山区水泥混凝土路面加铺沥青层技术研究

作者：汤文^*

来源：硕士, 华中科技大学, 2006-04-01.

• 山区公路
• 沥青加铺层
• 三维有限元
• 反射裂缝
• 车辙
• 滑移损坏

由于恶劣的气候条件和复杂的地形条件,山区公路沥青加铺层往往过早地出现了较为严重的反射裂缝、车辙和层间滑移损坏,它们严重地影响了改造路面的服务质量。本文结合316国道丹江段水泥混凝土路面加铺工程,对山区水泥混凝土路面加铺沥青层技术进行研究。本文首先对316国道丹江段旧混凝土路面进行调查评定,在对车辙、反射裂缝和滑移破坏这三种山区公路沥青层加铺后常见的路面损坏形式进行详尽分析的基础上,针对当地的气候条件和山区公路的路面荷载特征,提出了316国道丹江段路面加铺结构以及原混凝土路面的处治措施。316国道丹江段路线状况调查表明,此路段长大纵坡和小半径弯道所占比例较大,这必然对行车荷载作用下的路面结构有较大的影响。因此,本文根据行车、地形等因素对山区公路大纵坡路段、弯道路段和制动这3种情况下,由于行车而产生的竖向荷载和水平荷载进行分析计算。并利用三维有限元软件ANSYS分析各种纵坡坡度、弯道半径以及不同大小的制动力作用下路面结构的应力特征;同时对行车荷载作用下,路面结构内应力随深度的变化情况进行分析。最后,本文分析了加铺层厚度和模量对加铺层应力的影响。通过对加铺路面结构的分析表明,由于山区公路路线特征而产生的水平荷载增大了路面结构内的拉应力和剪应力,从而加剧了路面结构损坏,路面加铺层应采用合适的厚度和模量。目前,316国道丹江段加铺路面运营一年多,路面使用状况良好。