旧路基层实测模量与设计模量的差异对路面受力影响分析

刘 毅，李增光，朱兆祯，杨永富，姜文杰

(1.中建八局第二建设有限公司 济南市 250014； 2.山东省交通科学研究院 济南市 250100)

我国高等级公路普遍采用的半刚性基层材料具有良好的抗变形能力，但是由于材料、级配、施工技术等方面的影响，导致模量变化范围比较大，路面结构层模量存在一定的变异[1]。面层和基层的弹性模量对半刚性基层沥青路面结构有明显的影响，是造成沥青路面损坏的内在因素之一[2]。2017版《公路沥青路面设计规范》与2006版的相比对路面材料主要设计参数进行了调整，分别以弹性模量及动态压缩模量作为无机结合料稳定材料和沥青结合料类材料设计参数之一，以沥青层永久变形和基层底拉应力为设计指标[3]。依托高速公路旧路设计方案，在统一的荷载和温度条件下，利用三维有限元方法，分别对路面原设计参数模量与实测模量对应的路面结构控制指标值进行计算，分析路面内部受力与半刚性基层模量变异的关系[4]。

1 有限元模型及参数

1.1 模型建立

创建了基于弹性层状体系理论的半刚性基层沥青路面ABAQUS程序有限元模型，适当优化荷载条件和边界，并假定路面各层材料的材质都是完全各向同性和均质弹性的；土基作为一个半无限弹性的空间，路面各结构层次在水平方向无限延展，在纵向方向的厚度是有限的；认为将垂直均布荷载施加在路表面上时，在路面无限深、无限远处荷载的影响为零；不考虑路面层间接触面摩阻力，层间是完全连续的[5]。……