层间接触对半刚性沥青路面力学响应的影响分析

【摘要】半刚性沥青路面是当前沥青路面的主要结构形式，通过应用该结构的沥青路面，不仅可以保证车辆的行驶通畅，还能够在一定程度上延长路面的使用年限，降低维修频率。就目前的工作来看，对半刚性沥青路面力学响应影响比较大的一项因素在于层间接触。目前的研究主要集中在层间光滑以及层间连续两种条件。我国在现阶段的道路建设中，投入了较大的精力和资金，克服层间接触对半刚性沥青路面力学响应的影响，可对后续的道路修建提供更多的保障。同时，在遇到新的问题时，能够参考之前的处理办法，为道路维护提供更多的帮助。

【关键词】半刚性基层；层间接触条件；力学响应

层间接触对半刚性沥青路面力学响应的影响，划分为积极响应和消极影响，如果在未来能够更好的克服消极影响，会对沥青路面的修建提供质量上的保证。从层间接触的角度出发，由于其具有层间光滑及层间连续两种接触条件，因此应该分开研究。值得注意的是，我国各个地区选择的沥青路面，并非全部都是半刚性沥青路面。所以，在研究层间接触的影响时，应根据当地的实际情况来进行，否则很容造成研究理论和实际情况的偏差。在此，本文主要对层间接触对半刚性沥青路面力学响应的影响展开分析。

一、概述

目前的经济发展相对迅速，因此在道路修建方面投入的力度不断增大。我国作为发展中国家，对道路方面的研究比较深刻。半刚性沥青路面在我国得到了广泛的应用，并且创造了很大的经济效益和社会效益。在目前的修建工程中，层级接触成为了影响半刚性沥青路面力学响应的新问题。在此，本文主要以某地区的高速公路改扩建工程为例，该工程是我国的重点工程，在材料参数的搜集方面，主要是采用实测值进行分析。同时，泊松比是参考美国SHRP LTPP中的推荐值。分析层间接触对半刚性沥青路面力学响应的影响，需要在多个方面展开，了解两种层级接触的作用，摒弃消极作用。从客观的角度分析，在实际的研究中，倘若双圆均布置在荷载的作用下，此时最不利的应力、应变空间，其位置必然会设定在道路的横断剖面上。为此，在力学分析的过程中，只需要对这个平面内点的力学响应展开计算就可以了。

二、层间接触对半刚性沥青路面力学响应的影响

（一）单圆荷载中心

层间接触主要是划分为层间光滑以及层间连续两种接触条件，这两种条件都是在现实工作中不可避免的，因此研究两种条件对半刚性沥青路面力学响应的影响，可获得较多的数据与资料，同时在得到的结果方面也会更加的权威。在此，本文首先从单圆荷载中心方面开展分析。对于单圆荷载中心而言，现实工作情况在预期范围内。在大量的测试和分析后，认为无论采用哪一种层间接触条件，半刚性沥青路面结构，都会以中面层层底的弯拉应变水平为最好。从表面上看，两种层间接触条件对单圆荷载中心的影响是一样的，但是，在深入研究后发现，倘若选择的条件是层间光滑条件，那么将会导致基层的弯拉应力表现出持续下降的情况；倘若选择的是层间连续条件，那么将导致基层的弯拉应变保持在较高的水平。由此可见，在单圆荷载的分析中，层间连续条件要优于层间光滑条件，并且对半刚性沥青路面力学响应的影响，偏向于积极，日后在单圆荷载中心的处理上，应积极选择层间连续条件。

（二）层间接触的转化

就层间接触条件本身来讲，倘若遇到一些特殊情况或者是人工干预，那么层间接触条件就会出现互相转化的情况，由此对半刚性沥青路面力学响应造成新的影响。以目前的施工情况来看，层间接触条件的转化，多数情况表现为层间光滑向层间连续条件转化，且有很大的概率出现层间完全连续。经过大量的测试与研究，发现当层间接触条件，从层间光滑转化为层间完全连续的时候，面层层底将会沿着道路横向的拉应状态，从原来的受拉转变为受压状态。另一方面，基层的受拉状态会保持固有的状态，但是受拉水平将会显著的降低。从以上的表述来看，层间接触条件的转化，对半刚性沥青路面力学响应的影响还是比较大的。首先，在层间连续条件下，底基层层底为整个结构的高受拉区域，基层的盈利水平将会沿着道路的深度递增。所以，处于层间连续条件下，半刚性沥青路面力学响应的影响是比较积极的。其次，在层间光滑条件下，中面层、底基层层底均为结构受弯拉高峰区域，此时的基层的弯拉应力，主要是沿着路面深度呈现出递减的趋势，这需要在日后的研究中，通过有效的方法来克服。层间接触条件的转化，是半刚性沥青路面修建经常遇到的问题，其造成的影响必须引起注意，否则很容形成工作上的漏洞，对后续的沥青路面应用，产生严重的负面影响。

（三）剪应力

半刚性沥青路面力学响应当中，剪应力是一个非常重要的力学响应。层间光滑和层间连续条件对剪应力造成的影响是不一样的。从现有的研究成果来看，两层层间接触条件下，剪应力基本上会沿着道路的深度变化，其总体上的规律是一致的，并没有太大的差别。但是，二者所表现出的剪应力水平有较大的差异。第一，在层间连续的条件下，剪应力水平相对较低，这主要是由于受到剪高峰区域集中于中面层层底的缘故，客观上表现为沿着路面深度增加，剪应力的水平将会逐步的递减。第二，在层间光滑条件下，剪应力的水平相对高一些，这主要是由于上面层层底受到的剪应力水平较高的缘故，客观上表现为，往下剪应力衰减较快。层间接触在剪应力方面影响较为突出，是日后需要着重努力的工作。另一方面，未来的层间接触研究，应从多方面着手，深刻分析其对半刚性沥青路面力学响应的影响。

总结：

本文就层间接触对半刚性沥青路面力学响应的影响展开分析，目前的研究成果还是比较丰硕的。从客观工作来看，半刚性沥青路面在修建过程中，由于采用了针对性的措施，层间接触对其积极影响较大，有效的控制了层间光滑条件对其造成的负面影响。在未来的道路修建中，应进一步拓展半刚性沥青路面的应用，加强对力学响应的影响分析，健全道路修建方案，促进道路的稳固与通畅。