从温度分布频率探讨沥青路面的永久变形

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沥青混合料层永久变形量

沥青混合料层永久变形量一、引言沥青混合料层永久变形量是指在车辆经过后，沥青混合料层的形态发生变化，且该变化不会恢复原状的程度。

永久变形量的大小直接影响着道路的使用寿命和安全性能。

因此，对于沥青混合料层永久变形量进行研究和控制具有重要意义。

二、影响沥青混合料层永久变形量的因素1.材料因素：沥青混合料中主要含有粗集料、细集料、沥青和填充物等材料。

其中，粗集料和细集料是构成沥青混合料骨架结构的主要成分，而填充物则用于填补空隙。

材料的强度和稳定性直接影响着沥青混合层的永久变形量。

2.施工因素：施工质量直接影响着道路使用寿命和安全性能。

如施工时压实不当、温度控制不当等都会导致沥青混合层永久变形量增加。

3.环境因素：环境因素包括气温、湿度、降雨等，这些因素会影响沥青混合料层的温度和湿度，从而影响其永久变形量。

三、测量沥青混合料层永久变形量的方法1.压缩试验法：该方法是通过在试验机上施加不同荷载来测定沥青混合料层的变形量。

该方法适用于小面积试验。

2.轴载试验法：该方法是在实际道路上进行的试验，通过模拟车辆行驶时对沥青混合料层施加的荷载来测定其永久变形量。

该方法适用于大面积试验。

四、控制沥青混合料层永久变形量的措施1.材料选择：选择强度高、稳定性好的材料，如采用高强度集料和改性沥青等。

2.施工质量控制：严格按照规范进行施工，如严格控制压实质量和温度等。

3.加强养护管理：及时维护和修补路面损坏，保持路面平整。

五、结论沥青混合料层永久变形量是影响道路使用寿命和安全性能的重要因素，需要进行有效的控制。

通过选择合适的材料、严格控制施工质量和加强养护管理等措施，可以有效地减少沥青混合料层永久变形量，提高道路使用寿命和安全性能。

《2024年极端气候下沥青路面破坏机理与修复技术研究》范文

《极端气候下沥青路面破坏机理与修复技术研究》篇一一、引言随着全球气候的极端化趋势，高温、严寒、暴风雪等恶劣气候对基础设施尤其是道路建设造成了严重的损害。

特别是沥青路面在面临极端的温度波动时，更容易发生各种破坏。

本文将详细阐述极端气候下沥青路面的破坏机理，并探讨修复技术的发展趋势，为后续的预防与修复工作提供理论支持。

二、沥青路面的破坏机理1. 极端高温气候对沥青路面的影响在高温环境下，沥青路面会因温度过高而发生软化，降低其承载能力。

此外，高温还会导致路面材料老化加速，出现开裂、泛油等病害。

这些病害不仅影响路面的美观性，还会降低其使用寿命和行车安全性。

2. 极端低温气候对沥青路面的影响在低温环境下，沥青路面容易出现脆化现象，导致路面开裂。

同时，温度骤降还会造成路面的体积变化，从而产生形变破坏。

在冰冻环境中，由于水分的渗透和冻结，还可能产生冻胀和翻浆等现象。

3. 其他极端气候的影响暴雨、暴风雪等极端天气会导致路面的积水、积雪等问题，增加路面的水损害和滑移风险。

此外，这些极端天气还会对路面的稳定性造成影响，加速路面的破坏过程。

三、沥青路面修复技术研究1. 传统修复技术传统的沥青路面修复技术主要包括局部修复和整体修复两种方法。

局部修复主要是针对路面的局部破损进行修复，如裂缝修补、坑槽填充等。

整体修复则是通过更换破损的沥青混凝土板块或整体重铺来实现路面的修复。

这些方法在一定的条件下具有一定的效果，但往往存在修复成本高、周期长等问题。

2. 新型修复技术针对传统修复技术的不足，新型的沥青路面修复技术正在逐渐得到应用。

包括以下方面：（1）热再生技术：利用专用设备对破损的路面进行加热软化，将旧沥青与集料混合再利用，实现对旧沥青路面的再造与修整。

此技术既经济又环保，能够显著提高路面的使用寿命。

（2）冷再生技术：通过冷再生设备对破损的路面进行破碎、筛分和混合，再加入新的沥青混凝土进行重新铺设。

此技术无需高温加热，对环境影响较小，且修复效率高。

《2024年极端气候下沥青路面破坏机理与修复技术研究》范文

《极端气候下沥青路面破坏机理与修复技术研究》篇一一、引言随着全球气候的极端化趋势加剧，极端气候对基础设施，尤其是沥青路面的破坏日益显著。

本文旨在深入探讨极端气候下沥青路面的破坏机理，并研究有效的修复技术，以提升道路的耐久性和使用寿命。

二、极端气候下沥青路面的破坏机理1. 高温破坏在高温环境下，沥青路面容易发生软化、变形和车辙现象。

高温导致沥青材料的黏度降低，使其丧失了对集料的黏结能力，从而使得路面表面出现坑槽和裂痕。

2. 低温收缩裂痕在低温条件下，沥青材料呈现刚性增加、脆性增强的特点，容易因温度变化而发生收缩裂痕。

这些裂痕会逐渐扩展，导致路面结构层的破坏。

3. 水损害极端气候下的降雨、融雪等水份侵入沥青路面，会在路面内部形成渗水通道，加剧沥青与集料的分离，进而引发剥落和坑槽等现象。

三、沥青路面修复技术研究1. 材料优化采用高性能的沥青结合料和集料，通过优化沥青的配方，增强其抗高温、抗低温以及抗水损害的能力。

此外，利用新型的改性沥青材料，如橡胶沥青、聚合物改性沥青等，也能有效提升路面的耐久性。

2. 裂痕处理技术对于已经出现的裂痕，可采用热修补技术、冷补料填充或使用特殊胶黏剂进行修复。

同时，使用压力灌浆技术可以填补基层的微小裂痕，避免水分侵入。

3. 排水系统强化通过改善路面的排水设计，增加排水设施，如设置排水沟、增设横坡等，以减少水份在路面滞留的时间和范围，从而降低水损害的风险。

4. 养护与维护策略建立完善的养护与维护制度，定期对路面进行检查和维修。

在极端天气来临前进行预防性养护，如喷洒防滑剂、涂抹防水剂等，以增强路面的耐久性。

四、结论极端气候下的沥青路面破坏是一个复杂而严峻的问题，需要从多个角度进行研究和应对。

通过材料优化、裂痕处理技术、排水系统强化以及养护与维护策略的综合应用，可以有效减缓沥青路面的破坏速度，延长其使用寿命。

同时，还需加强科研力度，开发更为先进的修复技术和材料，以适应日益严峻的极端气候环境。

全温域条件下沥青路面永久变形预估方法

全温域条件下沥青路面永久变形预估方法赵毅;梁乃兴【摘要】为了准确、快速预估沥青路面沥青层永久变形,以江西省泉南高速吉莲段为试验路段,从全温域角度出发,引入分区分级分层的思想,即温度分区、轴载分级、路面分层,建立了全温域条件下基于叠加原理的沥青路面永久变形预估方法.通过实测及模型计算得到沥青路面全年温度分布、沥青层沿深度的温度分布曲线和全年轴载分布.根据三轴重复荷载试验建立了SMA-13、AC-20、AC-25三种沥青混合料永久应变黏弹性力学修正模型,确定了不同温度区间的平均修正系数,可求解不同温度和偏应力下不同荷载作用次数的沥青混合料永久应变.通过原点增长累积和反算累积叠加两种方法计算得到设计年限内沥青路面沥青层的永久变形.计算结果表明,泉南高速吉莲段按原点法和反算法的容许永久变形使用年限分别为6年和12年.反算法准确度更可靠,更贴合实际.同时,提出了全温域条件下基于叠加原理的沥青路面永久变形预估修正模型,并建立了基于全温域温度分布的沥青路面温度区间内的平均永久变形量与荷载作用次数关系方程和永久变形与温度区间内的平均永久变形量、温度分布频率的关系方程,为全温域条件下沥青路面永久变形快速预估提供一种新方式.【期刊名称】《哈尔滨工业大学学报》【年(卷),期】2018(050)011【总页数】9页(P122-130)【关键词】沥青路面;全温域;叠加原理;永久变形;预估方法【作者】赵毅;梁乃兴【作者单位】重庆交通大学材料科学与工程学院,重庆,400074;重庆交通大学土木工程学院,重庆,400074【正文语种】中文【中图分类】U416.217沥青路面永久变形问题一直是国内外研究的关键难题之一[1]. 鉴于目前中国高速公路普遍采用无机结合料稳定材料基层沥青路面结构，导致路面永久变形主要集中于面层[2]. 现行沥青层永久变形预估方法通常采用固定温度、标准轴载条件下预测[3]. 然事实上，沥青路面沥青层温度呈周期性变化及梯度变化. 同时，目前中国高速公路超载、重载现象十分普遍，若仍仅采用标准轴载，将面临无法如实反映及适应实际路面受力状况[4-5]. 文献[6-8]从全年路面温度分布频率角度探索沥青路面面层温度分布规律；韦璐等[9]借鉴德国德累斯顿工业大学提出的路面温度场预估模型，采用由多个温度区间组成的路表温度组合代替单一固定路表温度. 同时，AASHTO 2002设计指南和中国公路沥青路面设计规范2017版中均考虑了车型和轴型分类以及轴重分布系数等交通荷载参数，以期全面、客观的反映交通荷载特性[10-11]. 