半刚性基层沥青路面施工期开裂分析

从半刚性基层材料——水泥稳定土、石灰稳定土、石灰工业废渣稳定土入手，对半刚性基层材料的湿胀干缩性和热胀冷缩性进行了分析，对施工期沥青面层的温缩裂缝、反射裂缝和对应裂缝进行分析，得出沥青路面施工期出现开裂的主要原因．     

半刚性基层沥青路面裂缝分析

半刚性路面裂缝是近年来高级公路常出现的问题，分析裂缝产生的原因，主要是由于面层材料质量及基层收缩产生的反射裂缝，就此提出了减少裂缝的有效措施．     

半刚性基层沥青路面施工期开裂分析及预测

半刚性基层沥青路面在我国高等级公路的应用较为广泛．笔者就半刚性基层沥青路面施工期开裂分析及预测进行了一些探讨，针对半刚性基层路面的开裂进行了理论分析，结合试验成果和理论公式的计算得到半刚性基层路面开裂的定性结论．     

路面半刚性基层横向裂缝的研究

通过对几条公路路面横向裂缝进行的调查分析，研究了路面半刚性基层的横向裂缝产生的原因和机理，提出了减少基层横向裂缝的方法和避免基层横向裂缝反射至油面的方法。     

道路半刚性基层材料收缩性能试验方法探讨

针对现行规范的道路半刚性材料收缩性能试验方法,分析了其采用梁式试件进行测试存在的主要问题,提出了采用柱式试件替代梁式试件进行试验的新思路,从试件制备、收缩仪设计、数据测读等3方面构建了一套新的试验操作方法.为检验其效果,以水泥稳定碎石为例,分别采用新、旧两种方法对材料干缩特性进行了对比试验测试,结果表明两种方法的测试最终结果等效,但新方法的平行试验数据更稳定,同时制备试件成本更低、试验操作更便利.     

道路抗裂缝剂在半刚性基层中的应用研究

为减小半刚性基层材料收缩变形量,增强其抗裂能力,本课题组通过化工废料火山灰反应产物开发低成本的微膨胀道路基层抗裂缝剂,将其添加于道路基层混合料中.通过对半刚性基层材料掺加抗裂缝剂的试验研究,分析了抗裂缝剂对半刚性基层材料的水泥净浆凝结时间、基本力学性能和材料收缩性能的影响;并借助SEM测试手段,从微观上对水泥体系中钙矾石的生成进行了分析.结果表明,半刚性基层抗裂缝剂具有很好的微膨胀性和增密性,使道路基层结构因温度和湿度的变化引起材料收缩的空间大大减少,源头上解决路面裂缝难题,延长道路使用寿命.     

基于室内结构试验的半刚性基层开裂数值仿真

为获得半刚性基层沥青路面结构的力学参数并分析其变化规律,设计并修建了大尺度半刚性基层沥青路面结构室内试槽,采用逐级加载方法进行结构内部应力、应变和模量的分层检测与试验.在试验数据的基础上,建立道路三维有限元模型,验证模型正确后进行了承载板数值仿真试验,分析了超载引起的半刚性基层开裂位置、起裂荷载、裂缝状态、应力强度因子和裂缝类型等问题.结果表明:当交通荷载超过起裂荷载时基层裂缝开始出现,沿路面横向基层层底靠近承载板中轴线位置的单元首先开裂,裂缝在行车荷载作用下进一步向上扩展而形成基层横向裂缝;半刚性基层荷载型开裂主要以I型张开型裂缝为主,应力强度因子大小取决于施加的荷载大小、裂缝长度和模型几何尺寸,应重点从合理设计基层厚度、改进基层材料性能和严格控制超载几个方面减少半刚性基层裂缝的产生.     

半刚性基层沥青路面温缩裂缝的有限元分析

运用有限单元法计算了半刚性基层沥青路面温缩反射裂缝尖端的应力强度因子，并对影响其大小的各因素进行了敏感性分析，结果表明：基层和面层的模量、温缩系数增大会不同程度的导致裂缝尖端应力强度因子的增大；而增加面层厚度能有效降低温缩裂缝尖端强度因子．研究了行车荷载与温度荷载耦合作用下裂缝尖端应力场的强度特征，在这2种荷载共同作用时的裂缝扩展为复合型扩展．     

