半刚性基层与贫混凝土基层水泥路面翘曲变形分析

通过室内试验,研究了贫混凝土道路基层材料的温度收缩和干燥收缩特性。试验结果为贫混凝土基层路面温度应力的计算提供了重要的参数,并对进一步研究贫混凝土基层干缩裂缝的防止具有重要的意义。

经过近十几年不断实践与总结,我国公路沥青路面目前大都采用半刚性基层如水泥稳定碎石、二灰稳定碎石等。实践证明,在高等级尤其是重交

基于力学分析方法,根据等效疲劳损耗原则,分析了各级轴载换算成标准轴载的等效疲劳寿命。在大量室内小梁疲劳试验的基础上,提出了贫混凝土的疲劳方程。并由此提出了贫混凝土的轴载换算关系式。分析了单双轴在轴载换算关系的影响,提出了相关的单双轴的轴数系数,形成一个完整的贫混凝土轴载换算公式。

为分析贫混凝土基层沥青路面新型路面结构的基层应力情况,通过有限元分析方法计算贫混凝土基层的荷载应力,并利用弹性层状体系理论分析沥青面层厚度对其影响,由此推导出基层荷载应力的计算公式.根据不同自然区划的温度场和最大温度梯度,得出贫混凝土基层沥青路面中的基层温度应力的有限元解,于此提出了基层温度应力的计算公式.上述两公式为贫混凝土基层沥青路面结构中基层厚度设计的重要依据.

作为路面基层材料,贫混凝土得到越来越多的应用。通过室内试验,研究了振捣贫混凝土与碾压贫混凝土的28d弯拉强度与抗压强度,得出二者之间的相关关系;进行弯拉弹性模量试验,得出贫混凝土28d弯拉弹性模量与弯拉强度之间的关系,据此得出对应关系表作为模量推荐值。

水泥混凝土路面面层与贫混凝土基层界面的接触状况,不仅直接影响到路面的接缝间距,同时也对路面的荷载应力有较大影响。通过大量的室内直剪试验,系统地分析了水泥混凝土面层与贫混凝土基层界面位移和力学特性,为贫混凝土基层水泥混凝土路面的设计提供参考。

贫混凝土（leanconcrete，简称lc）是由粗、细级配集料与一定水泥和水拌和而成的一种混凝土。这种混凝土的水泥用量较普通混凝土低．有时也称经济混凝土（econcrete）．与水泥稳定碎石、二灰碎石等常用半刚性材料相比，具有较高的强度、刚度和整体性，抗冲刷和抗冻性能良好。

贫混凝土(leanconcrete,简称lc)是由粗、细级配集料与一定水泥和水拌和而成的一种混凝土。这种混凝土的水泥用量较普通混凝土低,有时也称经济混凝土(econcrete),与水泥稳定碎石、二灰碎石等常用半刚性材料相比,具有较高的强度、刚度和整体性,抗冲刷和抗冻性能良好。

本文设计提出了贫混凝土基层+沥青碎石过渡层+沥青混凝土面层的路面结构层,并铺筑试验路段,取得了关键性的技术数据,并进行经济性评价,为贫混凝土基层沥青面层典型路面结构的研究提供有力支撑。

为了研究贫混凝土沥青路面受力在不同路面结构和材料参数下的状况,通过三维有限元数值分析方法,分析了面层厚度、面层模量、应力吸收层厚度、应力吸收层模量和裂缝宽度对贫混凝土基层沥青面层层底应力的影响。路面结构计算与分析表明:在贫混凝土基层-沥青面层复合式路面结构中,适当增加沥青面层厚度对防治反射裂缝十分有效,而通过提高沥青面层强度的方法来减少反射裂缝效果不明显;一定厚度和模量的应力吸收层能有效降低沥青面层底面应力水平;贫混凝土基层裂缝宽度对沥青面层底面受力具有较大的影响。

贫水泥混凝土基层的原材料选用、配合比设计、力学性能、结构设计等方面的研究成果,可为贫混凝土基层的工程应用和推广奠定了一定的基础。

针对工程实际情况,建立了考虑纵向接缝和横向接缝的温度应力3块板计算模型,在旧水泥混凝土路面加铺水泥混凝土设置贫混凝土基层的情况下,对面层和基层的温度应力进行计算分析,分析在面层厚度以及基层模量变化的情况下温度应力的变化特征。

为了分析贫混凝土基层沥青路面在不同路面结构和材料参数下的温度-荷载耦合应力状况,通过三维有限元数值方法,分析了沥青面层厚度和模量、贫混凝土基层厚度和模量及基层缩缝宽度对沥青路面温度-荷载耦合应力的影响.研究表明:沥青面层厚度和基层缩缝宽度对路面温度-荷载耦合应力有显著影响;基层厚度和模量对耦合应力的影响不显著.适当增加沥青面层厚度对预防反射裂缝十分有效;改变贫混凝土基层的厚度和模量对预防反射裂缝作用不大;适当宽度的基层缩缝对延缓反射裂缝效果显著.