因此，建立准确的沥青路面沥青层温度和轴载分布对沥青层永久变形预估具有重要的理论意义.本文以江西省泉南高速吉莲段为试验路段，从全温域角度出发，综合考虑环境温度和交通荷载两大主要外界影响因素，以流变学理论和叠加原理为基础，建立了沥青路面全年温度分布频率、沥青层温度场分布、全年轴载分布以及重复荷载作用下沥青混合料永久变形预估修正模型，改进了沥青路面沥青层永久变形叠加方法，提出了一种较为系统的全温域条件下沥青路面沥青层永久变形预估方法，并分析了沥青路面在实际荷载和温度分布下的永久变形特性，同时，基于全温域温度分布进行了沥青路面永久变形预估简化模型研究，为快速预估沥青路面永久变形提供了一种新方式.1 全温域温度分布温度是影响沥青路面结构承载力和使用性能的重要因素之一[12]. 然现行路面结构和材料设计往往忽略不同层位间的温度差异以及路面内温度出现的时间频率差异[13]. 沥青路面全温域温度分布由沥青路面全年温度分布频率和沥青层沿深度的温度分布曲线两项指标控制. 沥青路面全年温度分布频率是将沥青路面全年温度分成不同的温度区间，统计不同温度区间通常以距路表1 cm处温度时数占全年时数的比例，来反映沥青路面不同温度区间的频率差异. 沥青层沿深度的温度分布曲线通常采用实测或模型计算确定[14]. 实测法是在沥青路面沥青层内部安置温度传感器实时观测记录沥青层温度分布；模型计算是运用热传导理论建立沥青路面二维非稳态温度场解析方程，以实测气象资料代入温度预估程序快速求解[15]. 因此，全温域温度分布综合考虑了全年沥青路面湿度分布和沥青层温度的梯度变化，从而精确评价沥青路面的使用性能.以江西省赣中地区为例，以距离路面1 cm处的温度作为路表代表温度，以5 ℃作为间隔划分温度区间. 沥青路面全年温度分布频率和沥青层沿深度的温度分布曲线见图1和图2.图1 沥青路面全年温度分布频率Fig.1 Annual temperature distribution frequency of asphalt pavement图2 沥青路面沥青层沿深度的温度分布曲线Fig.2 Temperature distribution curve along depth of Asphalt layer由图1可知，路面温度20 ℃以下低温区间、20 ℃～40 ℃中温区间、40 ℃以上高温区间分别占全年温度的19.73 %、67.86 %、12.37 %，赣中地区中温区间的分布频率最高，因此，沥青路面永久变形预估时，全面考虑高温区间和中温区间的影响是必要的.由图2可知，不同温度区间沥青路面沥青层沿深度的温度分布是不同的. 低温时，沥青层上部温度低，下部温度高；高温时，沥青层上部温度高，下部温度低；中温时，沥青层上下部温度分布相近. 总体来看，不同温度区间沥青层温度分布沿深度逐渐缩小，符合沥青路面实际温度分布规律.2 沥青路面沥青层永久变形叠加方法为了更加准确地预估沥青路面的永久变形，在前人研究成果的基础上[16-19]，文中提出一种全温域条件下基于叠加原理考虑温度分区和轴载分级的沥青路面永久变形预估方法. 该方法将全温域条件下沥青混合料永久变形累积叠加分为温度区间内和温度区间间两种叠加情况. 温度区间内叠加按多级荷载作用下沥青混合料永久变形累积叠加过程计算；温度区间间叠加则以分层应变法为基础，以线性累积叠加计算.图3 反算累积叠加荷载作用次数永久变形计算方法Fig.3 Permanent deformation calculation method by counter calculating cumulative number of superimposed load温度区间内叠加见图3，Ti表示第i个温度区间，温度区间内的永久变形按照轴载等级从小往大逐级反算叠加获得. tj表示第j个轴载等级，本文以1t作为间隔划分20个轴载等级区间，实测高速公路的交通量和轴重，从而确定不同轴载等级区间的轴载分布频率. 每个温度区间的永久变形计算均从轴载等级t1开始，将其荷载作用次数N1代入永久应变修正模型中将永久应变Δε1，将Δε1代入轴载等级t2的永久应变修正模型反算其对应的荷载作用次数ΔN2，然后将轴载等级t2的荷载作用次数N2加上ΔN2的值代入轴载等级t2的永久应变修正模型中轴载等级t1、t2作用后的永久应变Δε2，再将Δε2代入轴载等级t3的永久应变修正模型，同轴载等级t2时永久应变的计算过程，依次类推至轴载等级t20时的永久应变ΔN20，ΔN20即为轴载等级t1正向累加至轴载等级t20沥青层所产生的总永久应变，将ΔN20与沥青层厚度相乘即为此温度区间沥青层的永久变形. 此种算法命名为反算累积叠加荷载作用次数永久变形计算方法. 温度区间间叠加即按重复荷载作用下沥青混合料永久变形黏弹性力学修正模型，以年为单位，计算第1年各温度区间路面轮迹中心位置的永久变形量并线性叠加得路面永久变形量Δh；同理，计算第2、3……n年路面永久变形量，以路面容许永久变形15 mm为临界指标，判断沥青路面容许永久变形使用寿命. 该方法考虑了不同轴载在不同温度条件下沥青混合料的永久变形规律及其叠加过程，即进行了温度分区和轴载分级，实现了温度和轴载的全覆盖、全过程评价，分析结果更加贴合实际.3 沥青路面沥青层永久变形预估以泉南高速吉莲段作为依托工程，实测交通荷载和自然环境条件，根据全温域条件下基于叠加原理的沥青路面永久变形预估方法进行沥青路面永久变形预估分析，同时，结合车辙实测数据修正预估模型.3.1 吉莲段沥青路面结构及设计参数吉莲段沥青路面结构组成与设计参数见表1.表1 沥青路面结构组成与设计参数Tab.1 Structure and design parameters of Asphalt Pavement路面结构材料类型厚度/cm分层数模量/MPa上面层SMA-1342中面层AC-2063下面层AC-2582见表3上基层ATB-2581下基层水泥稳定碎石34110 000土基土∞160根据沥青混合料动态模量试验结果，运用非线性的最小二乘法通过S型函数进行数值拟合，从而建立动态模量与加载频率的关系[20-22]. 动态模量主曲线方程为(1)式中：E*为动态模量，MPa；δ为动态模量极小值，MPa；δ+α为动态模量极大值，MPa；β，γ为描述S型函数形状的参数；ω为加载频率，Hz；Tr为参考温度，℃；T为试验温度，℃；ΔEα为拟合系数.选取20 ℃作为参考温度Tr，则SMA-13、AC-20、AC-25、ATB-25沥青混合料动态模量主曲线方程拟合结果见表2.表2 动态模量主曲线方程拟合结果Tab.2 Fitting results of main curve equation of dynamic modulus混合料类型δaβγΔEαR2SMA-134.480-2.1030.2710.556207 044.4950.999AC-204.518-2.3460.6380.573187 823.6430.999AC-254.494-3.4701.2130.515197 997.1330.999ATB-254.412-1.9780.9410.802200 208.6310.999当车速80 km/h，加载频率约为15 Hz时，根据图1、表2和式(1)计算可得吉莲段不同温度区间沥青混合料动态模量沿路面深度分布和泊松比设置见表3.3.2 温度-轴载分布横向分布是交通荷载的重要特性[23]. 文中行车道轮迹宽度荷载作用次数计算可方向分配系数取值0.5、车道分配系数取值0.8和轮迹横向分布系数取值0.3[24-25]. 标准路段80 km/h时，行驶车辆单次荷载作用时间为0.010 2 s，室内三轴重复荷载试验加载作用时间为0.2 s，考虑时间的折减，实际交通荷载作用次数的折减系数为0.051.表3 沥青混合料动态模量和泊松比分布Tab.3 Distribution of dynamic modulus and Poisson's ratio of asphalt mixture层位层数路面深度/cm温度区间/℃(10～15](15～20](20～25](25～30](30～35](35～40](40～45](45～50]SMA-1310～212 0169 0516 5904 5973 1532 1641 4931 07622～411 7739 1046 8984 9553 4712 4001 6371 172AC-20C34～614 8432 2069 8807 5655 5243 9012 6281 82146～814 60812 25210 1647 9815 9244 2372 878201358～1014 37412 29210 4538 4136 3464 6023 1522 230AC-25C610～1413 65512 05410 6348 8476 7614 8773 2142 162714～1813 21912 13711 2199 7847 7485 8033 9592 791ATB-25818～2617 39716 30015 30513 63211 0198 2955 5903 882泊松比0.250.250.250.350.350.450.450.45经测算江西温沙高速、樟吉高速等交通分布，得高速公路沥青路面交通轴载分布见图4. 