碎石化的旧水泥路面上水泥混凝土加铺层脱空预估研究

摘要

MHB碎石化是一种旧水泥路面原位再生利用技术,该技术具有节约资源、降低工程造价等优点。旧水泥路面经该技术处理后一般可以作为新路的基层,其上的加铺层可以采用沥青混凝土或水泥混凝土。水泥路面在我国有很大的使用优势,但我国水泥路面冲刷脱空普遍严重,因此,本文针对旧水泥路面碎石化后水泥加铺层冲刷脱空展开研究。
　　 论文首先结合水泥混凝土的凝结过程,对面层与基层接触界面的破坏过程进行分析,提出以三种基本破坏形式为基础的碎石化层材料冲刷机理；分析碎石化层材料的冲刷性能,提出碎石化层材料冲刷性能的评价指标-冲刷系数。
　　 旧水泥路面碎石化后分三个层次,论文以咬合嵌挤理论为基础,分析各层次的强度形成机理。为进一步认识碎石化层冲刷的原理,论文采用动态荷载,并以现代多孔介质理论为基础,应用有限元软件ABAQUS对荷载.水耦合作用下的水泥路面进行数值模拟,计算结果表明:动载作用下板底孔隙水压力具有波动性,且产生正、负逆转。探讨材料参数变化对孔隙水压力的影响；结合试验路,对动载作用下不同路面结构的板底孔隙水压力进行对比分析,得出冲刷性能较好的路面结构；最后,推荐55KPa作为碎石化层材料室内冲刷实验的动水压力。
　　 对路面板底脱空形状和高度进行分析；考虑基层材料冲刷性能,定量分析荷载作用次数与基层材料冲刷损失的关系,计算出水泥路面板角和板纵缝下的脱空预估模型。
　　 引入天气修正系数,对脱空预估模型进行修正,分析脱空开始出现的时间。综合以上分析,系统提出旧水泥路面碎石化后水泥加铺层脱空预估方法；最后,提出设置层间隔离层的新型抗冲刷路面结构等防治脱空措施。