格柵加筋瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)輪載疲勞模擬對比試驗(yàn)

采用有限元軟件對不同格柵層位對舊瀝青路面加鋪層結(jié)構(gòu)應(yīng)力應(yīng)變的影響規(guī)律進(jìn)行分析,探索格柵加筋在瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)中的最佳位置。通過計(jì)算得出:在只考慮整個(gè)加鋪層底部的最大拉應(yīng)力、拉應(yīng)變的情況下,格柵設(shè)置在加鋪層底部的抗拉效果比設(shè)置在其他層位要好;就瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)整體疲勞壽命來看,格柵鋪設(shè)在加鋪層厚度的1/6處比鋪設(shè)在加鋪層底部更能有效延長加鋪層的疲勞壽命;同時(shí)通過理論計(jì)算得出應(yīng)力吸收層與格柵加筋聯(lián)合使用是提高加鋪層疲勞壽命的有效方法。

從車轍機(jī)理分析入手,由ansys確定面層內(nèi)部最大剪應(yīng)力位置,再通過不同層位室內(nèi)車轍試驗(yàn)的對比驗(yàn)證,得到了工程路面鋪筑的最佳位置,可為工程實(shí)際提供參考依據(jù)。

通過對小玻格柵加筋土體的三軸試驗(yàn)研究及剪切后試樣的ct掃描,分析了不同加筋層數(shù)對試樣應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系、抗剪強(qiáng)度和側(cè)向變形束縛作用的影響。結(jié)果表明:加筋作用隨著軸向應(yīng)變的增大而增大;同一種加筋材料,加筋層數(shù)越多,加筋效果越明顯;適當(dāng)?shù)募咏顚訑?shù)可以很好地約束加筋土側(cè)向變形,但加筋層數(shù)超過一定范圍后,加筋層數(shù)越多對側(cè)向變形的約束并一定越強(qiáng)。

通過載荷試驗(yàn),模擬基礎(chǔ)受荷條件下的剪切破壞過程,了解不同類型格柵在增大荷載擴(kuò)散角,提高承載力,減小地基變形等方面的效果。

玻纖格柵作為近年來開發(fā)的新型土工合成材料,因其有較強(qiáng)的抗拉強(qiáng)度、較高的彈性模量和與瀝青混凝土較好的相容性等特點(diǎn),已逐漸應(yīng)用于道路工程中。本文介紹了玻纖格柵應(yīng)用于瀝青加鋪層改造舊水泥混凝土路面的實(shí)例,并對其進(jìn)行了理論分析。結(jié)果表明,采用土工合成材料可有效地延緩原水泥混凝土路面的接、裂縫在瀝青混凝土加鋪層中的反射,減少加鋪層厚度,還可節(jié)省工程造價(jià)。

通過對具有不同含水率、不同土工格柵加筋層的粘土進(jìn)行了三軸壓縮試驗(yàn),測定了土工格柵加筋土體的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。分析了土工格柵加筋粘土體的內(nèi)摩擦角和粘聚力隨含水率、加筋層的變化規(guī)律,得出了有土工格柵加筋粘土的重要結(jié)論。

通過室內(nèi)試驗(yàn)研究加筋粘性土的加筋效果,并分析含水率對加筋粘性土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的影響,其結(jié)論為今后土工格柵加筋粘土在工程中的應(yīng)用提供理論參考依據(jù)。

橡膠砂作為輕質(zhì)、耗能填料在土木工程中有廣泛的應(yīng)用前景,但其強(qiáng)度往往會隨橡膠含量的增大而降低。土工格柵常用于對散體材料的加筋補(bǔ)強(qiáng),研究土工格柵對橡膠砂強(qiáng)度特性的加筋效應(yīng)具有重要意義。基于三軸壓縮試驗(yàn),對3種不同格柵布置方式(1、2、3層)下的干燥橡膠砂強(qiáng)度特性展開研究,重點(diǎn)考察加筋層數(shù)對不同圍壓(50、100、200kpa)下、不同配比(0%、10%、20%、30%、40%)橡膠砂的強(qiáng)度參數(shù),如峰值強(qiáng)度、似黏聚力、內(nèi)摩擦角的影響規(guī)律。結(jié)果表明:土工格柵加筋橡膠砂的強(qiáng)度參數(shù),包括峰值強(qiáng)度、似黏聚力、內(nèi)摩擦角,相對于未加筋橡膠砂均有明顯提高,提高幅度隨土工格柵加筋層數(shù)的增加而增大,隨著圍壓的降低而增大；土工格柵對配比為20%橡膠砂的強(qiáng)度加筋效應(yīng)最為明顯；土工格柵加筋橡膠砂的強(qiáng)度參數(shù)恢復(fù)系數(shù)與加筋密度之間呈良好的線性關(guān)系；土工格柵加筋橡膠砂的強(qiáng)度特性可由試驗(yàn)所得的經(jīng)驗(yàn)恢復(fù)函數(shù)較好地估計(jì)。