温度-轴载分布即不同温度区间不同轴载等级的交通分布，以不同轴载等级的交通量乘以温度区间的分布频率表示吉莲段温度分布按图1选取. 经统计,吉莲段收费2013年和2014年的交通量分别为174 008辆、198 974辆(除去小轿车). 考虑实测结果，2015年～2019年交通量增长率取10 %，后续年份取6 %，设计年限为15年. 吉莲段2013年行车道轮迹宽度温度-轴载分布见图5. 其他设计年份的行车道轮迹宽度温度-轴载分布同理可得，此处不再赘述.图4 高速公路沥青路面交通轴载分布Fig.4 Traffic axle load distribution of Expressway asphalt pavement图5 2013年行车道轮迹宽度温度-轴载分布Fig.5 Temperature-axial load distribution of lane width in 20133.3 沥青混合料黏弹性力学修正模型沥青混合料是典型的黏弹性材料，其力学响应依赖加载历史和环境温度[26-27]. 针对沥青混合料三阶段永久变形特性，以修正Burgers模型为基础，将流变学模型看成由三单元范德普模型与外置黏壶串联组成，见图6.图6 流变学模型Fig.6 Rheological model根据流变学模型，同时考虑行车荷载重复作用下存在间歇时间，推导出重复荷载作用下沥青混合料永久变形黏弹性力学修正模型为ε=σ0ξP1(1-e-0.2P2N)+σ0ξP3(1-e-P4N).(2)式中：ε为永久应变；σ0为偏应力，MPa；ξ为平均修正系数，即三轴重复荷载试验实测值与理论值之比；N为荷载作用次数，次；T为温度，℃；P1、P2、P3、P4为拟合参数.为拓宽沥青混合料黏弹性力学修正模型温度和偏应力的适用范围，建立了温度、偏应力与力学模型参数P1、P2、P3和P4关系方程，即Pi=aiebiT+ciediσ0，Pj=ajebjT+cjedjσ0+fjx+gjy+kj.式中：a、b、c、d、f、g、k为回归参数；i=1、3、4；j=2.为节省篇幅，重复荷载作用下沥青混合料黏弹性力学修正模型建立过程和SMA-13、AC-20、AC-25三种沥青混合料黏弹性力学修正模型回归参数详见文献[28]，此处不再赘述. 不同温度区间的平均修正系数ξ见表4.表4 沥青混合料黏弹性力学模型平均修正系数Tab.4 Average correction coefficient of viscoelastic model of asphalt mixture混合料类型温度区间/℃(10～15](15～20](20～25](25～30](30～35](35～40](40～45](45～50]SMA-130.50.50.640.790.961.131.080.83AC-200.630.630.760.891.041.191.181.01AC-250.450.450.630.810.991.101.111.023.4 沥青层偏应力分布沥青混合料黏弹性力学修正模型以偏应力反映其受力状态，其偏应力σ0等于主应力σ1与侧应力σ3之差. 根据弹性力学应力状态分析，最大剪应力与偏应力存在二倍关系[29]. 本文采用BISAR3.0计算路面结构偏应力，吉莲段沥青路面(10～15] ℃时沥青层偏应力分布见图7. 不同温度区间轴载等级(0～1] t时偏应力沿沥青层深度的分布见表5. 轴载等级 2 t～20 t时沥青层偏应力分布按线性成倍增长，此处不再赘述.图7 (10～15]℃时沥青层偏应力分布Fig.7 Deviatoric stress distribution of asphalt layer at (10～15]℃表5 轴载等级(0～1]t时沥青层偏应力分布Tab.5 Deviatoric stress distribution of asphalt layer in axial load level(0～1]t温度区间/℃沥青层深度/m00.020.040.060.080.100.140.18(10～15]0.008 70.021 80.030 70.033 60.034 70.032 90.026 40.019 4(15～20]0.014 20.025 40.032 70.034 60.035 40.033 30.026 40.019 2(20～25]0.019 60.029 00.034 60.035 80.036 20.033 80.026 40.019 1(25～30]0.016 00.023 90.028 50.032 30.033 20.031 30.023 80.016 5(30～35]0.019 40.026 20.030 10.034 20.034 70.032 60.024 40.016 7(35～40]0.013 20.018 90.022 50.031 90.032 60.030 80.021 40.013 9(40～45]0.014 70.020 40.024 00.033 90.034 70.033 50.022 40.015 0(45～50]0.015 80.021 70.025 50.035 40.036 50.036 20.023 10.016 23.5 沥青层永久应变分布沥青路面沥青层永久应变计算方法分为两种即原点增长累积永久应变计算方法(简称原点法)和反算累积叠加永久应变计算方法(简称反算法). 原点法即每个温度区间和每个轴载等级都从原点开始计算永久应变，再累加得到总永久应变. 该方法相当于每个温度区间和每个轴载等级都作用在新路面上，其预估结果偏大. 反算法如前所述.不同温度区间取中间值作为代表温度. 将其偏应力、代表温度和轴载作用次数代入永久应变模型，即式(2)，采用MATLAB软件编制运算程序计算沥青层永久应变分布.3.6 沥青层永久变形分布沥青路面沥青层永久变形计算采用改进的分层应变法，引入分区分级分层叠加的思想，即温度分区、轴载分级、路面分层，将路面温度以5 ℃为间隔分为若干个温度区间，记为 m；将交通荷载以1 t为间隔分为若干个轴载等级；将沥青层根据实际厚度按每1 cm～4 cm为一亚层，基层、底基层和土基根据需要划分亚层，以此将路面结构划分为若干亚层，记为 n；再分别计算不同温度区间和轴载等级下各亚层的变形量. 同时考虑沥青混合料的黏弹塑特性和行驶速度对荷载作用时间的影响，则全温域条件下基于叠加原理的沥青路面永久变形预估模型为(3)式中：Δh为沥青层永久变形，mm；m为路面结构温度分区数；n为路面结构分层数；hi为沥青层第i亚层厚度，mm；εi为沥青层第i亚层永久应变，按式(2)计算.根据通车第一年即2013年沥青层永久变形的计算方法，同理，通车后第2、3……n年吉莲段沥青路面的永久变形见表6.表6 沥青路面永久变形计算结果Tab.6 Calculation results of permanent deformation of asphalt pavement 设计年份/年原点法永久变形/mm反算法永久变形/mm设计年份/年原点法永久变形/mm反算法永久变形/mm20132.491.9320217.0220145.153.2320227.3420157.874.1420237.6520 1610.644.8620247.95201713.465.4320258.26201816.325.9020268.5620196.3220278.8720206.68——图8 原点法永久变形分布曲线Fig.8 Distribution curves of permanent deformation by origin method图9 原点法永久变形累积贡献率分布曲线Fig.9 Distribution curves of cumulative contribution rate of permanent deformation by origin method图10 反算法永久变形分布曲线Fig.10 Distribution curves of permanent deformation by counter calculation method图11 反算法永久变形累积贡献率分布曲线Fig.11 Distribution curves of cumulative contribution rate of permanent deformation by counter calculation method图12 不同轴载等级永久变形累积贡献率分布曲线Fig.12 Distribution curves of cumulative contribution rate of permanent deformation in different axial load level鉴于中国高速公路以无机结合料稳定材料基层沥青路面为主，沥青层永久变形是沥青路面结构设计与性能评价的重要指标之一. 