白改黑工程反射裂缝防治技术.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 3 经验-力学法设计 AASHTO 2002 De Bondt 方法 Robert L. Lytton方法 Molenaar方法 我们的方法 ——经验-力学法设计I 2002年的AASHTO铺面设计指南（2002 AASHTO Pavement Design Guide）中的加铺层设计修改为基于力学－经验法的设计方法。 ——经验-力学法设计II De Bondt的加筋沥青加铺层设计是在野外测量、室内测试、理论发展和数学模拟的基础上形成的。 其设计思路为：应用有限元方法，采用断裂力学理论处理加筋沥青加铺层问题，设计模型考虑裂缝/接缝间断的存在，能预测①交通荷载、温度下降和不均匀的土壤运动的影响；②裂缝在加铺层中的扩展；③道路结构的层间滑动；④加铺层底加筋的作用。 De Bondt等人用截面单元模型模拟旧路面结构的裂缝/接缝行为，裂缝/接缝的界面剪切劲度Dtt必须来自野外记录的裂缝的相对运动，其值代表特定环境（速率和温度）的接裂缝的性能。 通过大量研究发现，FWD是目前测量裂缝相对（竖向）运动最合适的工具。De Bondt等人的设计方法，能够评估各类加铺层的寿命，所需数据可以通过实地评估和以材料为主的试验得到。 ——经验-力学法设计III Robert L. Lytton于1989年基于对弹性地基梁模型的断裂分析，提出了沥青加铺层在交通荷载作用下I型和II型裂缝应力强度因子的计算式，以及温度荷载作用下I型应力强度因子的计算式，建立了加筋材料受力模型，引入加筋对沥青加铺层开裂的影响。在此基础上，结合Paris疲劳断裂公式，提出沥青加铺层（含加筋）的厚度设计方法。 在设计用土工织物加筋沥青加铺层时，必须选择加铺层厚度d0，织物或格栅承受的最大拉力，条形织物宽度和所用粘层油的数量。由于这些参数选择相互影响，可以通过迭代过程进行加铺层优化设计 。 ——经验-力学法设计IV Molenaar等人于1996年提出一种等效层模型，即将开裂层以下部分结构层（含路基）、开裂层所含结构层及其加铺层分别等效为一种材料，确定其当量模量，然后按双层体系（地基、开裂层）进行结构分析，根据Paris公式提出加铺层设计方法。等效层的模型可分为两种情况，如下图所示。 等效层模型 ——经验-力学法设计V 我们的方法，极限状态方程： 荷载作用 温度变化作用 a 温度收缩（结合） c 温度翘曲（结合） d 温度翘曲（半结合） b 温度收缩（半结合） c 温度翘曲（结合） d 温度翘曲（半结合） a 温度收缩（结合） b 温度收缩（半结合） c 温度翘曲（结合） d 温度翘曲（半结合） a 温度翘曲（结合） b 温度翘曲（半结合） 破坏模式 五、防治反射裂缝措施 1 工程措施 设置夹层 软夹层 土工织物 土工格栅 金属网格 设置碎石缓解层 增加沥青加铺层厚度 提高沥青混凝土的抗裂性能 2 设置夹层 设置夹层 ——应力消散（吸收）夹层（橡胶沥青、防裂贴和SAMI等）； ——土工织物（聚丙烯或聚酯织物和聚乙烯、聚丙烯或聚酯无纺织物）； ——格栅（聚丙烯或聚酯土工格栅、玻璃格栅和金属格栅）。 软夹层 土工格栅层 应力吸收软夹层 可降低混凝土板与沥青加铺层之间的粘附阻力，使二者易于蠕动—滑移，从而减少温度下降引起的反射裂缝；同时，由于隔开了接缝（裂缝）端部，它也可以降低沥青加铺层底面的荷载应力。 无纺织物夹层 主要作用与应力吸收软夹层相似，而织物由于模量稍高，可对沥青加铺层起少量加筋作用。 格栅 土工格栅的临界应力和应变与织物相近。金属格栅的刚度很大，而刚度大的夹层对于降低沥青加铺层内因温度下降而引起的应力和应变的作用不如软夹层，对于降低荷载产生的应力和应变的作用则远大于软夹层。 采用复合式夹层（下层为应力吸收层，上层为金属格栅） 虽可以像软夹层那样减少温度引起的反射裂缝，但仍保留了软夹层不能降低加铺层荷载应力的缺点。 3 碎石缓解层 碎石缓解层 碎石缓解层特性（散粒体）如下： ——容许板伸缩变形 ——容许板翘曲变形 ——接缝不向上扩展 因此，设置碎石缓解层可有效防治反射裂缝。 4 增加沥青加铺层厚度 增加沥青加铺层厚度 ——减少旧水泥混凝土路面的温度变化，降低沥青加铺层的拉应力； ——增加路面结构的弯曲刚度，降低接缝处的弯