玻纤格栅在防治沥青加铺反射裂缝中的应用研究

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目前,反射裂缝是旧水泥混凝土路面加铺沥青面层常见的的病害之一。针对这一常见的病害问题,国内外专家学者和工程技术人员做过很多研究,但在国内还未形成系统、合理的技术措施。本文结合黄冈市旧路改造的工程背景,探讨了玻璃纤维格栅对沥青加铺层反射裂缝的抑制作用。本文对复合路面裂缝的产生机理、扩展方式以及其对公路的危害进行了分析,并对反射裂缝的各种防治措施进行了分析比较,主要防治方法有:适当增加沥青层的加铺厚度、在沥青面层与旧混凝土层之间设置应力吸收层等。在选择应力吸收层方面,对目前国内两种主要的应力吸收层材料各方面的优缺点进行了对比和分析,并针对本文主要研究的荷载型反射裂缝,最后选取玻璃纤维格栅作为黄冈的旧路改造的应力吸收层。论文采用层状弹性体系力学的理论知识,对复合路面建立了四层弹性层模型和弹性半空间体地基上的三层板模型,根据边界条件和层间接触条件建立方程,从而得出公路应力和位移的解析解。最后,利用ANSYS有限元软件,对复合路面建立三维有限元模型,通过几组数据进行对比分析,分析得出:增加沥青层的厚度对减小路基路面的应力和变形有很明显的作用,但厚度也不能太厚,一是沥青层厚到一定程度后其效果减弱,二是不经济;增大沥青层的弹性模量,裂缝尖端的应力会减小;玻纤格栅的弹性模量越大,裂缝尖端的应力会越小,但增大玻纤格栅的弹性模量会增大沥青层底的应力,因此一般选取弹性模量较小的玻纤格栅。
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