通常高速公路沥青路面永久变形超过10 mm，(即进入临界状态，容易造成雨天路面积水，导致行驶车辆产生滑漂现象. 按原点法计算，路面使用4年后，累积永久变形已超过10 mm). 若不及时养护，随着使用年限的增加，当路面累积永久变形超过15 mm时，将严重降低路面服务质量，必须翻修或改建. 由此得出，吉莲段的永久变形使用年限为6年；按反算法计算泉南高速吉莲段在设计年限内的累积永久变形为8.87 mm，未超过路面容许永久变形.由图8可知，原点法永久变形分布曲线相似，且逐年呈线性增长. 随着温度的增大，永久变形呈现先增大后降低，其中温度区间(35～40] ℃的永久变形最大. 由图9可知，原点法永久变形累积贡献率分布曲线呈现先增大后减小，其中温度区间(35～40] ℃的贡献率最大，这与永久变形分布曲线相同. 文献[17]认为，只有当路面温度大于20℃时，路面才会产生永久变形. 按原点法计算，小于20 ℃温度区间的永久变形贡献率为4.90 %，考虑其值较小，采用温度修正系数来弥补其差值，其值为1.05. 同时，原点法永久变形累积贡献率分布曲线几乎相同，永久变形只随交通量的增加呈线性增长，说明该方法存在一定的缺陷性.由图10可知，反算法永久变形分布曲线不相似. 通车后五年内即2013年～2017年，随着温度的增大，永久变形呈现先增大后减小，其中温度区间(35～40] ℃的永久变形最大. 通车五年后即2018年之后，随着温度的增大，永久变形持续增大，其中温度区间(45～50] ℃的永久变形最大. 温度区间(25～30] ℃到(35～40] ℃之间永久变形增长最快，是永久变形增长的转折区间. 由图11可知，反算法永久变形累积贡献率分布曲线不相似. 设计年限内不同温度区间永久变形累积贡献率持续增大，其中温度区间(45～50] ℃的贡献率最大，这与永久变形分布曲线相同；但在2013年～2017年，通车初期不同温度区间永久变形累积贡献率呈现先增大后减小，其中温度区间(35～40] ℃和(40～45] ℃的贡献率较大；在2018年～2027年，不同温度区间永久变形累积贡献率持续增大，其中温度区间(45～50] ℃的贡献率最大. 同时，小于20 ℃温度区间的永久变形贡献率为5.09 %，同理，其温度修正系数取值1.06.由图12可知，随着轴载等级的逐渐增大，原点法和反算法轴载等级对永久变形的贡献率均呈现先增大后减小，其中轴载等级(9～10] t的贡献率最大；轴载等级(0～1] t的贡献率小于1 %，可忽略不计.4 沥青路面永久变形预估模型修正与实测值相比，理论计算的沥青路面永久变形值相对偏小[30]. 特别是在荷载作用初期，差距是非常明显的. 普遍认为在蠕变分析中，未充分考虑压密变形的影响.因此，需要根据实测值对理论值进行修正，以更加接近路面变形的实际情况.根据吉莲段车辙检测分析，若采用全长路面车辙平均深度评价路面车辙大小，则会抹平不同位置车辙深度分布的差异，影响沥青路面永久变形预估模型修正的准确性. 本文采用概率测算法计算路面全长车辙平均深度作为实测值为RDr=RDqc+λS .(4)式中，RDr为路面车辙深度，mm；RDqc为路面全长百米车辙平均深度的平均值，mm；S为路面全长百米车辙平均深度的标准差，mm；λ为与保证率有关的系数，本文选取保证率P(λ)=85%，λ=1.05.通过概率测算法计算得2013年～2017年吉莲段沥青路面全长车辙平均深度为5.60 mm、7.03 mm、7.00 mm、7.35 mm、7.86 mm，线性修正系数取吉莲段沥青路面五年实测值与理论值之比的平均值为1.93.则全温域条件下基于叠加原理的沥青路面永久变形预估修正模型为(5)式中:φ为理论修正系数，取值为1.93；δ为温度修正系数，若温度分布只取20 ℃以上，则δ取值为1.06. 若温度分布为全温域温度分布，则δ取值为1.00.通过对理论值的修正，吉莲段沥青路面初期的永久变形更加接近实测值，而后期变化仍需长期监控进一步修正. 若以沥青路面容许永久变形15 mm作为评定标准，根据修正结果分析，吉莲段15 %的沥青路面在运营12年后需要翻修，以恢复路面正常的使用功能. 以此为依据，泉南高速公路吉莲段的使用年限为12年.5 沥青路面永久变形预估简化模型若高速公路沥青路面的结构类型和材料组成固定，将影响沥青路面沥青层永久变形发展的因素简化为只有温度和轴载. 以吉莲段为例，构建基于全温域温度分布的沥青路面永久变形预估简化模型.温度区间内的平均永久变形量即设计年份内不同温度区间行车道轮迹宽度永久变形量的理论值与其温度分布频率的比值. 结合图1和图10得吉莲段不同温度区间内的平均永久变形量与荷载作用次数关系见图13.建立温度区间内的平均永久变形量与荷载作用次数关系方程为f=aNb+c.(6)式中：f为温度区间内的平均永久变形量，0.01 mm；N为温度区间行车道轮迹宽度荷载作用次数，次；a、b、c为拟合参数.采用1stOpt15软件按式(6)对图13的数据进行拟合，拟合结果见表7. 理论值与拟合值对比见图14.图13 温度区间内的平均永久变形量与荷载作用次数关系Fig.13 Relationship of load repetition numbers and average permanent deformation in temperature range图14 理论值与拟合值对比Fig.14 Comparison between theoretical and fitting values表7 拟合结果Tab.7 Fitting results温度区间/℃拟合参数abc相关性系数R(10～15]429.0130.108-628.7730.998(15～20]-793.944-0.114496.2100.999(20～25]-1257.563-0.114786.3790.999(25～30]-2243.639-0.0961525.0520.999(30～35]2677.7550.037-3061.8400.998(35～40]167.6050.219-286.7080.996(40～45]3593.5710.095-5025.3910.999(45～50]2624.5970.183-4646.7060.999 由表7和图14可知，沥青路面温度区间内的平均永久变形量与荷载作用次数关系方程的拟合效果较好. 在已知设计年份不同温度区间的荷载作用次数和温度分布频率，即可联立式(6)和式(7)求出该年份沥青路面沥青层的永久变形.(7)式中：fi为第i温度区间内的平均永久变形量，0.01 mm；Pi为第i温度区间的温度分布频率，%；i为1、2、3…n.需要说明的是，式(7)中第i温度区间内的平均永久变形量fi所采用的荷载作用次数为温度区间内不同轴载等级的荷载作用次数之和，未考虑不同轴载等级的影响，将来可建立温度区间内设计轴载等级的平均永久变形量.6 结论1)全温域条件下基于叠加原理的沥青路面永久变形预估方法，即引入分区分级分层的思想，即温度分区、轴载分级、路面分层，综合考虑了全体沥青路面温度分布和沥青温度的梯度变化.2)建立了SMA-13、AC-20和AC-25沥青混合料永远变形黏弹性力学修正模型，确定了不同温度区间的平均修正系数，可求解不同温度和偏应力条件下沥青混合料不同荷载作用次数的永久应变.3)建立了原点增长累积和反算累积叠加荷载作用次数的沥青路面永久变形计算方法. 以容许永久变形15 mm为评价标准，吉莲段使用年限分别为6年和12年.4)泉南高速吉莲段按反算累积叠加计算的沥青路面永久变形分布曲线，前五年随温度增大呈现先增大后减小，五年后呈现持续增大的趋势，这与按原点增长累积计算的沥青路面永久变形分布曲线一直是随温度增大呈现先增大后减小，且逐年呈线性增长趋势的情况明显不同.5)通过泉南高速吉莲段沥青路面永久变形理论值与实测值的对比分析，提出了全温域条件下基于叠加原理的沥青路面永久变形预估修正模型.6)基于全温域温度分布的沥青路面温度区间内的平均永久变形量与荷载作用次数关系方程和永久变形与温度区间内的平均永久变形量、温度分布频率的关系方程，为全温域条件下沥青路面永久变形快速预估提供一种新方式.参考文献【相关文献】。

