共振碎石化沥青加铺层层底弯沉影响因素模拟分析.pdf

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1、第7卷第1期Vo1．7NO．12015年2月Feb．2015共振碎石化沥青加铺层层底弯沉影响因素模拟分析杨洋冯德梁(成都清正公路工程试验检测有限公司，成都610041)【摘要】为了更好地指导共振碎石化水泥混凝土施工技术的设计及施工生产。以四川成都崇州市华怀路崇双段旧线路面改造工程为依托，通过建立及计算ANSYS模型，分析沥青加铺层层底弯沉影响因素，同时得到沥青加铺层推荐厚度。研究结果可为今后碎石化道路施工及设计提供依据。【关键词】共振碎石化；ANASYS；影响因素【中图分类号】U416．2；TP391．99【文献标识码】A

2、【文章编号】1674—7461(2015)01—0075—05的相关资料。拟定ANSYS计算水泥混凝土路面破引言碎板的基本模型为10．0m×4．5mx23．0cm；通过取不同尺寸的地基进行误差分析，计算指标收敛验近年来，国家经济快速发展，重载交通逐年增算，拟定地基扩大基础尺寸为12．0m×6．5m×9m加，导致水泥混凝土路面经常出现不同程度地损(图1)。同时对各结构层作如下假定：害，行车的舒适性和安全性大大降低，使得大量混1)各结构层为均匀、连续、各向同性的连续弹凝土路面须养护。过去主要采取翻修或加铺混凝性体；土的模式，但

3、是翻修成本太高，而加铺又很难防止2)各层层间竖向、水平位移均连续；反射裂缝。对此，成都开始引进共振碎石化水泥混3)地基底面各向位移为零，地基侧面水平方向凝土路面维护技术。共振碎石化施工技术是在特位移为零；制振动体振动下，与水泥混凝土路面产生共振谐4)不计路面结构的自重影响。波，导致路面层内造成相对均匀的裂纹，并随着振动迅速有规律地扩展而得到破碎，把旧水泥混凝土板的刚性改为柔性，生成新路面的结构层¨。。本文先用ANSYS软件数值模拟分析共振碎石化沥青加铺层层底弯沉的影响因素，然后以四川成都崇州市华怀路崇双段旧线路面改造工程作

4、实例验证研究。1计算模型与参数1．1模型选择通过对成都崇州市华怀路崇双段旧线水泥混凝土路面大部分路段路况调查，结合以前设计施工图1结构计算基本模型(单位：cln)【作者简介】杨洋(1982一)，男，工程师。主要研究方向：沥青路面、施工、检测及病害处治建议；冯德梁(1985一)，男，工程师。主要研究方向：桥梁隧道施工及检测、路基路面病害处治。共振碎石化沥青加铺层层底弯沉影响因素模拟分析77算参数一致。计算结果显示(图4)，适当增大沥青基模量从50MPa增大到500MPa时，加铺层层底的加铺层的模量，其层底弯沉随之减小，但加铺

5、层模弯沉减小了73．4％，其中地基模量从50MPa到量对层底弯沉影响不明显(受荷中心处加铺层层底150MPa，这一阶段弯沉减少幅度最大，降低了50．弯沉显示加铺层模量从800MPa增大到2200MPa4％，降低效果为0．50％／MPa；而当地基模量从时，受荷中心处加铺层层底弯沉逐渐减小，从0．200MPa到500MPa，这一阶段弯沉值变化幅度稍小，415mm减小到0．359mm，减小了13．5％)。当然，降低幅度为36．6％，降低效果为0．12％／MPa，弯沉适当增大沥青加铺层模量，有利于路面结构的稳定值变化也趋于平缓。为

6、控制水泥路面碎石化沥青和抗车辙形变能力的提升，以此为沥青加铺层的材加铺结构的弯沉值，有效防止弯拉型反射裂缝，地料选取提供重要参考。基综合强度应保持在150MPa以上。2．3沥青加铺层厚度对其弯沉的影响2．5碎石化下层模量变化对加铺层弯沉的影响根据计算不同厚度沥青加铺层的受荷中心处加受荷中心处加铺层层底弯沉计算结果显示(图铺层层底弯沉，其结果显示(图5)，加铺层厚度从7)，随着碎石化下层模量的增大，沥青加铺层层底弯10cm增大到24cm时，受荷中心处加铺层层底弯沉逐沉逐渐降低。当碎石化下层模量从800MPa增至2渐减小，10

7、cm厚时弯沉为0．514mm，24cm厚加铺层400MPa，加铺层层底弯沉降低了4．88％，降低效果为弯沉减小到0．337mm，弯沉减小幅度34．4％，平均每0．003％／MPa，但碎石化下层模量从3200MPa增至9增加1cm厚的沥青加铺层(Ea=1200MPa)可减小弯600MPa，加铺层层底弯沉降低了5．45％，降低效果为沉0．0246ram，即平均效果为2．46％／cm，这与美国加0．0008％／MPa，可见，碎石化层下层模量大于2铺层结构设计方法(AI)提出的加铺层厚度的平均效400MPa以后，其模量的变化对于沥

8、青加铺层层底弯果为2．0％／cm～5．0％／cm的结论基本一致。沉影响不大，降低效果很有限，碎石化下层模量在252’000MPa左右，沥青加铺层层底弯沉值不大，且具备较5O’＼一．好的承载能力，共振碎石化工艺也容易实现，在结构48一⋯～■0昌46’中充当底基层的作用。g44。、c54242：'一O’41