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白改黑应力吸收层应用 　　摘要：旧水泥路面断板、脱空、弯沉较大的板块进行修补、压浆、换板处理后，铺筑应力吸收层，提高路面承载力，探索防止水泥混凝土路面刚性基层产生的反射裂缝和渗水，摸索刚性基层与柔性路面间的良好过渡结构层，总结较好的设计、施工方案，提高城市道路服务水平。 　　关键词：承载力;应力吸收层;反射裂缝;服务水平 　　 　　目前沥青路面技术已趋成熟，但是与以往的水稳基层上铺筑沥青路面不同，由于老水泥混凝土路面破损严重，弯沉较大，纵横缝间隙较大，大多达到了1~2cm，破坏了有限元的理论机理，为此寻求一种满足刚性与柔性结构层中间过渡的应力吸收结构层，保证道路畅、舒、安、美。本文结合徐州市三环南路白改黑设计施工方案，研究应力吸收层的作用，得出了应力吸收层防止路面反射裂缝和渗水起到了良好的效果。 　　1.老路概况 　　徐州市三环南路于1998年修建，全长12.14公里，双向6车道，6幅水泥板块，全宽21米。是城市道路与206国道及311国道的重合段，具有干线公路与城市道路的双重性，交通量大、超载车辆多，通过12年的运营，旧水泥路面出现了裂缝、错台、脱空、破损等现象，降低了道路使用功能，影响行车舒适性和安全性。为提高道路使用性能，此次改造采用白改黑的设计方案。 　　2.方案设计的提出与模型建立 　　由于老水泥混凝土路面破损严重，出现错台、断板、唧泥等现象，加铺沥青砂结构层之前对老水泥路面进行了弯沉检测，局部水泥板块弯沉值较大，为提高路面整体强度，防止因刚性基层引起反射裂缝，建议在刚性路面与柔性路面间增加一层AC-5应力吸收层过渡层，缓解刚性路面与柔性路面不同应力的破坏。如同这样一个模型，比如在有限元的刚度大的板块之间上面铺设一块玻璃板，直接在板上铺设玻璃板，在纵横缝位置处，由于横向或竖向应力集中，产生较大的弯拉应力和剪切应力，导致玻璃板块断裂（如图1），如果在板块与玻璃板之间铺设柔软的塑料泡沫板或棉布，则会抵消吸收部分的弯拉应力和剪切应力，起到缓冲作用，避免面层在缝隙位置处产生较大的剪切应力，因而形成较好的整体强度，从而增强路??的耐久性（如图2）。 　　 　　 　　 　　 图1 图2 　　3.实际案例 　　3.1道路状况分析与研究 　　同新建路面一样，设计时考虑车辆对道路的累计损坏作用，对现有的交通量、轴载组成及增长规律综合分析，最终通过换算为标准轴载系数。统计结果如下 　　调查断面24小时平均交通流量（辆/天） 　　调查方向 车型 当量数 　　 小客车 中客车 大客车 小货车 中货车 大货车 拖挂车 　　起点-终点 8309 458 584 937 948 1028 372 15174 　　终点-起点 8804 463 620 1083 960 948 361 15699 　　平均 8557 461 602 1010 954 988 367 15437 　　合计 17113 921 1204 2020 1908 1976 733 30873 　　注：小客车、小货车、中客车都按1.0折算系数计算，大客车、中货车都按1.5折算系数计算，大货车按2.0计算，拖挂车按3.0计算。 　　应力计算如下： 　　标准轴载Ps在临界荷位处产生的荷载疲劳应力公式如下： 　　σpr=krkfkcσps 　　式中：σpr为标准轴载Ps在临界荷位处产生的荷载疲劳应力（MPa）； 　　σps为标准轴载Ps在四边自由板的临界荷位处产生的荷载应力（MPa）； 　　kr为考虑接缝传荷能力的应力折减系数，本项目取0.87； 　　kf为考虑设计基准期内荷载应力累计疲劳作用的疲劳应力系数，经计算为2.854； 　　kc为考虑偏载和动载等因素对路面疲劳损坏影响的综合系数，根据本项目道路公路等级，为1.25； 　　标准轴载Ps在四边自由板的临界荷位处产生的荷载应力公式如下： 　　σps=0.077r0.60h-2 　　式中：r为混凝土板的相对刚度半径（m）； 　　H为混凝土板的厚度（m） 　　在临界荷位处的温度疲劳应力计算公式如下： 　　σtr=ktσtm 　　式中：σtr为临界荷位处的温度疲劳应力（MPa）； 　　σtm为最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应力（MPa）,经计算为2.02MPa；； 　　kt为考虑温度应力累计疲劳作用的疲劳应力折减系数，经计算为0.516； 　　标准轴载Ps在有沥青上面层的混凝土板临界荷位处产生的荷载应力按下式计算。 　　 　　式中： 　　σpsa――标准轴载Ps在有沥青上面层的混凝土板临界荷位处产生的荷载应力 (MPa)； 　　ζ――系数，查系数ζ图得到； 　　ha――沥青上面层厚度(m)； 　　σps――标准轴载在无沥青上面层的混凝土板临