沥青混合料车辙试验永久变形量

沥青混合料车辙试验永久变形量沥青混合料车辙试验是评估沥青路面永久变形性能的一种重要方法。

在道路使用过程中，车辙是指车辆轮胎在路面上留下的凹陷，长期积累会导致路面变形，影响行车安全和舒适度。

因此，车辙试验是评估沥青路面抗变形能力的重要指标之一。

永久变形量是指路面在车辙试验中所产生的变形，通常用来评估路面的稳定性和耐久性。

沥青混合料车辙试验永久变形量的大小直接反映了路面的变形特性，是评价路面质量和性能的重要指标之一。

沥青混合料车辙试验永久变形量受多种因素影响，主要包括材料性能、施工质量、交通荷载和环境条件等。

首先，沥青混合料的配合比、沥青含量、骨料性质等直接影响了路面的变形性能。

其次，施工工艺对路面的压实度和质量也有重要影响，过高或过低的压实度都会导致车辙试验永久变形量的增加。

此外，交通荷载是导致路面变形的主要原因之一，频繁的车辆通行会使路面产生变形，增加车辙试验永久变形量。

最后，环境条件如温度、湿度等也会对路面的变形性能产生影响，特别是在极端气候条件下，路面的永久变形量会显著增加。

为了减少沥青混合料车辙试验永久变形量，可以采取一系列措施。

首先，优化沥青混合料的配合比和施工工艺，选择合适的沥青含量和骨料粒径，确保路面的均匀性和密实度。

其次，加强路面维护和养护工作，及时修补和加固已经产生车辙的路段，延长路面的使用寿命。

同时，减少超载车辆的通行，合理分配交通荷载，减少对路面的损坏。

最后，加强环境监测和管理，根据不同气候条件采取相应的措施，保障路面在各种环境条件下的稳定性和耐久性。

总的来说，沥青混合料车辙试验永久变形量是评估路面永久变形性能的重要指标，受材料性能、施工质量、交通荷载和环境条件等多方面因素的影响。

通过优化设计、科学施工和合理管理，可以有效减少路面的永久变形量，提高路面的使用寿命和性能，保障行车安全和舒适度。

希望未来能够通过技术创新和管理措施，进一步提高沥青路面的抗变形能力，为交通运输行业的发展贡献力量。

基于连续变温的沥青路面温度应力分析

基于连续变温的沥青路面温度应力分析沥青路面温度应力分析是指对沥青路面温度变化引起的应力状况进行分析和评估。

沥青路面温度的变化是由于日夜温差、季节变化以及日照等因素的影响所引起的。

在高温季节，沥青路面温度会升高，而在低温季节则会降低。

这种温度变化会对沥青路面的应力分布产生一定的影响。

温度变化会导致沥青路面的热胀冷缩现象。

在高温时，沥青路面会膨胀，而在低温时则会收缩。

这种热胀冷缩现象会使得沥青路面产生应力，从而对路面的稳定性和耐久性产生影响。

温度变化还会影响沥青路面的变形能力。

当沥青路面受到温度变化的影响时，其变形能力会有所减弱。

这会导致沥青路面在受到车辆荷载时容易出现变形现象，从而影响其承载能力和使用寿命。

为了准确评估沥青路面温度引起的应力情况，需要进行连续变温下的应力分析。

需要获取沥青路面的温度数据。

可以通过在路面上设置温度传感器或者使用气象站获取周围环境的温度数据来获取沥青路面的温度信息。

然后，根据温度数据，可以使用数值模型进行应力分析。

通过建立沥青路面的有限元模型，可以计算出沥青路面在不同温度下产生的应力情况。

在模型中，需要考虑沥青路面的材料性质、路面结构以及外界荷载等因素对应力分布的影响。

对应力分析结果进行评估和优化。

根据应力分析结果，可以评估沥青路面的稳定性和耐久性，并进行必要的优化措施。

可以通过调整路面结构、改变路面材料或者增加路面保护层等方式来减轻温度引起的应力。

基于连续变温的沥青路面温度应力分析对于评估路面的稳定性和耐久性具有重要意义。

通过准确分析和评估温度引起的应力情况，可以采取相应的措施来提高沥青路面的使用寿命和安全性能。

高温条件下沥青路面耐久性研究

高温条件下沥青路面耐久性研究在现代城市建设中，沥青路面是最为常见的道路铺设材料之一。

然而，长期以来，高温条件下沥青路面的耐久性成为人们关注的焦点。

在夏季高温季节，沥青路面经常面临严峻的考验，容易出现龟裂、变形、变黏等问题，给交通运输带来一系列困扰。

因此，对高温条件下沥青路面耐久性的研究具有重要意义。

首先，我们需要了解高温条件对沥青路面的影响。

高温环境下，沥青路面会受到辐射热和环境温度的双重影响。

高温会使沥青路面发生软化，从而导致其变形、回弹能力下降。

此外，高温还会加速路面材料的老化和氧化速度，减少其弹性模量，进一步降低路面的耐久性。

因此，研究高温条件下沥青路面的耐久性非常重要。

其次，我们可以通过实验和模拟来研究高温条件下沥青路面的耐久性。

实验可以模拟不同高温条件下的环境，通过在实验室中进行材料性能测试，了解沥青路面在高温环境下的变化规律。

模拟则可以借助计算机软件，建立沥青路面的数值模型，模拟高温环境下路面的变形、应力分布等情况，从而预测和评估路面的耐久性。

另外，材料的选择和设计也对高温条件下沥青路面的耐久性起到至关重要的作用。

一方面，我们可以通过选择性能良好的沥青材料来提高路面的耐高温性能。

例如，采用高黏度、高软化点的沥青可以使路面更加抗高温软化。

另一方面，路面结构的设计也需要考虑高温条件下的影响，例如增加路面厚度、采用适当的隔离层和防水层等，以提高路面的耐高温性。

此外，定期的维护和保养也是确保高温条件下沥青路面耐久性的关键。

由于高温环境下路面容易发生龟裂和坑洞，及时的维修对于延长路面寿命至关重要。

维护可以包括路面封层、补修、刨槽、铺设抗裂胶带等，以增强路面的抗高温能力。

此外，及时清理路面积水、加强排水系统的建设，也有助于减轻高温对路面的影响。

综上所述，高温条件下沥青路面的耐久性研究是一个复杂而重要的课题。

通过了解高温条件对沥青路面的影响，进行实验和模拟，选择合适的材料和设计路面结构，以及定期维护和保养，我们可以提高高温条件下沥青路面的耐久性，确保道路的安全和通行效率。

