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原文传递复合式路面防裂夹层防反射裂缝的效果评价

论文题名：	复合式路面防裂夹层防反射裂缝的效果评价
关键词：	道路工程;混凝土路面;裂缝整治;沥青加铺层
摘要：	近些年，随着交通量和车辆载重的急剧增加，再加上由于当时设计、施工及后期养护出现的问题，致使我国越来越多的水泥混凝土路面发生了不同程度的病害，有的甚至还未达到设计年限。为了满足行驶车辆节能、省时、安全以及舒适性的要求，为此急需对这些损毁的水泥混凝土路面进行彻底的改造。为了有效的利用原有的水泥混凝土路面，节约工程投资，防止资源浪费，使用沥青混凝土作为加铺层不失一种改善其使用性能的有效措施之一。但，由于原水泥混凝土路面原始接缝的存在，使得沥青加铺层出现反射裂缝就变得不可避免，反射裂缝一旦出现，即会加快沥青面层水损坏的发生，导致路面的使用功能严重下降。本课题主要是针对旧水泥混凝土路面沥青加铺层反射裂缝这一病害，寻求一种性能优良的材料及设计方法，使沥青加铺层的使用寿命得以延长。本文主要进行了以下几个方面的研究工作：　　本文首先在前人研究的基础上，继续对反射裂缝产生的机理做了进一步的探讨。考虑到试验所用试件的尺寸，决定采用AC-10的中值作为沥青混合料的级配曲线。然后确定了沥青混凝土加铺层的油石比为4.8％，并验证了其高温稳定性、水稳定性等沥青混凝土的其他性能均能满足规范的要求，为下一步的试验的开展做好了准备。次，使用橡胶沥青应力吸收层、聚酯玻纤布、玻纤格栅、FHGS高强玻纤复合材料土工格栅(以下简称：FHGS格栅)铺筑于旧水泥混凝土路面沥青加铺层之间作为防裂夹层与直接加铺结构相比，采用更接近于实际的轮辙仪轮载重复加载试验。针对本课题设计了三种试验方案：一是横向接缝轮载重复试验；二是纵向接缝弯拉型轮载重复试验；三是纵向接缝剪切型轮载重复试验。综合比较着三种试验方案的试验结果，以上几种防裂夹层延缓反射裂缝的效果又高到低依次是：FHGS格栅、玻纤格栅、聚酯玻纤布、橡胶应力吸收层、直接加铺结构。再次，采用Cooper疲劳试验机，采用控制应力加载模式，在不同温度、不同应力水平下，对加铺以上防裂夹层的制作的小梁试件进行四点弯曲疲劳试验，得到的试验结果与轮载重复试验基本一致。最后，运用ABAQUS有限元软件，分析了加铺层厚度对其结构内部内力、最大弯沉及接缝两侧弯沉差的影响，得到加铺层的厚度不宜超过14cm。另外，结果还显示，FHGS格栅对沥青加铺层层底的应力集中消散作用最好，依次是玻纤格栅、应力吸收层、聚酯玻纤布、直接加铺结构，与轮载重复试验结果类似。然后，根据断裂力学中应力强度因子K这一概念结合有限元分析，提出了沥青加铺层最小厚度的计算方法。经综合比较分析，考虑尺寸效应、施工抗割破能力等其他因素，推荐优先选用FHGS格栅防反射裂缝的措施，有条件的情况下可以和橡胶应力吸收层同时使用。
作者：	李修磊
专业：	道路与铁道工程
导师：	凌天清
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆交通大学
学位年度：	2010
正文语种：	中文