县乡公路半刚性基层超薄面层的研究

本对县乡公路半刚性基层超薄面层进行了研究,并结合长春地区县乡公路的特点,给出了半刚性基层、超薄面层的推荐结构。     

半刚性基层材料抗冲刷性能的研究

目的为了研究半刚性基层材料的抗冲刷性能．方法针对半刚性基层材料常见的冲刷病害，在分析其形成机理的基础上，在室内利用冲刷试验仪研究抗冲刷性能的影响因素．结果通过冲刷试验数据表明，无机结合料稳定粗粒土抗冲刷性能要明显优于稳定细粒土，二灰比为1：3要优于二灰比为1：2的抗冲刷性能．结论半刚性基层抗冲刷性能主要与半刚性材料类型和配合比有关，在此基础上，提出了利用10min内材料的冲刷速率作为半刚性基层材料抗冲刷性能指标．     

不同半刚性基层参数对沥青路面的影响分析

利用有限元法，研究分析不同半刚性基层参数对沥青路面的影响。结果表明：适当增加半刚性基层厚度、底基层厚度和底基层模量，可以提高路面的力学性能和使用寿命。所得结论对实际的工程施工有一定的指导作用。     

既有半刚性基层沥青路面大修处治策略

为了科学地进行高等级公路既有半刚性基层沥青路面结构大修处治策略,利用Abaqus有限元软件建立路面结构分析模型,分析了路面结构层参数对半刚性底基层抗疲劳寿命的影响,并应用北京市高速公路典型路段的实际数据对计算结果进行了工程验证分析,提出了既有半刚性基层沥青路面大修处治策略.研究结果表明:基层厚度、底基层厚度、面层厚度、交通荷载大小对半刚性底基层疲劳寿命的影响较为显著,路基模量和底基层模量的影响次之,面层模量和基层模量等路用材料刚度的影响相对较小.高速公路实际应用状况也表明:沥青路面首次大修年限与沥青面层总厚度的相关性相比路面结构总厚度更加显著,较厚沥青面层的路面结构具有较长的使用寿命;材料模量出现一定衰变,并不影响路面结构的耐久性基础,旧路结构通过加铺增加面层厚度,在不进行全面翻修改造的情况下,仍可以使路面结构具有充足的耐久性,延长其使用寿命.     

低活性粉煤灰基层材料干缩和温缩性能试验研究

目的为了研究低活性粉煤灰基层材料的干缩和温缩性能,解决半刚性基层材料随着温度和湿度的变化容易产生开裂的问题.方法对不同配合比以及不同添加剂的低活性粉煤灰基层材料进行室内干缩和温缩试验研究,分析其干缩系数、温缩系数等参数随时间、失水率和温度的变化规律.结果在二灰材料中掺入适量碳酸钠,硫酸钠等添加剂情况下不仅保证了基层混合材料的早期强度,而且具有较好的抗裂性能;在混合料设计过程中,应兼顾混合料强度和收缩特性来确定水泥剂量和混合料的配合比;混合料的温缩系数随温度降低基本呈波动变化,特别是在0℃~-30℃的负温区变化幅度明显平缓,可见笔者采用的低活性粉煤灰的抗温缩性能明显优于符合规范的粉煤灰.结论在合理选用配合比和添加剂剂量的条件下,采用的低活性粉煤灰材料可以作为道路基层材料,具有较好的抗裂性能.     

浅析沥青路面温缩裂缝形成机理

对高等级沥青混凝土路面温度收缩裂缝形成的力学机制和影响因素进行了研究,分析了沥青混凝土路面温缩裂缝发育规律及沥青混合料低温开裂性能,并提出了防治方法.     

水泥剂量对半刚性基层沥青路面反射裂缝的影响

目的为了减少半刚性基层沥青路面的反射裂缝，研究半刚性基层混合料的温缩与干缩性能．方法根据室内温缩与干缩试验及试验路段验证，对比分析了采用不同水泥剂量的水泥稳定砂砾混合料的工作性能．结果得到了不同水泥剂量下的温缩与干缩曲线。在试验路段调查数据的基础上，确定了混合料的温缩与干缩的变化规律。提出了水泥剂量对半刚性沥青路面反射裂缝的出现有明显的影响．当水泥剂量为3％时可以有效的减少路面反射裂缝的产生并且能够保证路面的强度．结论水泥剂量对水泥稳定砂砾混合料的温缩与干缩影响明显，随着水泥剂量的增加，混合料的温缩与干缩显著，并且以干缩为主．     

半刚性基层配合比设计与性能研究

以实际工程建设为背景,基于不同种类集料、包含AGS在内的不同水泥品种、不同水泥掺量对于水泥稳定基层的强度进行了试验,验证了它们的工程可行性。利用正交试验分析了前述不同因素的影响大小,为配合比设计和质量控制提供了依据。依据试验结果提供了建议配合比,该配合比在工程中的应用表明其各项指标优良。