试析沥青路面永久变形因素

试析沥青路面永久变形因素1.概述高等级公路中，沥青路面作为一种无接缝的连续式路面，具有力学强度高、路面平整度高、耐磨和抗滑性能好、噪音低、无扬尘、养护方便以及易于回收利用等优点[1]。

因此在世界各国公路建设中得到广泛应用，我国已投入使用的高速公路中沥青路面占到95%以上。

随着交通量的增加，车辆的增加，平均车速的提高，沥青路面早期破坏日益严重，沥青路面的车辙问题最为集中。

由于车辙在雨天中形成了路面积水，直接影响了行车的舒适性和安全性，增加了路面的损坏。

沥青混合料作为粘弹塑性材料，其温度和作用时间与沥青混合料的温度和作用时间密切相关。

当外界温度在30℃左右的时候，沥青路面的路表温度将会达到40℃甚至50℃以上，可能会高于道路沥青的软化点，沥青路面在车辆荷载的反复作用下则会发生显著变形，这种变形分为可恢复变形和不可恢复变形。

其中不可恢复的部分将成为永久变形。

鉴于沥青混合料的高温稳定性及其固有的粘弹塑性，使车辙形成机理比较复杂，这使得沥青混合料的永久变形成为一个世界性的问题。

因此，解决沥青路面的面层永久变形成为车辙问题的重点。

2.沥青路面永久变形机理ASTM标准E867将永久变形定义为："一种由横向交叉斜面和纵剖面限定的偏离水平面的相邻竖向凹陷"[2]。

永久变形是在重复交通荷载作用下，沥青混凝土发生流动变形，其中无法恢复的部分变形累积形成的。

大量的观测及理论研究表明，半刚性基层高等级沥青路面产生的永久变形，90%以上发生在沥青面层，因此，沥青面层的永久变形是研究的重点。

沥青混合料是一种由沥青水泥和骨料本身的松散矿物颗粒组成的混合材料体系。

当外部荷载作用时，微结构应力克服了沥青膜粘性力之间的部分弱粘结，并使之相互作用。

由于荷载不断重复作用，迫使这种相互错动在更深更宽广范围内不断重复产生，并逐步累积形成宏观永久变形[3]。

这种多方向运动的颗粒，导致沥青面层的混合物向轮胎的两侧流动，从而产生推移，拥包以及永久变形。

《2024年极端气候下沥青路面破坏机理与修复技术研究》范文

《极端气候下沥青路面破坏机理与修复技术研究》篇一一、引言随着全球气候变化的加剧，极端气候事件频发，对道路基础设施，特别是沥青路面的破坏问题日益严重。

了解沥青路面的破坏机理，并研究有效的修复技术，对于保障道路安全、延长路面使用寿命具有重要意义。

本文将探讨极端气候下沥青路面的破坏机理，并就修复技术进行深入研究。

二、沥青路面破坏机理1. 水损害在极端降雨等气候条件下，水分容易渗透到沥青路面的缝隙中，形成动水压力，导致路面结构松散、龟裂。

长期的水损害将加速路面的破坏。

2. 温度裂缝高温导致沥青软化，粘结力下降；低温则使沥青变硬变脆，易产生裂缝。

温度的极端变化将导致沥青路面的热胀冷缩，产生温度裂缝。

3. 疲劳破坏在交通荷载的长期作用下，沥青路面会出现累积的微小变形，当变形达到一定程度时，路面结构将发生疲劳破坏。

三、修复技术研究1. 材料选择与改进为提高沥青路面的耐久性，应选择耐高温、抗水损害的优质沥青材料。

同时，通过添加橡胶、塑料等高分子材料，改善沥青的粘结性和弹性，提高其抗裂性能。

2. 裂缝修复技术针对沥青路面的裂缝问题，可采用热熔补缝、压力灌缝等方法进行修复。

热熔补缝是通过加热沥青混合料填充裂缝；压力灌缝则是将特殊的高分子材料通过高压设备灌入裂缝中，以达到修复效果。

3. 预防性养护技术预防性养护技术是减少沥青路面破坏的有效途径。

如采用稀浆封层、微表处治等技术对路面进行封堵和加固，以延缓路面的老化速度。

此外，定期对路面进行清洁和涂刷防水材料，以提高其抗水损害能力。

四、研究展望未来研究应注重以下几个方面：一是进一步优化沥青材料的性能，提高其耐久性和抗裂性能；二是研究新型的修复技术，如利用纳米技术改善沥青的性能；三是加强预防性养护技术的应用研究，提高道路的维护水平。

同时，应注重跨学科交叉研究，整合材料科学、工程力学、环境科学等领域的最新研究成果，为沥青路面的修复提供更有效的技术支持。

五、结论极端气候下沥青路面的破坏是一个复杂的问题，涉及到材料性能、环境因素、交通荷载等多个方面。

浅谈计算沥青路面永久变形的新方法

北方交通
２０１５年
第ｌ１期
文章编号：１６７３～６０５２（２０１５）１１— ００８０— ０４
ＤＯＩ：１０．１５９９６／ｊ．ｃｎｋｉ．ｔ．２０１５．１１．０２１
结构的应变和温度的变化。如图１所示，测量中心波长，它是光纤光栅技术的核心传感原理。
射光
传感技术最开始应用于军事领域，如航空、航天、通信和传感等方面。近年来，随着光纤光栅传感技术
的日益成熟，它在商业工程领域也具有了广阔的应用前景。最新的研究表明一些重要的土木工程项目，诸如桥梁、隧道和水坝都采用了该技术来建立实
用还处于起步阶段，为了分析研究沥青路面结构方
面的监测数据和应变以及温度的关系问题，本研究中，提出了一个与光纤布拉格光栅和改进的粘弹性模型相结合的新方法来探索应用的可行性。２光纤光栅传感特性
变形值同样得到控制。因此这种方法只适用于路面
最终，在一定温度下的永久变形可推导为：
１
８Ｄ８ｍ丑ｘ ‘
１
・
詈
击＋击（一ｅＥ１）＋１ｔｏ＋１，・詈３
考虑到温度Ｔ的变化，永久变形模型可这样
写：
８。＝ｆ（８，Ｔ，Ｅｉ（Ｔ），ｉ（Ｔ），ｔ０）

施工温度控制对沥青路面的影响

施工温度控制对沥青路面的影响引言：作为建筑工程行业的教授和专家，我从事了多年的建筑和装修工作，积累了丰富的经验。

在这篇专业性文章中，我将详细探讨施工温度控制对沥青路面的影响。

通过准确的分析和经验总结，将为读者解释温度控制在沥青路面施工过程中的重要性，并提供有效的方法和技巧，以确保施工质量和路面的持久性。

1. 影响施工温度控制的因素在施工温度控制方面，我们需要考虑以下几个主要因素：1.1 外部温度和气候条件：环境温度对沥青材料的性质和行为有直接影响。

高温会导致沥青流动性加大，低温则会降低其流动性。

此外，湿度、日照和风速等气候条件也会对施工过程产生影响。

1.2 混合料温度：混合料的温度会直接影响施工过程中的粘合性能。

如果温度过低，混合料可能无法完全融合。

相反，过高的温度会使混合料变得粘稠，难以处理。

因此，控制混合料温度至关重要。

1.3 施工机械和设备：施工机械和设备的操作温度也会影响路面施工质量。

机械设备的加热系统和温度控制功能的有效性对于保持施工温度稳定性至关重要。

2. 施工温度控制对沥青路面的影响2.1 路面平整度：在沥青铺设过程中，如果温度控制不当，会导致沥青浆料的流动性变差。

过高的温度会使沥青更加流动，在施工过程中难以控制厚度和密实度，可能导致路面凹凸不平。

2.2 耐久性：施工温度影响沥青路面的密实度和粘结性能。

高温下施工可以促进沥青混合料的流动和粘结，提高路面的密实性，从而增加路面的耐久性。

适宜的温度控制有助于确保沥青混合料的均匀分布和紧密连接，减少路面开裂和剥落的风险。

2.3 施工速度和效率：温度适宜的施工过程可以提高施工速度和效率。

合适的温度能够加快施工机械的操作速度，减少停机时间和施工中断，提高施工效率。

3. 施工温度控制方法和技巧为了实现良好的施工温度控制，以下方法和技巧是必不可少的：3.1 温度监测和控制设备：建议使用温度监测仪器和设备来实时监测施工材料和混合料的温度。

