沥青加铺层国内外现状分析.ppt

《沥青加铺层国内外现状分析.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《沥青加铺层国内外现状分析.ppt（149页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、2019/4/24,1,沥青加铺层国内外 现状分析,王选仓 教授、博导,2019/4/24,2,概述, 采用沥青面层作为原有路面的加铺层是 一种非常典型的补强方法。 对于沥青路面，能显著改善路面使用性能； 对于水泥路面，能吸收两种材料的优点。 国内外仍处于研究、试验阶段。,2019/4/24,3,国内外研究工作概括, 旧路面检测与评价； 旧路面处治技术； 加铺方案选择； 沥青加铺层力学分析； 反射裂缝机理分析与防治措施； 加铺层材料； 试验设备； 沥青加铺层设计方法。,2019/4/24,4,第一部分,旧路面检测与评价,2019/4/24,5,1.1国外路面检测现状, 目前，已开发研制的路面管

2、理系统软件和路面养护管理专家系统有： 美国： “联邦公路路产及使用性能研究（NSIPS）”； “公路使用性能监测系统研究（HPMS）”； “公路经济需求系统研究（HERS）”； “城镇道路管理系统研究（URMS）”。,2019/4/24,6,已开发研制的路面管理系统软件和路面养护管理专家系统, 加拿大： 研制了自动化道路分析仪（ARAN车）； 安大略省交通运输部的示范系统PRESERVER； 柔性路面养护管理专家系统PAMEX等。 英国： WHD公司研制开发了路面管理系统软件；,2019/4/24,7,已开发研制的路面管理系统软件和路面养护管理专家系统, 美国阿肯色大学的Kelvin C.P.

3、Wang教授等研制了数字化路面数据采集车（DHDV） 还有用于路面修复的路况专家系统SCEPTRE,2019/4/24,8,1.1国外路面检测现状, 关于路面平整度检测设备的研究： 美国GMR断面仪； 法国APL纵断面分析仪； 英国TRRL改进研制的颠簸累积仪； 澳大利亚的NAASRA平整度仪；,2019/4/24,9, 关于路面平整度检测设备的研究, 英国TRRL激光平整度仪； 瑞典的RST； 澳大利亚的RRDAS； 丹麦的DYNATESTRSP等,2019/4/24,10,1.1国外路面检测现状, 关于沥青路面快速检测的数据处理技术 1998年,美国维路公司与Arkansas大学交通研究所

4、共同推出的路面快速检测系统, 日本开发的道路破损检测车,采用了MO与录像带,2019/4/24,11,1.1国外路面检测现状, 关于路面承载能力的检测： 目前以动态检测技术为主流； 研究重点为：,检测手段,软件研发,评价技术,应用理论,2019/4/24,12,关于路面承载能力的检测,典型的检测方法为： 早期美国K.J.Law公司的落锤式弯沉仪(FWD)； 现今丹麦Dynatest公司的FWD； 国外正在研究滚动式弯沉仪(RDD)； 雷达技术,2019/4/24,13,1.2 国内路面检测现状,平整度检测技术 ： 在20世纪70、80年代，平整度测量设备主要是水平仪、三米直尺等； 到90年代初

5、，检测手段有一定的提高，如连续式平整度仪。 在“七五”期间,由交通部公路研究所和西安公路研究所等单位先后分别研制了颠簸累积仪和八轮仪等平整度检测装置。,2019/4/24,14,平整度检测技术, 在过去的十年中,我国规范规定了几种平整度检测设备和相应的检测、评定方法。 2001年交通部组织开展了平整度检定规程研究。 在新产品的研发方面,应对手推式断面检测仪和惯性激光断面检测仪进行研发。 平整度检测技术主要在于传感器选型、二次积分器设计及软件开发。,2019/4/24,15,路面破损快速检测技术,原理,照 明,路 面,摄影系统,录像系统,离 线 图像 处理 软 件,路面 破损 评价 系 统,20

