半剛性基層瀝青路面反射裂縫控制指標研究.pdf

1、近十多年來，我國高速公路事業(yè)發(fā)展迅速，截至2005年底全國高速公路通車里程已達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)生嚴重的反射裂縫問題，從而導(dǎo)致路面損壞，工程實踐表明反射裂縫已成為該路面結(jié)構(gòu)的主要缺陷，所以有必要對反射裂縫進行深入研究，掌握其形成和擴展機理，并在此基礎(chǔ)上提出有針對性的路面結(jié)構(gòu)控

2、制指標。 本文在查閱大量國內(nèi)外相關(guān)文獻及研究成果的基礎(chǔ)上，利用有限元方法和相應(yīng)的數(shù)學(xué)理論，對半剛性基層瀝青路面反射裂縫的形成和擴展過程進行了系統(tǒng)分析。 首先，分析評價了我國現(xiàn)行瀝青路面設(shè)計指標的不足之處，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)，建立了基于實際使用性能的半剛性基層瀝青路面多指標設(shè)計體系框架。 然后，根據(jù)半剛性基層收縮機理，建立有限元計算模型，對基層內(nèi)收縮應(yīng)力和開裂間距進行了分析，得到

3、了失水率、溫差、路面長度、基層模量、是否加鋪面層等主要因素對其的影響規(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展規(guī)律，研究了不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對其的影響，對由層間滑動引起的不對應(yīng)反射裂縫的形成和擴展進行了分析；根據(jù)改進的Paris模型計算裂縫擴展壽命，并通過正交設(shè)計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