沥青路面层间滑移破坏分析-重庆交通大学学报.PDF

维普资讯 第 24卷 第 3期 重 庆 交 通 学 院 学 报 2005年 6月 1．24 No．3 JOURNALOFCHONGOING．UAOTONGUNIVERSITY June 2005 沥青路面层 间滑移破坏分析 苏 凯 ， 武建民 ， 姚红云 ， 徐小坤 (1．同济大学道路与交通工程教育部重点实验室，上海 200092；2．长安大学 教育部特殊地区公路工程重点实验室， 陕西 西安 710064；3．湖州市公路局，浙江 湖州 311300) 摘要：通过对沥青路面基层和面层滑移破坏进行的实地调查，应用有限元计算了路面层问的剪应力，并采用路面材 料剪切仪进行了室内的层问剪切试验，研究了沥青路面的层 问抗剪切能力，分析了导致路面结构层层 问滑移的主 要原因，并提出了相应的解决措施 ． 关 键 词：道路工程 ；沥青路面；层问滑移；有限元；层问剪切试验 中图分类号：15414．1 文献标识码 ：A 文章编号：1001．716X{2~ }03-(D35-04 滑移、拥包是沥青路面夏季较容易发生的一种 病害．滑移会直接导致路面出现开裂 ，而拥包则直接 影响了路面的平整度 ．一般认为沥青路面的滑移 ，一 是由于沥青面层和基层之间由于粘结力不足 ，在行 车荷载的水平力反复作用下，发生层间滑移 ．另一种 是由于沥青混合料 的高温稳定性不足，夏季高温时 在行车荷载作用下产生．目前我国二级、三级公路的 沥青面层厚度普遍在 lOcm以下，加之交通运输的多 轴数，重轴数、高轮压 的新特点，使道路受力状况较 以往发生了明显变化 ，变为更加复杂，远非传统路面 图1 U型裂缝 结构力学分析所采用的均布轮胎荷载计算模式，复 杂的接触压力导致了基、面层 的严重滑移而不得不 挖掉重铺．造成前修后补，降低 了道路服务水平 ．因 此有必要对沥青路面面层和基层层间滑移破坏进行 研究分析． 1 滑移破坏的现场调查 调查[5】中发现，在滑移破坏较为轻微的地方，一 般出现细小的裂纹 ，(见 图 1)与路 中线大致成 45。 角，严重的则在斜裂纹的端部出现横向裂缝，与斜裂 纹相连 ，形成 U型裂缝 (也称月牙型)．U型的顶端一 图2 滑移破坏 般指向汽车作用力(刹车、启动)方向．滑移导致的裂 发生 ．而在一些长纵坡的坡底和坡顶处路面发生滑 缝，其缝宽可达到 1—2cm，滑移的前部面层 出现明 移比较集中且严重，这是 由于车辆到坡底时要刹车 显的褶皱 ，开裂的形状如指纹形 ．在开裂的地方，可 减速，在坡顶时要加速启动 ，都会对路面产生较大的 以看到轮迹带出现大颗粒上浮，变粗糙 ，空隙率增大 摩擦力 ．这两种情况下滑移造成的U型(月牙型)裂 的现象．在调查中还发现滑移破坏多发生在重车行 缝 ，其端部在坡底时指向行车方向，在坡顶时与行车 驶一侧 ，在没有重车通过的车道基本没有滑移现象 方向相反．在长纵坡的坡底滑移现象发生较多，特别 收稿 日期 ：200~04-26； 作者简介：苏 凯(1977一)，男，辽宁康平人，同济大学博士生，主要从事道路工程研究 维普资讯 36 重 庆 交 通 学 院 学报 第24卷 是在长纵坡尽头与小半径弯道相接处，破坏更加严 沥青砼 hl，El=1200MPa，／1I=O．25 重 ，部分路段滑移达到 1Ocm，造成路缘石悬浮于边 沟之上 ，见图2． 二灰稳定碎石 h2，E2，／12=O．25 2 路面层间剪应力计算分析