6、19/4/24,16,路面破损快速检测技术, 我国在这方面的研究基本上是空白,近年来有些单位已开始了研究,如郑州大学等。 路面破损检测的研究开发重点是开发车载式自动破损检测系统,包括路面图像摄影、录像系统及其配套的检测装置和系统软件,2019/4/24,17,路面强度（承载能力）检测, 我国目前使用的弯沉测定系统有4种： 贝克曼梁弯沉仪； 自动弯沉仪； 稳态动弯沉仪； 脉冲弯沉仪（FWD）。,2019/4/24,18,路面抗滑能力检测, 目前车载或车牵引的高速自动化路面抗滑能力测试设备主要有三种： 横向力系数测试仪； 刹车式摩擦系数测试仪； 不完全刹车式摩擦系数测试仪。 横向力系数测试仪是在我

7、国应用最为广泛的自动摩擦系数仪,2019/4/24,19,1.2 国内路面检测现状,平整度检测技术 ： 在20世纪70、80年代，平整度测量设备主要是水平仪、三米直尺等； 到90年代初，检测手段有一定的提高，如连续式平整度仪。 在“七五”期间,由交通部公路研究所和西安公路研究所等单位先后分别研制了颠簸累积仪和八轮仪等平整度检测装置。,2019/4/24,20,1.3 检测新技术,雷达测定法,2019/4/24,21,雷达测定法,加拿大Sensers&Software公司PULSE RODAR路面雷达系统。,2019/4/24,22,雷达测定法,美国GSSI公司SIR系列雷达,2019/4/24

8、,23,雷达测定法,瑞典RAMAC/GPR探地雷达,2019/4/24,24,雷达测定法,意大利IDS公司RIS-2K/MF,2019/4/24,25,雷达测定法,中国电波所LTD探地雷,2019/4/24,26,雷达测定法,表1 雷达测试工程实例及使用效果分析,2019/4/24,27,雷达测定法,从上面几个道路雷达检测实例可以看出： 在选用天线合适的基础上，采用雷达对水泥混凝土板厚及板底脱空效果是很好的，测试结果与实际相符，可以加以推广采用,2019/4/24,28,雷达测定法,路面检测用雷达天线（频率）的选择 1)分辨率 根据Widoss的试验，得到不通厚度介质的反射脉冲回波形态，可以得

9、出介质厚度大于子波波长的1/4时，可以为探地雷达分辨出。,2019/4/24,29,雷达测定法,路面检测用雷达天线（频率）的选择 2)采样率 采样率是记录的反射波采样点之间的时间间隔。为保证路面检测精度，采样率t=1/v，对速度v=0.1-0.12cm/ns，采样率t0.083-0.1 ns。,2019/4/24,30,雷达测定法,表2 不同频率的子波波长及分辨率,从表2可以看出20cm以上的路面厚度应该采用200MHz以上的中心频率天线。,2019/4/24,31,1.3 检测新技术,基于GIS的道路破损状况检测,2019/4/24,32,基于GIS的道路破损状况检测, 可采用GIS 地理信

10、息系统，建立沥青路面破损模型。 通过道路CCD摄像技术，把沥青路面数码数据传输到计算机内，进行沥青路面破损状况分析。 生成路面病害分布图。 评价 。,2019/4/24,33,1.4 路面性能评价现状分析与改进,评价指标现状 目前国内外评价模型中常用的评价指标：平整度、抗滑性、行驶质量、路面状况指数、裂缝度、修补度、车辙深度等。 从各个不同侧面反映了路面使用性能情况，具有一定的科学性。 但这些评价指标不能全面、准确地反映高速公路的路面使用性能，评价指标需要改进。,2019/4/24,34,1.4 路面性能评价现状分析与改进,沥青路面评价指标改进 可提出针对FWD的结构承载力评价指标。 将裂缝率

11、和车辙深度作为破损的评价指标。 采用车辆跳跃参数作为行驶质量指标。 在安全性评价方面，增加路面构造深度。,2019/4/24,35,1.4 路面性能评价现状分析与改进,水泥路面评价指标改进 采用脱空度和接缝传荷能力评价结构承载力 将裂缝率、断板率和错台量作为路面破损的评价指标。 提出车辆跳跃参数作为行驶质量指标。,2019/4/24,36,路面评价方法,(1)基于回归模型法的路面使用性能评价方法 (2)基于系统分析法的路面使用性能评价方法如： 层次分析法和模糊数学方法 (3)基于灰色理论的路面使用性能的评价方法。 (4)其他的路面使用性能评价方法。如集对分析、遗传算法、神经网络等,2019/4