这些设备可以提供准确的温度数据，以便及时调整施工参数。

沥青路面施工温度变异性分析

⑴、集料干湿程度对沥青混合料出场温度有显著影响。主要表现在以下两个方面：Ⅰ.当沥青拌和楼设置相同温度时，使用干燥集料时沥青混合料出场温度高于使用潮湿集料的沥青混合料出场温度。雨后，集料含水量一般在1.0%-2.5%之间。使用潮湿集料时，沥青混合料出场温度可下降1-3℃，这同集料含水量大致成正比；Ⅱ.当沥青混合料使用潮湿集料时，其出场温度更加不均匀（由于潮湿集料含水量不均匀，并且造成级配不稳定，尤其是细集料不均匀），其变异系数比使用干燥集料的沥青混合料出场温度变异系数高3%-10%。
⑷.许多施工单位在不同的施工季节采用相同的沥青混合料出场温度，造成沥青结构层压实效果的差异。分析A1标段4月份同5月份施工沥青下面层芯样孔隙率数据，5月份由于气温高于4月份，其压实效果好于4月份。5月份施工沥青下面层芯样孔隙率为4.7%，而4月份施工沥青下面层芯样孔隙率为4.9%，压实度差异比较明显。对于A1标段8月份、9月份施工的沥青上面层现场芯样的孔隙率（压实度）检测结果，也有同下面层同样的规律，即环境温度越高，沥青混合料温度损失越小，其压实效果越好。
⑸、在沥青路面施工中，为减少温度离析，在沥青拌和楼环节应做到如下几点：
Ⅰ.粗集料要覆盖，细集料要搭棚，避免雨淋。
Ⅱ.做好场地硬化，不同集料要分隔清楚，并做好排水工作，场内不能有积水。
Ⅲ.沥青混合料出场温度越高，其温度变异性越大，在路面施工过程中不宜片面追求高温，否则会引起沥青老化，并且温度离析会更明显。
沥青路面施工温度变异性分析
沥青路面施工温度变异性分析
扈惠敏
摘要：沥青路面施工中沥青混合料的温度是影响路面施工质量的重要因素，本文分析了沥青混合料施工温度的变异性及其影响因素，并提出了沥青路面合理施工温度确定的相关内容。
关键词：沥青路面；施工温度；变异性；分析；

沥青路面高温稳定性和低温抗裂性分析

沥青路面高温稳定性和低温抗裂性分析沥青混合料作为沥青路面材料，在使用过程中要承受行使车辆荷载的反复作用，以及环境因素的长期影响。

所以沥青混合料在具备一定的承受能力的同时，还必须具备良好的抵抗自然因素作用的耐久性。

也就是说，要能表现出足够的高温环境下的稳定性、低温状况下的抗裂性、良好的水稳定性、持久的抗老化性和利于安全的抗滑性等特点，以保证沥青路面良好的服务功能。

1、沥青路面高温稳定性的损坏沥青路面高温稳定性习惯上是指沥青混合料在荷载作用下抵抗永久变形的能力。

稳定性不足的问题，一般出现在高温、低加荷速率以及抗剪切能力不足时，也即沥青路面的劲度较低情况下。

其常见的损坏形式主要有：1）推移、拥包、搓板等类损坏主要是由于沥青路面在水平荷载作用下抗剪强度不足所引起的，它大量发生在表处、贯入、路拌等次高级沥青路面的交叉口和变坡路段。

2）车辙。

对于渠化交通的沥青混凝土路面来说，高温稳定性主要表现为车辙。

随着交通量不断增长以及车辆行驶的渠化，沥青路面在行车荷载的反复作用下，会由于永久变形的累积而导致路表面出现车辙，车辙致使路表过量的变形，影响了路面的平整度；轮迹处沥青层厚度减薄，削弱了面层及路面结构的整体强度，从而易于诱发其它病害；雨天路表排水不畅，降低了路面的抗滑能力，甚至会由于车辙内积水而导致车辆飘滑，影响了高速行车的安全；车辆在超车或更换车道时方向失控，影响了车辆操纵的稳定性。

可见由于车辙的产生，严重影响了路面的使用寿命和服务质量。

3）泛油是由于交通荷载作用使混合料内集料不断挤紧、空隙率减小，最终将沥青挤压到道路表面的现象。

如果沥青含量太高或者空隙率太小这种情况会加剧。

沥青移向道路表面令路面光滑，溜光的路面在潮湿气候时抗滑能力很差。

沥青路面在高温时最容易发生泛油，因此限制沥青的软化点和它在60℃时的粘度可减少泛油情况的发生。

2、沥青路面高温损坏的原因影响沥青路面车辙的因素主要有集料、混合料、混合料类型、荷载、环境等：①产生变形会贯穿整个路面结构，实际上沥青混合料的热传导性很低，大部分是属于磨耗层的塑性变形，这可在动态或静止的交通荷载情况下发生，尤其是由于刹车、起动加速或车辆转弯而产生了剪切应力。

北京沥青层永久变形基准等效温度

北京沥青层永久变形基准等效温度
一、概述
北京沥青层永久变形基准等效温度是指在一定的压力和时间作用下，沥青层所达到的稳定变形量所对应的温度。

它是评估道路沥青混合料在高温条件下的变形性能的重要指标之一，也是设计和施工道路时必须考虑的因素。

二、影响因素
1.材料因素：沥青混合料中不同类型和质量的原材料对永久变形基准等效温度有很大影响。

例如，选择高黏度、高软化点的沥青可以提高永久变形基准等效温度。

2.施工因素：包括摊铺厚度、压实方式、压实时间等。

摊铺厚度过大或过小都会影响永久变形基准等效温度。

3.环境因素：主要包括气温、日照强度、湿度等。

高气温和强日照会加速路面沥青混合料老化，降低其抗氧化能力，从而降低其永久变形基准等效温度。

三、测试方法
常用测试方法有驱动式压缩试验法、间接张拉试验法等。

其中，驱动式压缩试验法是目前国内外应用最广泛的方法。

其原理是将沥青混合料加热至一定温度，然后施加一定的轴向荷载，测量变形量和时间，通过回归分析得到永久变形基准等效温度。

四、应用
北京沥青层永久变形基准等效温度可以用于评估道路沥青混合料在高温条件下的变形性能，为道路设计和施工提供重要依据。

在实际应用中，需要根据不同地区的气候条件和交通负荷情况，选择适当的沥青混合料和施工方式，并结合实际情况进行调整。

五、结论
北京沥青层永久变形基准等效温度是评估道路沥青混合料在高温条件下的变形性能的重要指标之一。

它受到材料、施工和环境等多种因素的影响，在测试时需要注意控制这些因素对结果的影响。

在实际应用中，需要综合考虑多种因素，并根据实际情况进行调整，以确保道路的安全和稳定性。

浅析沥青混合料的永久变形

浅析沥青混合料的永久变形摘要：本文根据沥青路面的永久变形产生原因的不同对其进行了类别的划分，并且分析了半刚性基层下沥青混合料永久变形的形成，以及提出了永久变形的形成机理。

为沥青混合料的高温稳定性研究奠定了基础。

关键词：沥青混合料永久变形半刚性基层车辙引言在高温条件下，沥青路面在车辆荷载的反复作用下，在轮迹处路面各结构层将会出现不可恢复变形，随着变形的不断积累导致车辙产生。

ASTM标准E867将永久变形定义成“一种由横向交叉斜面和纵剖面限定的偏离水平面的相邻竖向凹陷”。

沥青混合料永久变形分类在沥青路面的各种破坏现象中，车辙问题显得尤为重要。

因为它除了降低行车舒适性外，还会对交通安全产生直接影响。

路面车辙会增加司机变换车道的难度，阴雨天导致的车辙内的路面积水极易使高速行驶的汽车产生漂移，在恶劣气候条件下造成制动距离不足等问题。

国际上通常将沥青路面车辙分为以下五种类型：1. 结构型车辙主要是基层等路面结构层或路基强度不足，即施加在路面上的行车荷载超出路面结构层的总强度，故发生在沥青面层以及路基在内的永久变形，称为结构型车辙。