土工格柵加筋膨脹土路堤或路塹、渠坡已在公路、鐵路與水利工程中獲得成功應(yīng)用,但目前對加筋膨脹土的強(qiáng)度與變形特性的研究還較少。對不同方案加筋(水平1層加筋、水平3層加筋、豎向加筋)與不加筋的膨脹土樣在不同圍壓下的三軸排水剪切試驗(yàn)結(jié)果的分析表明,(1)土工格柵加筋膨脹土形成排水通道,加速土體的排水固結(jié),有利于膨脹土坡的穩(wěn)定;(2)土工格柵加筋膨脹土一般呈應(yīng)變硬化特征;(3)土工格柵的植入使剪切帶的發(fā)展受到抑制,導(dǎo)致破壞模式變化;(4)加筋使膨脹土的內(nèi)摩擦角變化不大,而黏聚力則有明顯提高,其提高程度從小到大依次為水平1層加筋、水平3層加筋和豎向加筋;(5)采用加筋效果系數(shù)r評價(jià),除了水平1層加筋方式的效果有所降低外,其余加筋方式都表現(xiàn)出加筋比不加筋的效果要好,其中以豎向加筋的效果最好。

對不同結(jié)構(gòu)方案下的舊水泥混凝土路面板上瀝青混凝土加鋪層結(jié)構(gòu)進(jìn)行直道試驗(yàn),分析研究了不同軸重及荷載次數(shù)作用下的接縫彎沉差、車轍變形以及路面的疲勞特性,并對比了瀝青加鋪材料及結(jié)構(gòu)優(yōu)劣性.結(jié)果表明,在不同軸載的反復(fù)作用下,所研究的新型瀝青混凝土材料在接縫路表彎沉、車轍變形量和路面結(jié)構(gòu)的抗剪切疲勞特性等方面都優(yōu)于普通的ac-20瀝青混凝土.

為探索格柵層位對加筋瀝青混凝土抗車轍性能影響的內(nèi)在規(guī)律,采用10cm深車轍試模對不同格柵層位的瀝青混凝土進(jìn)行車轍試驗(yàn),實(shí)測蠕變參數(shù),建立粘彈性有限元模型,對不同深度的車轍模型進(jìn)行最大剪應(yīng)力計(jì)算,最后將二者對比分析.結(jié)果表明:格柵越靠近加載面,瀝青混凝土的高溫抗車轍效果越好,原因是格柵鋪設(shè)于瀝青混凝土中最大剪應(yīng)力附近;格柵距離加載面一定位置時(shí),瀝青混凝土的最大剪應(yīng)力增大,但瀝青混凝土的抗車轍能力依然比未鋪設(shè)格柵時(shí)的好.分析方法與所得結(jié)論對瀝青層結(jié)構(gòu)與材料設(shè)計(jì)具有一定的應(yīng)用價(jià)值.

以合肥市滁州路舊路改造為例,介紹玻璃纖維格柵的技術(shù)性能指標(biāo),簡述施工工藝,分析格柵加筋混凝土加鋪層路面路用性能改善機(jī)理。

裂縫和車轍是瀝青混凝土路面常見的病害。文中對新建瀝青混凝土路面基層有無貫穿裂縫時(shí)未加筋土工格柵和加筋土工格柵,水泥混凝土路面和瀝青混凝土路面加鋪層間布設(shè)加筋土工格柵等工況分別進(jìn)行了有限元數(shù)值計(jì)算分析。結(jié)果表明:土工格柵鋪設(shè)的最佳位置根據(jù)防治病害的不同要求而不同;基層有貫穿裂縫時(shí),土工格柵可有效的改善路面結(jié)構(gòu)的受力情況;瀝青加鋪層間設(shè)置土工格柵對防止和減緩反射裂縫有很大的正面效應(yīng),同時(shí)揭示了土工格柵的增強(qiáng)機(jī)理和防裂作用。

在山西省北部某二級公路埋設(shè)zdr-11型智能溫度記錄儀,對路面結(jié)構(gòu)溫度場進(jìn)行了為期1年的長期觀測。現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果表明:瀝青面層具有較好的溫度衰減作用,路面結(jié)構(gòu)層中溫度隨時(shí)間的變化主要發(fā)生在基層或底基層中部以上;變溫速率、溫度梯度在路表達(dá)到最大值,隨著深度的增加,其波幅越來越小;若原有路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低、裂縫不進(jìn)行填塞與修補(bǔ)、瀝青罩面過薄,則玻纖格柵加筋罩面舊瀝青路面起不到防治路面溫縮反射裂縫的效果。

在公路建設(shè)中,隨著不斷增長的交通需求,經(jīng)常需要對舊路面進(jìn)行改造。舊水泥混凝土路面加鋪瀝青薄層可以延長道路的使用壽命、改善路面平整度、行車舒適且維修方便,使得這種結(jié)構(gòu)在道路功能性維修中應(yīng)用越來越廣泛。

