贫混凝土基层沥青路面面层厚度计算浅析.doc

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贫混凝土基层沥青路面面层厚度计算浅析道路工程
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贫混凝土基层沥青路面面层厚度计算浅析
刘（燕#
林天发！
仰建岗！
#0江西交通职业技术学院江西（南昌（）！0江西省高速公路投资集团有 限责任公司江西（南昌0
摘（要在反射裂缝产生和发展机理分析的基础上计算在基层接缝处产生的水 平位移利用弹性理论分析该水平位
移对沥青面层底部的撕裂作用由断裂力学理论分析计算裂纹在面层的扩展速
率提出了基于抗反射裂缝的沥青面层
合理厚度计算方法
关键词道路工程沥青面层贫混凝土基层反射裂缝断裂力学中图分类
号./#&0! （（（（（文献标识码1
（（贫混凝土基层沥青路面结构的基层刚度大%强度
高%整体性好#能较好适应大交通量或重载交通$但
贫混凝土属于水硬性材料#在干缩应力和温缩应力的
作用下会产生裂缝$由于温度变化基层裂缝或接缝处
会产生翘曲和水平伸缩变形#使得基层裂缝或接缝处
沥青面层底部开裂'在交通荷载和温度变化反复作用
下#裂缝会逐渐延伸到面层顶面$一旦裂缝贯通整个
面层#对路面使用性能和寿命产生很大影响$因此#
贫混凝土基层沥青路面在考虑结构强度的同时#还应
在设计使用年限应控制沥青面层反射裂缝$达到上述
要求的工程措施有应力吸收层% 土工材料%增强沥青
混凝土性能等方法$不管哪种措施#其都是试图减少裂缝产生的可能或延缓裂 缝延伸的速率#最终都涉及确定采取措施后沥青面层厚度$
随着沥青面层厚度的增加#路面弯曲刚度随之增力伸基层的温度应力减小而导 致减小反射裂缝发生的可能#车辆荷载对反射裂缝发展的促进作用也随之减 小$同 时#较厚的沥青面层使得裂缝必须经过更长的路径到达面层顶面$国内外的一些代 表性工程实践表明采用一定厚度的沥青面层对延缓裂缝的反射有较好 的作用$我 国京津塘高速公路采用#*2!"63'日本东名高速采用!*2）“63'奥地利1_”CC”_高速 公路采用/“63等均取到了良好的效果$但沥青面层过厚会 在炎热地区产生高温失 稳%车辙等病害#而且工程造价也过高$同时#沥青面层厚度超过一定值时#其防止 反射裂缝的效果增长不明显$因此#需要确定一个合理的沥青面层厚度#以便有效防 止反射裂缝#且经济合理$
本文利用弹性理论分析基层裂缝水平位移对沥青面层底部的撕裂作用#利用断 裂力学理论分析裂纹在面层的扩展速率#由此提出了基于抗反射裂缝的沥青面层 合理厚度$
根据裂纹面的位移方式#断裂力学将裂纹分为）种类型&张开型或拉伸型/ 型%滑移型或面内剪切型（型%撕开型0型$反射裂缝分为温度型和荷载型$温度应 力对反射裂缝影响的模式为/型'行车荷载对反射裂缝裂缝影响的模式为/和（型$具 体而言#当车轮作用于裂缝的正上方#即正中荷载作用时#引起/型裂纹'当车轮作 用于裂缝之前或之后#即偏荷载作用时#引起（型裂纹$
目前国内外众多反射裂缝相关研究已达成共识&温度应力引起反射裂缝的 产生与最初的发展'荷载应力则加速裂缝的发展$基层的温度应力导致产生/型裂 纹#行车荷载导致产生（型裂纹#基层的温度翘曲应力对（型裂纹的产生有一定的贡 献$路面中的反射裂缝的断裂型式是/型和（型的复合$
!"贫混凝土基层的水平伸缩变形