1、在舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青混凝土面層,是將其改造成瀝青路面的一種比較經(jīng)濟(jì)的方式,無論是在公路還是在城市道路改造中采用得都比較多,尤其是隨著我國石油工業(yè)的發(fā)展,瀝青產(chǎn)品質(zhì)量提高,國產(chǎn)石油瀝青滿足道路規(guī)范要求,目前有很多的舊水泥混凝土路面因使用年限較長,路面狀況惡化,需要進(jìn)行改造。水泥混凝土路面上加鋪瀝青面層快速、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)就體現(xiàn)出來,越來越多的地方選擇加鋪瀝青面層的改造方式。疲勞損壞是瀝青路面特別是柔性基層瀝青路面的主要破壞模式之一。因

2、此,多年來,瀝青路面的疲勞特性一直是路面工程研究的重點(diǎn)。本文在前人研究的基礎(chǔ)上,通過不同碎石化程度下,室內(nèi)瀝青加鋪結(jié)構(gòu)足尺模型疲勞試驗(yàn),分析了瀝青層底荷載動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性,并對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了初步分析,主要包括:
　　 (1)室內(nèi)足尺結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)為在可控環(huán)境下,研究混凝土碎石化瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)的荷載疲勞特征搭建平臺,而試驗(yàn)的基礎(chǔ)是合理構(gòu)建能反映客觀實(shí)際的結(jié)構(gòu)模型?？紤]到碎石化的技術(shù)要求與施工工藝之間的密切聯(lián)系,根據(jù)試驗(yàn)場地的實(shí)際情況,在

3、氣錘破碎混凝土的基礎(chǔ)上,采用振動(dòng)壓實(shí),對碎石混凝土進(jìn)行了二次破碎整形。構(gòu)建模型的過程表明,基于氣錘破碎與振動(dòng)壓實(shí)的混凝土路面碎石化,通過破碎參數(shù)的合理選擇,完全可以得到與公路基層規(guī)范的要求相符的粒料柔性基層。
　　 (2)模型試驗(yàn)應(yīng)在不違背結(jié)構(gòu)基本特性的前提下,在貼近實(shí)際與簡化問題之間尋求平衡。由于瀝青混合料所具有的粘滯性,加鋪層結(jié)構(gòu)的荷載響應(yīng)具有明顯的時(shí)間滯后效應(yīng),因此常規(guī)的應(yīng)力、應(yīng)變測試方法難以應(yīng)用于路面加速疲勞試驗(yàn)中。為此

4、,設(shè)計(jì)、采用了以靜態(tài)間接測試為主、動(dòng)態(tài)直接監(jiān)測為輔的測試系統(tǒng),滿足了試驗(yàn)分析對數(shù)據(jù)采集量的需求。
　　 (3)作為粘彈塑性材料,瀝青混合料的粘滯性顯著影響加鋪層對動(dòng)荷載作用的變形響應(yīng),而以碎石化混凝土為基層時(shí),加鋪層結(jié)構(gòu)對動(dòng)荷載的力學(xué)響應(yīng)顯得更為復(fù)雜,不僅與測點(diǎn)所在位置有關(guān),也與荷載水平有關(guān)。在荷載板直接作用區(qū)域以外,平行于板長邊方向受拉,而垂直于板長邊方向則可能受壓；在荷載板直接作用區(qū)域內(nèi),當(dāng)動(dòng)荷載幅值為25KN時(shí),加鋪層層底

5、始終處于拉應(yīng)力場內(nèi)；而動(dòng)荷載幅值增至50KN時(shí),加鋪層層底則因回彈,處于拉～壓應(yīng)力交替作用狀態(tài),加速了加鋪層疲勞破壞的演化進(jìn)程。
　　 (4)以碎石化混凝土為基層的瀝青加鋪層結(jié)構(gòu),在豎向荷載作用下,明顯表現(xiàn)出柔性層狀結(jié)構(gòu)的特征。從試驗(yàn)結(jié)果看,荷載板直接作用范圍內(nèi),加鋪層層底拉應(yīng)力顯著大于荷載板以外的層底拉應(yīng)力,而且距離荷載作用區(qū)域越近,應(yīng)變響應(yīng)越明顯。尤其值得注意的是,荷載板以外的各測點(diǎn)處,拉應(yīng)變隨累計(jì)荷載作用次數(shù)的增加而增長的

6、量微乎其微,但在荷載中心處,不僅拉應(yīng)變隨荷載作用次數(shù)的增加而增大,而且拉應(yīng)變的增值率也呈增大的趨勢。
　　 (5)混凝土面板的碎石化程度是決定加鋪層結(jié)構(gòu)功能重要因素。在相同荷載水平及作用次數(shù)前提下,碎石化程度較高的加鋪層結(jié)構(gòu)層底最大拉應(yīng)力小于碎石化程度較低的加鋪層結(jié)構(gòu)層底最大拉應(yīng)力,而且更應(yīng)引起注意的是,就加鋪層層底非恢復(fù)拉應(yīng)變而言,碎石化程度低的結(jié)構(gòu)的拉應(yīng)變增長率也顯著高于碎石化程度較高的結(jié)構(gòu),因此碎石化程度高的結(jié)構(gòu)的抗疲勞性