前言在公路工程建設(shè)中,往往需要改造舊路,來滿足不斷增長的交通需求。為對舊路面進(jìn)行充分利用,必須對其路面使用性能加以改善,一般選用瀝青混凝土對舊路面進(jìn)行罩面補(bǔ)強(qiáng)。隨著瀝青罩面使用年限的不斷增加,將產(chǎn)生諸多病害,如疲勞開裂、車轍等。進(jìn)年來,為對瀝青路面使用性能進(jìn)行有效改善,在路面使用各種新型路面加筋材料,如玻璃纖維土工格柵,可以對舊混凝土路面瀝青加鋪層反射裂縫進(jìn)行有效減緩或抑制,是抗疲勞開裂性能提升的主要方式。本文主要對玻纖格柵在瀝青路面加鋪層防裂中的概況、應(yīng)用及

在論證各種分析板體下臥層瀝青加鋪層應(yīng)力分析方法的基礎(chǔ)上,對水泥混凝土面板加鋪瀝青面層結(jié)構(gòu)進(jìn)行了荷載應(yīng)力分析,分析了各種因素影響規(guī)律,提出了水泥混凝土面板底部彎拉應(yīng)力影響系數(shù)圖。

以雙向土工格柵ss20和三向土工格柵tx160為對象,通過開展室內(nèi)直剪試驗(yàn)和拉拔試驗(yàn),并對拉拔試驗(yàn)中土工格柵試樣4個(gè)斷面的位移進(jìn)行量測,研究了ss20和tx160的變形及筋土界面特性,對比分析了ss20和tx160方案的筋土界面剪應(yīng)力發(fā)揮過程和作用機(jī)制、土工格柵變形、筋土界面剪脹(縮)特性和強(qiáng)度參數(shù),同時(shí)探討了試驗(yàn)方法對試驗(yàn)結(jié)果的影響.研究結(jié)果表明:拉拔試驗(yàn)中,tx160的筋土相互作用集中在拉拔端附近,而ss20沿試樣全長均能較好地發(fā)揮其作用；相比于ss20,增大豎向壓力可以更好地增強(qiáng)tx160與周圍填料顆粒的相互作用；ss20方案的峰值摩擦角和殘余摩擦角均大于tx160方案,但黏聚力剛好相反；豎向壓力對直剪試驗(yàn)和拉拔試驗(yàn)所得筋土界面強(qiáng)度參數(shù)均有明顯影響,實(shí)際工程應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)土工格柵的實(shí)際應(yīng)力狀態(tài)確定合理的試驗(yàn)豎向壓力.

為了消除室內(nèi)小模型試驗(yàn)與路面實(shí)際運(yùn)行狀況的差異,文章通過室內(nèi)足尺模擬試驗(yàn)有效地評價(jià)瀝青混合料防裂層的試驗(yàn)方法,系統(tǒng)地研究了加鋪塑料格柵防裂層足尺疲勞實(shí)驗(yàn),表明塑料格柵用于瀝青路面可以改善瀝青混合料抗疲勞特性和有效防止反射裂縫的出現(xiàn)。

往返輪載試驗(yàn)?zāi)M車輪運(yùn)動狀態(tài)對試件進(jìn)行疲勞加載,可以很好地反映路面受力實(shí)際狀態(tài)。本文應(yīng)用瀝青路面分析儀(apa)對瀝青混凝土梁式試件進(jìn)行多種荷載下的往返輪載疲勞試驗(yàn),研究瀝青混凝土的疲勞性能,并回歸出有關(guān)的疲勞方程。同時(shí)對比研究土工布、玻璃纖維格柵對瀝青混凝土疲勞性能的加筋效果。試驗(yàn)結(jié)果表明,這些加筋措施能將瀝青混凝土梁式試件疲勞壽命延長一倍左右。

土工格柵加筋碎石土大型三軸試驗(yàn)研究——在大型三軸儀上進(jìn)行了素碎石土和加筋碎石土的三軸排水剪切試驗(yàn)，探討了加筋碎石土的強(qiáng)度及變形特性，分析了塑料土工格柵的加筋機(jī)理，為加筋碎石土的理論計(jì)算提供了依據(jù)。

基于室內(nèi)模型槽試驗(yàn)；開展了考慮土工格柵的樁承式路堤變形和填土應(yīng)力分布規(guī)律研究；重點(diǎn)研究了土工格柵抗拉強(qiáng)度和土工格柵層數(shù)對軟土豎向位移、填土豎向應(yīng)力分布和樁土應(yīng)力比的影響；研究結(jié)果表明:軟土豎向位移隨土工格柵抗拉強(qiáng)度和土工格柵層數(shù)增加而減小；不同層數(shù)土工格柵作用下填土豎向應(yīng)力隨路堤高度的分布規(guī)律差異較大；綜合考慮樁承式路堤軟土變形和填土荷載向樁頂轉(zhuǎn)移程度；了解研究工況下土工格柵的作用效果；可為現(xiàn)場路堤工程中如何選用合適土工格柵抗拉強(qiáng)度和層數(shù)提供依據(jù)；