舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層應力分析.pdf

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1、路基工程SubgradeEngineering2013年第4期(總第169期)舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層應力分析盧明華(江西省公路機械工程局，南昌330006)摘要：目前舊水泥混凝土路面的改造工程中，采用瀝青加鋪層是比較常見的方案，并在其間設置應力吸收層來控制反射裂縫。利用BISAR3．0程序分析了應力吸收層厚度和模量變化，對舊水泥混凝土路面非接縫和非裂縫區(qū)瀝青加鋪層結構應力的影響。計算結果表明：隨著應力吸收層厚度的增加，瀝青加鋪層的路表彎沉和層底拉應力也不斷地增加，并使路面內部的拉應力和剪應力均有不同程度的增大，且隨著應力吸收層模量的增大，瀝青加鋪層內部的路表彎沉和層底拉應

2、力及路面內部應力和剪應力均有不同程度的減1,I、。關鍵詞：道路工程；舊水泥混凝土路面；瀝青混凝土加鋪層；應力吸收層中圖分類號：U416．217文獻標志碼：A文章編號：1003—8825(2013)04—0116一o40弓I言一些道路上得到應用，但目前對應力吸收層理論研在舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青混凝土，并在究尚不深入，因此需要對舊水泥混凝土路面設置應其間設置應力吸收層，是水泥混凝土路面改造的一力吸收層后瀝青加鋪層的應力、應變規(guī)律進行分析。種方式，這種方式在公路或城市道路改造中都用得本文利用彈性層狀理論體系計算程序BISAR3．0，分較多，不僅有效地利用舊水泥混凝土路面，節(jié)約工

3、析吸收層的厚度和模量變化對瀝青加鋪層內部應力、程投資，還能充分發(fā)揮舊水泥混凝土路面的力學特應變的影響。得到相應的結論，有利于舊水泥混凝性，改善舊路面的使用性能，便于一次維修。土路面采用瀝青混凝土進行改造。舊水泥混凝土路面強度一般能滿足結構方面的要求，然而新加鋪的瀝青面層很容易產生裂縫、剝1試驗方案落、開裂等病害，特別是在行車荷載及環(huán)境因素下以路面結構為彈性層狀體系，研究對象由瀝青引起瀝青加鋪層的反射裂縫，是舊水泥混凝土路面加鋪層、應力吸收層及水泥混凝土面板和基礎組成，加鋪瀝青混凝土的致命缺陷。針對這一問題，國內各結構的計算參數(shù)，如表1?；A的彈性模量為原外進行了很多研究。國內

4、使用較多的措施，是在瀝路面基層、下基層、墊層和路基當量值。在計算分青加鋪層和舊水泥混凝土路面之間，添加一層應力析時，不考慮水泥混凝土路面的裂縫。吸收層，因應力吸收層瀝青含量較高，細集料多，表1路面結構計算參數(shù)粘附性強，可以消除部分應力集中現(xiàn)象，減緩水泥混凝土路面瀝青加鋪層反射裂縫的產生。應力吸收層具有吸收應力，減小車輛荷載對水泥混凝土路面板的沖擊作用，使板底應力降低，起到改善基層與路面板之間的隔離作用和防止路表水下滲的作用。另外，還可減小半剛性基層收縮裂縫對路面板的影響，承受拉應力。雖然應力吸收層在設置應力吸收層后，其厚度和模量變化對瀝青加鋪層的應力、應變具有一定的影響。通過

5、調整應收稿日期：2012—10—24力吸收層厚度為1～7cm，彈性模量為200—1200作者簡介：盧明華(1975一)，男，江西南昌人。高級工程師，碩士．主要從事公路工程建設工作。Email：2864362873．MPa，分別計算瀝青混凝土加鋪層路表彎沉及加鋪qq·COrno層層底和加鋪層內的應力變化情況，計算點選擇瀝盧明華：舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層應力分析青加鋪層內部雙輪荷載中心軸處。分析計算時考慮計算時，調整應力吸收層的厚度和模量，分析標準荷載，雙圓荷載中心距為15．98cm；層間接觸瀝青加鋪層路表彎沉及加鋪層層底應力的變化。從狀態(tài)假定為完全連續(xù)。路面結構，如圖1。圖2

6、可知：隨著應力吸收層厚度的增加，瀝青加鋪層的路表彎沉不斷變化，說明瀝青加鋪層的路表彎面面商沉受應力吸收層厚度影響很大。當吸收層模量較低時，路表彎沉的增幅比較明顯；當應力吸收層模量瀝青加鋪層為200MPa時，路表彎沉在吸收層厚度變化時其增幅達到了55．81％，而隨著模量的增加，路表彎沉!應力吸收層的增幅不斷減?。划斈Ａ窟_到1000MPa時，路表彎1沉幾乎不隨應力吸收層厚度變化。j舊水泥混凝土層l由圖3可知：隨著應力吸收層厚度的增加，瀝l青加鋪層層底拉應力不斷變大，當吸收層厚度較薄基礎時，層底拉應力的變化較大；當應力吸收層厚度達到4cm后，其厚度的增加對層底拉應力的影響減弱，且隨

7、著吸收層模量的增大，層底拉應力不斷變小。這可理解為，隨著吸收層模量的增大，變形性圖1路面結構示意能優(yōu)良的柔性應力吸收層，向抗變形較差的瀝青混凝土過渡，當吸收層模量為1200MPa，且假定路面2計算結果分析結構各層層間完全連續(xù)時，應力吸收層即可理解為2．1路表彎沉及加鋪層層底應力瀝青加鋪層的一部分。圖2、圖3為應力吸收層厚度變化下，瀝青加鋪出現(xiàn)上述情況，是因為在層間完全連續(xù)狀態(tài)下，層路表彎沉和層底應力的變化規(guī)律，瀝青加鋪層層設置的應力吸收層模量低于半剛性基層，相當于在底應力為拉應力。面層板和半剛性基層中間