旧水泥混凝土路面沥青加铺层应力分析-路基工程.pdfVIP

路 基 工 程 　　 　　　　　　　　 ·１１６· ＳｕｂｇｒａｄｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ２０１３年第４期 （总第１６９期） 旧水泥混凝土路面沥青加铺层应力分析 卢明华 （江西省公路机械工程局，南昌　３３０００６） 摘　要：目前旧水泥混凝土路面的改造工程中，采用沥青加铺层是比较常见的方案，并在其间 设置应力吸收层来控制反射裂缝。利用ＢＩＳＡＲ３０程序分析了应力吸收层厚度和模量变化，对旧水 泥混凝土路面非接缝和非裂缝区沥青加铺层结构应力的影响。计算结果表明：随着应力吸收层厚度 的增加，沥青加铺层的路表弯沉和层底拉应力也不断地增加，并使路面内部的拉应力和剪应力均有 不同程度的增大，且随着应力吸收层模量的增大，沥青加铺层内部的路表弯沉和层底拉应力及路面 内部应力和剪应力均有不同程度的减小。 关键词：道路工程；旧水泥混凝土路面；沥青混凝土加铺层；应力吸收层 中图分类号：Ｕ４１６２１７ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００３－８８２５（２０１３）０４－０１１６－０４ ０　引言 一些道路上得到应用，但目前对应力吸收层理论研 在旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土，并在 究尚不深入，因此需要对旧水泥混凝土路面设置应 其间设置应力吸收层，是水泥混凝土路面改造的一 力吸收层后沥青加铺层的应力、应变规律进行分析。 种方式，这种方式在公路或城市道路改造中都用得 本文利用弹性层状理论体系计算程序ＢＩＳＡＲ３０，分 较多，不仅有效地利用旧水泥混凝土路面，节约工 析吸收层的厚度和模量变化对沥青加铺层内部应力、 程投资，还能充分发挥旧水泥混凝土路面的力学特 应变的影响。得到相应的结论，有利于旧水泥混凝 性，改善旧路面的使用性能，便于一次维修。 土路面采用沥青混凝土进行改造。 旧水泥混凝土路面强度一般能满足结构方面的 要求，然而新加铺的沥青面层很容易产生裂缝、剥 １　试验方案 落、开裂等病害，特别是在行车荷载及环境因素下 以路面结构为弹性层状体系，研究对象由沥青 引起沥青加铺层的反射裂缝，是旧水泥混凝土路面 加铺层、应力吸收层及水泥混凝土面板和基础组成， 加铺沥青混凝土的致命缺陷。针对这一问题，国内 各结构的计算参数，如表 １。基础的弹性模量为原 外进行了很多研究。国内使用较多的措施，是在沥 路面基层、下基层、垫层和路基当量值。在计算分 青加铺层和旧水泥混凝土路面之间，添加一层应力 析时，不考虑水泥混凝土路面的裂缝。 吸收层，因应力吸收层沥青含量较高，细集料多， 表１　路面结构计算参数 粘附性强，可以消除部分应力集中现象，减缓水泥 ［１－４］ 结构层 厚度／ｃｍ 弹性模量Ｅ／ＭＰａ 泊松比 混凝土路面沥青加铺层反射裂缝的产生 。 应力吸收层具有吸收应力，减小车辆荷载对水 沥青混凝土加铺层 １０ １２００ ０２５ 应力吸收层 １～７ ２００～１２００ ０３０ 泥混凝土路面板的冲击作用，使板底应力降低，起 旧水泥混凝土路面 ２４ ３００００ ０１５ 到改善基层与路面板之间的隔离作用和防止路表水