旧沥青路面开裂状况对加铺层结构的影响

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1、RMCM茭⋯⋯。旧沥青路面开裂状况对加铺层结构的影响InfluenceofOldAsphaltPavement’SCrackingSituationonOverlayStructure李禹德，王朝辉。LlYU—de1．VVANGChao—hUi2河南省交通科学技术研究院有限公司，河南郑州450006长安大学公路学院，陕西西安7t0064HenanTransportatonResearchInstituteCo．Ltd，Zhengzhou450006，Henan，ChinaSchoolofHighway，Ch

2、ang’anUniversity，Xi’an710064，Shaanxi，China【摘要】旧沥青路面裂缝是对加铺层使用性能及寿命造成影响的最直接原因，而现有的加铺层设计方法对此考虑较为不足。针对这种情况，建立有限元模型，设定旧沥青路面开裂宽度和深度变化范围，系统研究了旧路开裂状况对沥青加铺层结构荷载内力及温度内力的影响规律，从而为旧沥青路面加铺层设计提供参考。【Abstract】Theoldasphaltpavementcrackingisoneofthereasonsthatdirectlyimpact

3、ontheoverlayserviceperformanceandlifeWhiletheexistingoverlaydesignmethodsareinadequateconsideration．Accordingtothis，afiniteelementmodelisbuilt．Theoldasphaltpavementcrackwidthchangerangeandcrackdepthchangerangewereset．Theinfluencelawoftheoldasphaltpavementc

4、rackingsituationtooverlaystructureloadinnerforceandtemperaturestressissystematicallystudiedTheresultprovidesreferencefortheoldasphaltoverlaydesign【关键词】道路工程；沥青加铺层；有限元；开裂【Keywords】roadengineering；asphaltoverlay；finiteelement；cracking中图分类号：U416．217文献标志码：B文章编号

5、：1000-033X(2011)11-0066—030引言状况对加铺层结构荷载内力与温度内力的影Ⅱ向．为旧沥青路面加铺层设计提供参考沥青路面在使用过程中出现的裂缝病害大致可以分为龟裂、网裂、横向裂缝和纵向裂缝四类⋯龟裂和网裂1计算模型与计算参数呈面状分布，在加铺层施工之前会将其彻底铣刨．因此不会对加铺层造成危害。而横向裂缝和纵向裂缝由于呈线1．1计算模型状分布，无论规范规定还是实际操作，均要求采用热沥青本文采用大型通用软件有限元程序，将路面结构看或者密封粘结剂等材料进行灌缝处理l2。然而在目前的成是线弹性层

6、状体系，采用三维有限元方法，沥青加铺条件下，很难采用优质的灌缝材料和灌缝设备．并在灌缝层、旧路面等结构层单元采用三维六面体8节点等参元。过程中真正做到严格按照要求进行施工．这导致灌缝的行车荷载采用标准轴载BZZ一100．轮胎内压为0．7失效率通常高达90％以上。从理论上来讲，灌缝材料仅可MPa，单个轮压作用范围为18．9ornx18．9cm．接触面积为以在～定程度上起到防水作用，其传递剪力及抵抗弯拉357．21am，双轮间距为32cm。相关研究表明。对称轴上应力的能力很小，所以灌缝后的裂缝仍然会对加铺层产的

7、单侧轮载对加铺层产生的不利影响比双侧轮载更大．生不利影响l而且当旧路有缝时，偏荷载作用是最不利的因此．为与本文将在以往研究的基础上，细化旧沥青路面开裂沥青路面设计程序及其设计规范相对应，本文计算时仅深度与开裂宽度，进一步深入系统地研究旧沥青路面开裂考虑对称轴上的单侧荷载作用，布载方式为偏荷载。路面养机械&施工技术MaintenanceMachinery＆ConstructionTechnologyR●—●M■■■C—IM■■●整体结构有限元网格划分如图1所示。E一一—／一一一—●一。—-一S—_．r—，36

8、9l215旧路横向开裂宽度／mm图2弯沉及应变随旧路开裂宽度的变化I璺l1路面结构有限元网格划分在温度应力计算时采用三维模型solid70单元，不仅理论上符合实际，而且可与荷载应力进行耦合分析。因此。温度应力计算模型与荷载应力计算模型相同。1．2计算参数对于路面结构各层材料的弹性模量、泊松比．按照规范中推荐的数值进行选取。假设层间状态为连续，固定沥青加铺层厚度h=10gcⅡmv畦，沥青加铺层模量=1200MPa，