12、/24,37,第二部分,旧路面处治技术,2019/4/24,38,2.1 旧沥青路面的几种补强方法,1、挖补法 2、铣刨加铺新料法 3、热补板法 4、微波加热沥青修补路面技术,2019/4/24,39,2.2 稀浆封层, 稀浆封层是一种经济、快速、高效的路面处治技术； 在上世纪40年代后期发明于德国； 60年代后期在欧、美得到迅速推广； 上世纪80年代后又出现改性沥青稀浆封层，并在世界范围内迅速推广,2019/4/24,40,2.2 稀浆封层, 在美国，改性沥青稀浆封层的应用范围占全国黑色路面的60； 上世纪80年代后期，稀浆封层技术传到我国； “八五” 期间迅速发展并取得了一系列成果； “九

13、五”期间，我国开始改性乳化沥青稀浆封层的研究工作。,2019/4/24,41,2.3 稀浆加罩碎石封层,集两种封层的优点,2019/4/24,42,2.4 微表处,处理车辙等病害 最经济的方法,2019/4/24,43,2.5 复式微表处,表面功能层密实防水 具有良好的抗滑性,2019/4/24,44,2.6 沥青路面再生,节约资源保护环境,2019/4/24,45,2.7 水泥混凝土板破碎稳固技术, 碎石化； 震裂压稳； 碎裂压稳。,2019/4/24,46,2.7 水泥混凝土板破碎稳固技术,目前。碎石化技术采用最多，最有效的设备是多锤头破碎机（MHB）,国内引进的震裂压稳和碎裂压稳设备有板

14、式冲击锤和兰派冲击压实机。 一般路段推荐采用锤头破碎机（MHB）、冲击压实设备破碎，构造物、高挡土墙路段推荐采用板式冲击锤打裂压稳、共振型碎石化机械破碎。,2019/4/24,47,多锤头机械在破碎水泥路面,2019/4/24,48,板式冲击锤,2019/4/24,49,蓝派冲击压实机,2019/4/24,50,水泥混凝土板破碎尺寸研究,美国 部分 州对 混凝土 路面 破裂 尺寸的 经验值,2019/4/24,51,水泥混凝土板破碎尺寸研究,国内： 有人建议破裂为边长4560cm的块 有人建议是应用混凝土破碎机，将面层板分解成60100cm左右的碎块 还有人提出的建议是旧混凝土路面最好能破碎到

15、30cm，破碎到5060cm也是可以接受的,2019/4/24,52,2.8 表面清理方法, 喷砂法 冷磨法 冲砂法 冲水法 喷气法,2019/4/24,53,第三部分,加铺方案选择,2019/4/24,54,3.1 沥青混凝土路面加铺沥青层方案选择, 处置原有沥青路面沥青加铺层； 处置原有沥青路面夹层沥青加铺层； 洗刨原沥青路面（夹层）沥青层； 洗刨原有沥青路面基层沥青层。,2019/4/24,55,沥青路面加铺沥青层典型结构,2019/4/24,56,3.2 水泥混凝土路面加铺沥青层方案选择, 原水泥路面破碎后基层沥青层。 原水泥混凝土路面破碎后基层夹层沥青层。 原水泥混凝土处置后夹层沥青

16、层。,2019/4/24,57,水泥路面加铺沥青层典型结构,2019/4/24,58,水泥路面加铺沥青层典型结构（续上表）,2019/4/24,59,水泥路面加铺沥青层典型结构（续上表）,2019/4/24,60,水泥路面加铺沥青层典型结构（续上表）,2019/4/24,61,第四部分,加铺层力学分析,2019/4/24,62,4.1 加铺层力学分析, 以弹性理论为基础的静力学分析法； 有限元分析法； 断裂力学法； 动荷载分析法。,2019/4/24,63, 有限元法分析方法（国外）,有学者采用三维有限元分析和评价了沥青加铺层反射裂缝的开裂潜能和受力性质。 有学者采用有限元分析了车辆荷载作用下

17、考虑车辙、反射裂缝和疲劳开裂的沥青加铺层结构应力状况。 还有学者提出了交通荷载作用下的反射裂缝和疲劳开裂有限元模型，并进行了加铺层路面结构的应力、应变和弯沉的数值模拟。,2019/4/24,64, 有限元法分析方法（国外）,一些学者采用三维有限元分析了荷载及温度作用下设置钢丝防裂网的水泥混凝土路面加铺层和沥青路面加铺层结构的应力状况。 还有一些学者利用有限元方法分析了有、无橡胶沥青膜的加铺层裂缝附近的应力状况。,2019/4/24,65, 有限元法分析方法（国内）,有学者采用有限元法对有夹层的加铺层结构的应力与位移进行了力学计算，定量地分析了夹层的作用，考察了设置夹层后接缝处沥青加铺层剪应力与

