濕熱地區(qū)水泥混凝土路面基層性能評價與路面結構協(xié)調設計.pdf

1、由于各種原因，我國早期修建的水泥混凝土路面使用狀況不佳，使用壽命大大低于設計使用年限。目前我國關于水泥混凝土路面耐久性的研究主要集中在面層，而水泥混凝土路面長期使用性能主要與路基和基層有關，良好的路基和基層是保證水泥混凝土路面正常運營的前提。隨著我國經濟的快速發(fā)展，車速快、重載、超載車輛比例大等交通特點給路面的使用功能提出了更為嚴格的要求。因此，對于不同基層類型的水泥混凝土路面，選擇合理的結構設計指標，進行路面結構組合設計，通過提高基層

2、的長期性能來改善水泥混凝土路面的使用狀況，延長其使用壽命，是水泥混凝土路面更快更好發(fā)展的關鍵所在。
　　針對不同交通等級和不同類型基層的水泥混凝土路面，調查分析了濕熱氣候條件下水泥穩(wěn)定碎石與二灰穩(wěn)定碎石等半剛性基層、貧混凝土等剛性基層水泥混凝土路面的使用狀況，分析了基層開裂、基層脫空、層間結合狀況及基層剛度等使用狀況對混凝土路面性能的影響。在此基礎上，基于基層的長期使用性能，并針對濕熱地區(qū)氣候特點，初步推薦了水泥混凝土路面的合理基

3、層類型。
　　通過室內試驗與力學分析，研究了基層與混凝土面板間的層間結合狀況、基層開裂對混凝土面板的影響、基層材料的抗沖刷性能以及不同基層類型混凝土板的變形和應變規(guī)律。結果表明，基層與混凝土面板間的結合狀態(tài)極為重要，水泥混凝土面板在基層界面滑動的摩擦系數是研究面板溫度應力、面板滑動區(qū)與固定區(qū)長度、接縫、間距、板端推移量及路面縱向失穩(wěn)的重要參數；在正常狀態(tài)下乳化瀝青隔離層的摩阻力在0.76～0.87之間，瀝青功能層的摩阻力在0.71

4、～1.10之間，土工布隔離層的摩阻力在1.08～2.06之間；粒料基層對混凝土面板的約束最小，混凝土板翹曲變形最大，瀝青混凝土基層約束居中，貧混凝土基層對混凝土面板的約束最大，幾乎沒有翹曲變形產生。
　　通過分析基層的長期性能評價指標對水泥混凝土路面的影響，采用灰色關聯(lián)分析理論，建立了水泥混凝土路面基層長期性能評價指標的預測模型，研究了水泥混凝土路面基層長期性能的評價方法，該方法可以用于水泥混凝土路面基層長期性能的預測評價。

5、>　　分析了板底脫空對混凝土面板應力的影響規(guī)律，通過不同工況下計算得到的最大應力及脫空部位的最大彎沉值，回歸得到考慮疲勞、不考慮溫度應力時水泥混凝土路面最大容許脫空量。在不利加載位置情況下，分析了基層有（無）裂縫、基層裂縫寬度變化、基層裂縫位置變化對混凝土路面結構荷載應力與溫度應力的影響。結果表明，裂縫的存在破壞了路面結構整體性和連續(xù)性，路面結構的荷載應力顯著增大，設置功能層后，顯著減小了面板的最大拉應力；而路面結構的溫度應力則呈現(xiàn)出減