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摘要：目前，我国基于经济的发展速度，在建设上也投入较大力度，尤其对于道路的建设尤为重视。目前，沥青路面已经得到了广泛的应用，但是在沥青路面的使用中，由于时间、人为和天气的影响，逐渐出现不同程度的损坏和裂缝，沥青路面常见的温缩裂缝就包含其中，所以对沥青路面的温缩裂缝产生的原因进行分析，并找出对应的解决办法迫在眉睫。本文通过运用二维弹性层状体系理论进一步得出半刚性基层沥青路面结构中沥青面层产生低温收缩裂缝尖端应力强度因子的积分表达式，从而对这些数值进行分析。
关键词：沥青路面 低温缩裂缝 应力强度因子
前言：目前虽然半刚性基层沥青路面应用颇多，它也具有很多明显的优点和技术经济效益，但是经过近几年的实际应用，在一定条件下，如果气候温差较大，沥青路面就会普遍出现温度裂缝，这些温度裂缝对沥青路面的正常使用造成了极大的伤害，使其使用效果和承载强度大大降低，给交通带来极大的危害。对于北方等寒冷地区，因为昼夜温差非常大，所以沥青路面表层受不了这样的温差，导致低温收缩裂缝的出现，再加上路面表层结构具有相互约束力，当温差造成的拉应力大于沥青材料的抗拉强度时，路面就开裂了。目前，这一问题在国内外都是关注的焦点，解决这项问题迫在眉睫。
一、数学模型极其理论计算
文章主要运用二维弹性层状体系理论来进一步分析沥青路面的断裂力学，首先假设沥青路面各层次的粘结程度良好无滑动现象，在垂直取得路面的截面，这个截面就是平面应力状态。接着，确定坐标系图1，路表面是Oxz平面，X轴的正方向表示行车方向，Y轴指向路面体，第i层结构的弹性模量和温度收缩系数及温差分布函数分别用E1、a1和T1=Ti(x,y)来表示。沥青面层用h表示，半刚性基层的厚度用g来表示，对于温差导致的沥青层面的温缩裂缝，其长度用hi（hi《h）。………用来表示第i层的应力分量。U、v分别表示x、y方向的位移分量。建立下列边值等式来满足u、v：
以上表看来，如果路面已经开裂，则半刚性基层的温缩性能会明显影响面层裂缝尖端的应力强度因子k1。当沥青路面层面小于12cm时，两者成反比，当沥青路面层大于12cm时，两者则成正比。
由上述数据看出，材料的类型、级配组成、龄期等因素都会影响半刚性基层温度收缩系数。所以选择优质的基层材料和级配组成可以降低温缩系数，从而减少沥青路面的裂缝。
2.3k1与弹性模量的关系
可以根据应力强度因子k1的计算公式看出，k1和沥青面层弹性模量成线性关系且成正比关系。根据有关研究可以看出，基层弹性模量的变化对k1的影响很小，可以忽略不计，但是它对温度收缩系数的影响很大，所以，在分析时要合理考虑。
2.4k1与路面温度分布的关系
根据相关计算得出，当路面的温差是一定时，裂纹尖端的应力强度因子与深度的变化成正比，而当温度梯度一定时，k1与路表温差成正比。
三、结束语
总之，目前我国对道路的建设尤为重视，所以对于目前广泛应用的沥青路面也加大了重视，但是因为近几年不断出现沥青路面易断裂的情况，我国对预防和整治这一棘手的事格外重视。总体来讲，文中的分析和研究也给予了一定的方法，所以希望国家在以后的沥青道路建设上能够更上一个台阶。
参考文献：
[1]吴赣昌.沥青路面温度应力分析.中国公路学报,1992;(4)
[2]吴技昌.沥青路面二维温度场分析.中国公路学报,1993;(4)
[3]交通部公路科学研究所.高等级公路半刚性基层.重交通道路沥青面层和抗滑表层的研究,国家“七二五”重点科技攻关项目24一01一01,24一02一01研究报告集,1990.
论文作者:王蓉
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/21
标签：沥青路面论文; 裂缝论文; 应力论文; 温差论文; 沥青论文; 面层论文; 刚性论文; 《基层建设》2018年第5期论文;