18、板缝弯沉差的变化。 也有专家采用ANSYS有限元程序分析了参数变化对沥青加铺层荷载应力、温度应力及耦合应力的影响。 还有一些专家应用三维有限元法分析了层间接触条件、层间拉开宽度、脱空、罩面层厚度和基础模量对反射裂缝产生的单因素和多因素综合影响。,2019/4/24,66, 有限元法分析方法（国内）,还有一些学者用增量法有限元分析了设置碎石基层沥青路面结构的非线性响应，并与层状体系分析结构进行了对比。 另一些专家利用基于线弹性断裂力学的平面应变有限元方法，对土工加筋材料阻止沥青路面反射裂缝的桥联增韧效应进行了分析,2019/4/24,67, 断裂力学法,目前国外一些学者，提出了通过线弹性断裂力学

19、对沥青路面的疲劳损伤过程进行描述 国内的研究已把断裂力学应用于路面裂缝的计算，对沥青路面温度收缩开裂的热粘弹特性进行了研究，应用疲劳损伤力学理论与方法研究沥青类路面疲劳破坏机理和抗裂措施的抗裂机理。,2019/4/24,68, 动荷载分析法,国外的一些学者采用三维有限元方法分析了动荷载作用下水泥混凝土路面结构动力响应问题。 Cross，Stephen.A、Brown，E.Ray分析了试验路不同级配的沥青路面在动荷载作用下的抗车辙性能。 Iung.T、Pinear.A采用数值分析方法对路面结构动态裂缝的产生和扩展规律进行了研究。,2019/4/24,69, 动荷载分析法,国内一些专家应用三维有限

20、元动力学的基本方法，结合NEWMARK积分方法逐步求解运动方程，对动载作用下多层弹性体系的响应进行了分析。 还有对路面结构动力响应仿真与参数进行了研究，对各种结构组合情况的路面动力有限元模型进行了求解，运用人工神经网络原理技术，开展路面结构动力响应仿真和路面结构动态参数反分析。,2019/4/24,70,层间剪应力计算分析,2019/4/24,71,ha对层间剪应力的影响,2019/4/24,72,Ec/Ea对层间剪应力的影响,2019/4/24,73,应力吸收层剪应力的变化,2019/4/24,74,混凝土板应力分析,2019/4/24,75,1翘曲应力；2内应力,翘曲应力和内应力变化曲线,

21、2019/4/24,76,荷载应力随PCC板厚和AC层厚变化图,2019/4/24,77,荷载应力随PCC板厚和Ec/Ea的变化图,2019/4/24,78,第五部分,反射裂缝机理分析与防治措施,2019/4/24,79,反射裂缝机理分析与防治措施, 反射裂缝的扩展模式，根据断裂力学原理可分为三种： 张开模式； 剪切模式； 撕开模式。,2019/4/24,80,反射裂缝机理分析与防治措施, 从20世纪60年代开始，国外就开始了路面材料断裂规律的研究。 70年代，Yamada Y等人对裂缝尖端的奇异性进行了数值模拟。 1993年，J.M.Rigo.S.、S.Cescotto和P.J.Kuck等学

22、者开发了用于模拟旧水泥混凝土路面沥青加铺层反射裂缝扩展的有限元程序。,2019/4/24,81,反射裂缝机理分析与防治措施, 国内学者利用粘弹性与损伤的分析理论，模拟了裂缝的扩展过程。 2003年，一些学者应用损伤理论分析了旧水泥混凝土路面上沥青罩面层反射裂缝。 ARE法提出了基于反射裂缝控制的设计方法。,2019/4/24,82,反射裂缝机理分析与防治措施, 国外先后采用的防治措施有： 增加沥青层厚度、设置应力； 应变吸收薄膜夹层（麻袋布、土工织物）； 加筋沥青层（纤维织物、土工网）； 设置隔离层（石屑、砂）； 处置旧路面板（封填裂缝、破碎稳定旧路面）等。,2019/4/24,83,第六部分

