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(lái)，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(chē)?yán)锍桃堰_(dá)4.1萬(wàn)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(kāi)裂，車(chē)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(wèn)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(guò)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(kāi)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(kāi)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(chē)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(guò)正交設(shè)計(jì)和多元線性回歸得到不同基層開(kāi)裂條件下半剛性基層瀝青路面抗裂疲勞壽命的預(yù)估模