(nèi)收縮應(yīng)力和開裂間距進(jìn)行了分析，得到

3、了失水率、溫差、路面長(zhǎng)度、基層模量、是否加鋪面層等主要因素對(duì)其的影響規(guī)律，并回歸得到半剛性基層收縮開裂間距的預(yù)估模型；采用基于斷裂力學(xué)的有限元方法，分別分析了在行車荷載以及溫度荷載作用下基層收縮裂縫和面層反射裂縫的擴(kuò)展規(guī)律，研究了不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)其的影響，對(duì)由層間滑動(dòng)引起的不對(duì)應(yīng)反射裂縫的形成和擴(kuò)展進(jìn)行了分析；根據(jù)改進(jìn)的Paris模型計(jì)算裂縫擴(kuò)展壽命，并通過正交設(shè)計(jì)和多元線性回歸得到不同基層開裂條件下半剛性基層瀝青路面抗裂疲勞壽命的預(yù)估模