23、,加铺层材料,2019/4/24,84,6.1 夹层材料, 土工织物夹层 改性（橡胶）沥青砂、沥青碎石、二灰碎石、沥青混凝土等是厚度较大的夹层，可以作为一个独立的结构层（应力吸收层）进行研究。 玻璃纤维格栅层,2019/4/24,85,6.1 夹层材料, APP改性沥青油毡 大粒径沥青混合料裂缝缓解层 级配碎石裂缝缓解层 复合加筋油毡,2019/4/24,86,正在流水线上生产的APP改性防水油毡,2019/4/24,87,应力吸收层,2019/4/24,88, 应力吸收层有以下一些种类：沥青砂、AC-10、SMA-10、SMA-5、稀浆封层、乳化沥青加石屑、STRATA以及土工布、土工格栅、

24、油毛毡和玻璃格栅等等。 经验表明，土工布、土工格栅、油毛毡和玻璃格栅等的施工难度大，实际路用效果的变异性也较大。,2019/4/24,89, 徐州薄层罩面与许昌复合结构采用特别配制的SBS改性沥青石屑作为应力吸收层，厚度为2cm左右。,2019/4/24,90,应力吸收层的材料组成, 采用SBS改性沥青，SBS含量5.5%，软化点75，弹性恢复（25）85%，TFOT后5延度30cm，其它指标满足部颁标准I-D的要求。,2019/4/24,91,应力吸收层的材料组成, 采用满足规范要求的石料，与沥青粘附性要大于4级。 混合料级配需专门设计，严格控制矿粉用量与油石比，并满足前面提出的各项技术要求

25、。,2019/4/24,92,应力吸收层的试验评价,三轴试验法,max=kvC+ztg,2019/4/24,93,kv 值,2019/4/24,94,粘结层剪切强度(MPa),2019/4/24,95,粘结层拉拔强度（Mpa）,2019/4/24,96,应力吸收层施工,2019/4/24,97,2 cm 应力吸收层,28cm 水泥砼面层,2019/4/24,98,2019/4/24,99,2019/4/24,100,2019/4/24,101,2019/4/24,102,直径25cm 直径30cm 直径35cm,现场温度 25,2019/4/24,103,2019/4/24,104,6.1 夹

26、层材料,夹层材料研究方向： 夹层材料路用性能研究 夹层抗裂性能 夹层抗拉性能 夹层联结性能 夹层材料与沥青加铺层组合研究,2019/4/24,105,6.2 沥青层材料, 传统的密集配沥青混凝土当用于沥青罩面时，都对传统的材料组成设计进行改进。 另外最近几年的主要方向是采用SMA结构，改性剂的选择也以SBS居多。 欧洲有很多国家倾向于使用超薄沥青混凝土进行旧路面的养护和维修。,2019/4/24,106,超薄沥青混凝土, 法国标准NF P98-137的定义，非常薄面层（BBTM）的厚度为2025mm；超薄面层（BBUM）的厚度为1525mm。 BBM所选材料非常类似于SMA沥青混合料，均为断级

27、配，但在一些主要技术观点上则有所不同： BBM是明显的断级配； BBM中胶砂的含量较少：0.075 mm以下粉料的含量少35，沥青结合料含量少0.51.3。,2019/4/24,107,超薄沥青混凝土, 英国 英国应用超薄沥青混凝土最早始于20世纪90年代初。 超薄沥青混凝土最大粒径为14mm,面层空隙率为20，沥青含量5.0左右。 最初的降噪水平为34dB，等效于减少交通量的60。,2019/4/24,108,超薄沥青混凝土, 瑞典 瑞典于1999年在Stockholm铺筑了超薄沥青混凝土试验路。 采用的混合料级配成为ABS11，接近于瑞典规范中的0/11SMA,空隙率设计为24，不使用纤维

28、，由马歇尔试验和排水试验确定设计沥青含量。,2019/4/24,109,超薄沥青混凝土, 波兰 波兰于1998年在Wroclaw城市附近修筑了试验路。 采用了三种不同类型的沥青混合料：0/8SMA，0/6SMA，0/10SMA和级配沥青混合料类型MNU 。,2019/4/24,110,超薄沥青混凝土, 美国 美国于1992年首次引进了法国的摊铺机械，在Alabama修筑了两条Novachip工程。 Novachip试验路中，混合料使用了两种不同的集料： 一是花岗岩，其混合料组成为：70的3/8”碎石，27砂和3矿质填料； 二是砾石，其组成为75的粗砾石，20的细砂砾，5的矿质填料，级配组成略。

