低温下公路面层反射裂缝的扩展研究
2021-02-18田鑫雨赵丽君
智能城市 2021年23期
孙 淦 田鑫雨 钱 涛 赵丽君
(1.绍兴市城投再生资源有限公司,浙江绍兴 312000;2.绍兴文理学院土木工程学院,浙江绍兴 312000)
脆性材料在航空、汽车领域内的应用越来越广泛,脆性材料的断裂和失效问题是研究人员热衷的话题。我国大部分高速公路采用半刚性结构,结构包括沥青路面、半刚性基层和底基层。
沥青材料的塑性随温度变化,在一定范围内,温度与塑性呈正比,在低温状态下,沥青材料呈现脆性,有必要研究低温环境下基层裂缝对面层反射裂缝的扩展[1-3]。
路面反射裂缝的主要研究方法包括试验研究[4-10]、理论分析[11-12]和数值模拟[13-17]。付其林等[5]、冯新军等[6]、袁高昂等[10]等对沥青碎石的级配进行研究与对比,得到沥青稳定碎石油石比和空隙率与抗反射裂缝能力之间的关系。周富杰等[4]、周刚等[8]发现,加铺土工网、土工格栅聚氨酯改性卷材、特殊金属网格和经编复合聚酯玻纤布对抗反射裂缝有较好的帮助。
路面反射裂缝的理论分析主要以静力学分析法、断裂及损伤力学为主,为反射裂缝研究提供丰富的理论支撑[11-12]。宋建民等[16]和黄立葵等[17]对沥青面层反射裂缝扩展过程进行数值模拟,发现增加面层厚度和减小基层弹性模量可以延长面层反射裂缝的疲劳寿命。
探究反射裂缝的扩展机制方面,现有研究多针对填料级配和道路结构分层厚度,大部分研究只针对常温条件,较少考虑低温工况以及基层初始裂缝状态对反射裂缝扩展的影响。现有研究多集中在裂缝的开裂机制方面,基层上裂缝的分布情况对反射裂缝的影响研究较为匮乏,尤其是基层上裂缝的倾角对反射裂缝的影响研究更少。……
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