为了探讨贫混凝土基层沥青路面在不同路面结构和材料参数下的温度应力状况,利用三维有限元数值方法,分析了沥青面层厚度和模量、贫混凝土基层厚度和模量以及基层缩缝宽度对沥青路面温度应力的影响。结果表明:沥青面层厚度对路面温度应力有显著影响,但沥青面层模量对路面温度应力影响不明显;贫混凝土基层厚度和模量对温度应力影响不显著;基层缩缝宽度对路面温度应力有显著影响。适当增加沥青面层厚度对延缓反射裂缝十分有效,适当增加沥青面层模量对延缓反射裂缝只起到较小的作用;改变贫混凝土基层的厚度、模量对延缓反射裂缝作用不明显;适当宽度的基层缩缝对延缓反射裂缝效果显著。

在路面结构参数均不变的情况下,基于bisar3.0程序对路面结构应力进行分析,对双圆均布竖向荷载不同作用点位的应力进行了计算,得出不同点位沿路面深度方向的剪应力和正应力的分布规律,并研究出了面层与基层的薄弱部位。

粉煤灰贫混凝土基层的研究与应用——通过对粉煤灰贫混凝土基层试验方法、配合比设计方法、粉煤灰贫混凝土的各项性能等的研究及在实际工程中的应用，为改善我省基层的施工质量及路用性能，充分发挥其技术经济优越性．加速我省高等级公路建设提供了可靠的技术保证...

提出了多孔贫混凝土原材料的技术要求,试验分析了水灰比和水泥用量对多孔贫混凝土强度的影响,并结合工程实际,提出了多孔贫混凝土的配合比设计方法。开展了多孔贫混凝土强度、干缩性能、抗压弹性模量、抗冲刷性能等试验,并根据试验结果,对多孔贫混凝土的路用性能进行了总结分析。考虑高寒地区的气候特点,对三种不同类型贫混凝土进行了抗冻性试验,为贫混凝土在高寒地区的应用提供了试验依据。

路面结构组合设计不合理是造成贫混凝土基层水泥混凝土路面早期破坏的主要原因。笔者根据南宁地区两段不同路面结构形式的贫混凝土基层水泥混凝土路面病害状况调查,对比分析了其各自结构特点和使用性能之间的差异,指出造成路面早期破坏的直接原因是板底脱空,而面层与基层层间隔离措施不当,以及基层刚度偏大都是引起路面板脱空的关键因素。并提出了贫混凝土基层水泥混凝土结构设计改进措施建议。

采用贫混凝土基层的水泥混凝土路面是解决重载交通的一种理想路面形式。贫混凝土基层与水泥混凝土面层的不同厚度组合会对路面荷载应力产生较大的影响,考虑实际路面的各种要求,提出了厚度优化的数学模型。利用三维有限元模型,根据在不同结构形式下的合理目标函数,分析了最佳的厚度组合比。

主要介绍了有限元通用软件abaqus在贫混凝土基层沥青路面中的应用问题.介绍了贫混凝土基层沥青路面温度应力的计算原理,以通用有限元软件abaqus为基础,采用三维有限元法,对开级配大粒径沥青碎石缓解层沥青路面的温度应力进行分析,探讨了路面结构层参数对温度应力的影响规律,为寻求开级配大粒径沥青碎石缓解层沥青路面的结构设计方法提供理论基础及依据.

通过对粉煤灰贫混凝土基层试验方法、配合比设计方法、粉煤灰贫混凝土的各项性能等的研究及在实际工程中的应用,为改善我省基层的施工质量及路用性能,充分发挥其技术经济优越性,加速我省高等级公路建设提供了可靠的技术保证,具有重要意义。

通过室内试验,研究了不同粉煤灰掺量、不同龄期对贫混凝土基层材料强度的影响规律,并与不掺粉煤灰贫混凝土的强度特性进行了对比研究。试验显示,贫混凝土粉煤灰掺量为20%时,早期强度接近甚至超过不掺粉煤灰的;粉煤灰掺量为40%和50%时,贫混凝土的强度随龄期而增长的幅度最高;当粉煤灰掺量≤40%时,可改善贫混凝土的脆性。结果表明,当贫混凝土中掺入40%以下粉煤灰时,其后期的强度与抗裂性能均可得到改善。