29、,2019/4/24,111,超薄沥青混凝土, 我国起步比较晚。 在20世纪90年代中后期，北京、广州等地的城市道路先后采用埃索改性沥青铺筑了试验路段。 2001年，交通部公路科学研究所承担了交通西部交通建设科研项目：超薄层沥青混凝土面层技术研究。,2019/4/24,112,第七部分,试验方法与设备,2019/4/24,113,7.1 评价防止反射裂缝效果的 试验方法与设备,(1)直接拉伸试验 加拿大渥太华学者A.Shalaby采用重复液压加荷机进行重复拉伸疲劳试验 荷兰H.V.Duijn在小块混凝土板进行直接拉伸试验。,2019/4/24,114,7.1 评价防止反射裂缝效果的 试验方法与

30、设备,(2)间接拉伸试验 奥地利维也纳大学采用劈裂试验来评定层间粘结强度和单位断裂能。,2019/4/24,115,7.1 评价防止反射裂缝效果的 试验方法与设备,(3)弯曲一拉伸疲劳试验 意大利Bo1ogna大学采用不同材料的沥青加铺层进行三点弯曲疲劳试验，对不同防裂夹层进行评价。 法国Limoges土木工程实验室进行了跨中有槽口试件的三点弯曲试验，计算疲劳破坏寿命。 同济大学采用无切口有加筋层试件，进行静载试验。,2019/4/24,116,7.1 评价防止反射裂缝效果的 试验方法与设备,(4)剪切疲劳试验 华南建设学院采用自制的剪切装置模拟了II型裂缝的剪切疲劳破坏。 葡萄牙J.B.So

31、usa采用了Cox&Sons公司生产的反射裂缝仪对试件进行了剪切和拉裂重复加载试验，模拟了I型及II型裂缝的联合作用。,2019/4/24,117,7.1 评价防止反射裂缝效果的 试验方法与设备,(5)试板疲劳试验 日本NAGATO.ABC及英国诺丁汉大学均采用了试板轮迹疲劳试验，采用滚动的轮子模拟接缝两侧的偏荷载及中荷载作用对加铺层所产生的疲劳作用,2019/4/24,118,7.1 评价防止反射裂缝效果的 试验方法与设备,(6)大型疲劳试验 我国空军工程大学自行研制了模拟反射裂缝扩展的大型疲劳试验，分析沥青加铺层的疲劳破坏规律，检测不同加铺层方案的防裂效果。,2019/4/24,119,7

32、.2 现有的抗拉、抗剪室内试验仪器,2019/4/24,120,7.2 现有的抗拉、抗剪室内试验仪器,剪切试验模型,2019/4/24,121,7.2 现有的抗拉、抗剪室内试验仪器,反射裂缝疲劳试验台架示意图,2019/4/24,122,7.2 现有的抗拉、抗剪室内试验仪器,拉拔试验装置,2019/4/24,123,7.2 现有的抗拉、抗剪室内试验仪器,抗剪强度试验方法示意图,2019/4/24,124,7.2 现有的抗拉、抗剪室内试验仪器,DLG-A 型路面材料剪切试验仪剪切作用原理,2019/4/24,125,7.2 现有的抗拉、抗剪室内试验仪器,APA试验机疲劳试验模型,2019/4/2

33、4,126,7.2 现有的抗拉、抗剪室内试验仪器,GTM试验机主机结构图,2019/4/24,127,7.2 现有的抗拉、抗剪室内试验仪器,电子万能试验机,2019/4/24,128,对现有抗拉、抗剪室内设备的评价,改性油毡防治反射裂缝室内足尺试验设备：对于因荷载产生竖向位移差导致的剪应力不能测定。 斜剪试验机：较好的模拟了在实际行车中路面同时受到竖向垂直荷载和水平荷载，但试件尺寸较大。只考虑了常温状况。,2019/4/24,129,对现有抗拉、抗剪室内设备的评价, 拉拔试验机：该试验机一个显著的问题就是没有考虑温度。 DLG-A型路面材料剪切试验仪：能模拟基层与面层间发生剪切的情况，对于三层