该类车辙宽度较大，两侧无隆起现象，横断面为浅盆状的U形[1]。

2. 失稳型车辙也就是沥青混合料的侧向流动变形，在高温及车轮反复碾压作用下，交通荷载产的应力超过沥青混合料自身的抗剪强度，即稳定度极限。

此种情况下，沥青混合料中的自由沥青以及沥青与矿料之间的胶浆将会首先产生流动，促成沥青混合料产生流动变形，流动变形的不断积累形成车辙，叫做沥青的流动型车辙即失稳型车辙。

失稳型车辙的特点是车轮荷载作用处下凹，然而车轮荷载作用较少的行车道两侧则会向上隆起，内外侧成非对称状态。

主要发生在车速慢、车胎接地时间较长、横向应力较大的地方，如爬坡路段、道路交叉口附近等，其横断面呈W型[2]。

失稳型车辙在我国发生的较多，对于此类车辙目前并未有有效的维修方法，唯有将路面车辙受损部位刨除再用新的混合料进行修补，是当今研究的主要对象。

《2024年极端气候下沥青路面破坏机理与修复技术研究》范文

《极端气候下沥青路面破坏机理与修复技术研究》篇一一、引言随着全球气候变化的加剧，极端气候事件频繁发生，对道路交通基础设施，特别是沥青路面的破坏影响日益显著。

本文旨在探究极端气候下沥青路面的破坏机理，并针对这些破坏机理，研究有效的修复技术，以提升道路的耐久性和使用年限。

二、极端气候下沥青路面的破坏机理1. 高温破坏在高温环境下，沥青路面容易软化，导致路面出现车辙、拥包等变形现象。

同时，高温还会加速沥青的老化速度，降低路面的抗剪强度和稳定性。

2. 低温破坏低温环境下，沥青路面容易出现裂缝。

这些裂缝会随着温度的降低而扩展，严重影响路面的使用性能和寿命。

3. 水损害极端气候往往伴随着大量的降雨。

雨水通过路面裂缝进入基层，导致基层的强度降低，进而引发路面的脱皮、松散等现象。

三、沥青路面修复技术研究1. 高温稳定型修复材料与技术针对高温破坏问题，研究开发具有高温稳定性的修复材料。

这类材料应具备优异的抗车辙性能和抗老化性能，同时还要有良好的施工性能。

在施工技术方面，可采用热再生技术对受损路面进行修复。

2. 低温抗裂型沥青与修复技术为抵抗低温破坏，需要研发具有优异低温抗裂性能的沥青材料。

此外，还应研究相应的修复技术，如采用纤维增强技术提高路面的抗裂性能。

3. 排水性路面设计与防水修复技术为解决水损害问题，可采取排水性路面设计，通过设置排水系统，将雨水迅速排出路面。

同时，研究防水修复技术，如采用注浆技术对裂缝进行密封处理，防止雨水侵入基层。

四、研究方法与展望1. 研究方法本研究采用室内试验与现场试验相结合的方法。

通过室内试验研究沥青路面的破坏机理和修复材料的性能；通过现场试验验证修复技术的可行性和效果。

2. 展望随着科技的进步和新材料的研发，未来可以进一步研究更为先进的修复技术和材料。

如利用纳米技术改进沥青材料，提高其耐久性和抗老化性能；研究智能型修复材料和技术，实现对路面的实时监测和自动修复。

此外，还应加强极端气候下道路维护管理的研究，提高道路维护管理的科学性和效率。

沥青路面结构永久变形环道试验研究

Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｔｏｓｕｙｔｅｒｌｏｅｐｔａｄｆｒａｉｎｏｓｈｌｐｖｍｅｔｔｕｔｒｓｗｉｌｘｂｅｂｓｔｄｈｕｅｆｐｒｅｕｌｅｏｍｔｆｐａｔａｅｎｒｃｕｅｔｆｉｌａｅｏａｓｈｅ
ＺＨＯＵｎ一，ＺＧａｇ。ＨＯＵＪｎｈｇｌｉｃｌｌ．，ＨＵＡｎａＢｉ，ＳＨＥｈｏｕＺａｙ
（．ｙＬｂｒｔｒｆｏｄａｄＴａｆｎｉｅｒｇｏｈｎｓｒｆｄｃｔｎＴｎｉＵｎｅｓｙＳａｈｉ００２Ｃｉ；１ＫｅａｏａｏｙｏａｎｒｆｃＥｇｎｅｉｆｅＭｉｉｙｏｕａｉ，ｏｇｉｉｒｔ，ｈｎａ２０９，ｈａＲｉｎｔｔＥｏｖｉｇｎ
ｏｅ —ｉｄｂｓ，ｅａｃｌａｅａｅｎｅｔｇＡｒ）ｗａｅｆｒｄｉｃｒｌｒｃｔ００ｒｍｉｇａｅｔｃｅｒｔｐｖｍｅｔｔｉ（Ｐｒｓｒｉｈｅｄｓｎｓｐｒｍｅｉｕａｔｋａ５～６ｏｎｃｒａ
维普资讯
第３６卷第２期２００８年２月
同济大学学报（然科学版）自
ＪＵＲＡＦＴＮＪＵＶＲＩＹＮＴＲｌＳＩＮＥＯＮＬＯＯＧＩＮＩＥＳＴ（ＡＵＡＣＥＣ）
度范围的沥青层内．
关键词：沥青路面；永久变形；环道试验；柔性基层；半刚性基层；车辙；加速加载试验中图分类号：１．１Ｕ４６２７文献标识码：Ａ文章编号：２３３４（０８０ — １７００５ — ７Ｘ２０）２０８ — ６

沥青路面永久性变形发展机理综述

沥青路面永久性变形发展机理综述作者：尹锋来源：《科技探索》2012年第11期摘要：永久变形不仅影响行车速度和安全，更严重降低了路面的使用寿命，同时，其维修养护也较其他路面病害形式困难。

本文从分析永久性变形的原因入手，对国内外永久性变形研究经行了概括，分析了一些方法的优缺点，为以后沥青混凝土路面的研永久性变形研究提供参考，以提高我国高速公路建设的经济效益。

关键词：沥青路面永久变形评述引言从目前沥青路面的使用情况来看，车辙、推移、拥抱等永久变形已成为高等级沥青路面的主要损坏形式。

永久变形不仅影响行车速度和安全，更严重降低了路面的使用寿命，同时，其维修养护也较其他路面病害形式困难。

对于永久性变形产生的原因，可从以下方面来考虑：（1）永久性变形产生的第一个原因是结构层设计不合理。

（2）第二个原因是设计荷载有一定误差。

（3）第三个原因是材料设计参数有误1 国外研究现状早在1962年第一届国际沥青路面结构设计设计会议上，壳牌石油公司第一次提出考虑永久变形的路面设计方法，该方法通过限制路基顶面的垂直压应变来控制路面的永久变形[1]。

在第三届国际沥青混凝土路面设计会议上，Barksdale和Romain提出层应变法（Layer strain methodology），利用材料的基本特性，在不同的加载和环境条件下计算了路面永久变形[2]。

1976年召开的沥青永久变形研讨会，重点是永久变形预估和试验方法。

在第四届国际沥青混凝土路面设计会议上，提出了限制表面永久变形和预测每层永久变形的方法，主要有：观测永久变形的统计方法（Finn[2]等）、限制路基应变方法（Claessen[3]等）、蠕变试验数据加上弹性分析方法（Hill&Van de Loo[4]）和线弹性分析方法等。

第五届国际沥青混凝土路面设计会议以后，沥青路面永久变形问题侧重于对面层沥青混合料的研究。

A.Wijerathe[5]等基于三轴蠕变试验公式，用粘弹性非线性分析计算了沥青路面的车辙深度。