34、或多层的情况下没有加以考虑。 GTM试验机：反应实际情况的效果较好，但在改变垂直压力之后，需要重新把机器角调整到所需要的角度，且对于层与层之间的剪应力、拉应力是否可以测定还有待研究。,2019/4/24,130,对现有抗拉、抗剪室内设备的评价, 层间抗剪强度的试验机：但该试验只对抗剪强度起作用，而不能测定抗拉强度。 电子万能试验机：此设备也没有考虑温度因素，而且最大量程为100，量程还不够大 。,2019/4/24,131,对现有抗拉、抗剪室内设备的改进,可从以下方面改进开发室内层间拉伸剪切测试机： 加载系统(如千斤顶) ； 温度控制系统； 应力测定系统； 试件制作尺寸。,2019/4/24,

35、132,第八部分,设计方法,2019/4/24,133,8.1 沥青路面加铺沥青混凝土 设计方法, 有效厚度法（组分分析法）； 弯沉法； 力学经验法（Shell 、ARE、RII 等),力学经验法,国外设计方法,2019/4/24,134,8.1 沥青路面加铺沥青混凝土 设计方法,弹性层状理论,国内设计方法,2019/4/24,135,加铺层设计方法对比分析, 弹性层状体系应用较广泛。但是路面材料的各种假设常常使其陷入半理论半经验的尴尬境地，而且应力计算结果偏大； 通用有限元计算程序中都可以分析弹粘塑性物质在温度、荷载以及其它条件作用下的力学响应，但是有限元本身计算复杂；,2019/4/24,

36、136,加铺层设计方法对比分析, 有效厚度法虽模型简单，但适用范围有限，一般情况下只适合于等级较低的公路。 文献表明，有效厚度法计算得出的路面厚度最大，其次为弹性层状体系理论，有限单元法计算得出的加铺层厚度最薄。,2019/4/24,137,加铺层设计方法对比分析,结论： 设计时采用双层或多层体系理论 ； 考虑材料的非线性以及旧路面破损或者其他缺陷 ； 加铺层中出现的最大弯拉应力作为控制指标 。,2019/4/24,138,8.2 旧水泥路面加铺沥青混凝土 设计方法,有效厚度法,Ha=hn-he,美国地沥青协会和AASHTO均采用,2019/4/24,139,8.2 旧水泥路面加铺沥青混凝土

37、设计方法,美国沥青协会（AI）的弯沉法,接缝（或裂缝）两侧的板边平均弯沉值 （WL+WU）0.36mm,接缝（或裂缝）两侧的板边弯沉差（WLWU）0.05mm,2019/4/24,140,8.2 旧水泥路面加铺沥青混凝土 设计方法, 美国陆军工程师部队（COE）的 补足厚度缺额法,hov=A（Fhdcbhex）,2019/4/24,141,8.2 旧水泥路面加铺沥青混凝土 设计方法, AASHTO的断裂间距法,2019/4/24,142,8.2 旧水泥路面加铺沥青混凝土 设计方法, AASHTO的断裂间距法,2019/4/24,143,8.2 旧水泥路面加铺沥青混凝土 设计方法, 我国公路水泥

38、混凝土路面设计规范 （JTG D40-2002）设计方法,以控制水泥混凝土路面的荷载应力及温度应力的综合疲劳作用不超过水泥混凝土弯拉强度标准,沥青加铺层高速公路和一级公路的最小厚度宜为100mm，其他等级公路的最小厚度宜为70mm”,2019/4/24,144,旧水泥路面加铺层设计方法 研究思路,在旧水泥混凝土路面上加铺沥青面层设计，主要考虑满足两方面的要求： 旧水泥混凝土路面结构经加铺后是否达到强度要求； 沥青加铺层能否满足防止温度、荷载所导致反射裂缝的要求。,2019/4/24,145,一种新思维 可以打开一把旧锁,2019/4/24,146,旧水泥路面加铺层设计方法 研究新思维,设计指标,验算指标,弯沉 竖向剪切疲劳应变,层底弯拉应变 竖向剪切应变,2019/4/24,147,沥青加铺层发展趋势,2019/4/24,148, 检测无损化, 评价程序化, 力学融合化, 材料改性化, 设备精小化, 设计应变化,2019/4/24,149,欢迎交流！,