旧路维修养护中经常釆用沥青加铺层方式。由于各种因素作用,会使得旧路中原有裂缝 边缘易于移动变形,这种移动将引起与裂缝对应位置的沥青加铺层顶部或底部应力集中,进而 产生所谓的对应裂缝(厚沥青加铺层)或反射裂缝现象。分析沥青加铺层裂缝时,必须明确引 起旧路原有裂缝边缘移动的荷载或应力,并分析相应的移动特征。
旧路维修养护中经常釆用沥青加铺层方式。由于各种因素作用,会使得旧路中原有裂缝 边缘易于移动变形,这种移动将引起与裂缝对应位置的沥青加铺层顶部或底部应力集中,进而 产生所谓的对应裂缝(厚沥青加铺层)或反射裂缝现象。分析沥青加铺层裂缝时,必须明确引 起旧路原有裂缝边缘移动的荷载或应力,并分析相应的移动特征。
(一) 引起裂缝边缘移动的荷载或应力
旧路原有裂缝边缘的移动,可能因下述三种荷载或应力引起:
交通荷载:车辆,尤其是重型车辆,靠近或经过裂缝时会朝下挤压裂缝边缘,引起裂缝边缘 产生垂直和水平移动。
温度变化:昼夜及冬夏季节的温度交替变化,会导致相邻裂缝之间路面的膨胀和收缩。这 些运动往往使得裂缝交替开合,有时开裂层在剧烈的温度梯度影响下可能翘曲。
土体含水量变化:路基土含水量的变化,不论是否引发开裂,往往会引起旧裂缝的开合。
(二) 裂缝边缘移动特征
根据路面原有裂缝的特性和形状、裂缝边缘所承受的荷载或应力类型,裂缝边缘的移动会 呈现出急剧变化的特征。
1・裂缝边缘移动的形式
一般裂缝分为张开型裂缝、剪切型裂缝和撕裂型裂缝。当路面结构温缩或干缩时,常常引起张开型的裂缝边缘移动。
根据裂缝与车辆相对位置和裂缝的几何形状,行车荷载可导致裂缝边缘产生三种类型的 移动。艮卩:车辆行近横向裂缝时,将引发张开型和剪切型移动;在裂缝正上方时,裂缝边缘将以 张开型移动;车辆跨纵缝行驶时将导致裂缝边缘以张开型移动;车辆沿着连续的纵向裂缝行驶 将引起剪切型移动,而在纵缝端部将导致边缘以撕裂型移动C
2. 移动持续时间
各种类型荷载或应力产生的裂缝边缘移动,依裂缝边缘移动速度可分为三大类:①快速移 动,由交通荷载(尤其重型交通)引起,移动的平均持续时间大约为十分之一秒;②慢速移动,由 昼夜温度变化而发生的收缩引起;③缓慢移动,由季节性温度变化(温缩)或干湿变化(干缩)引 起。
3 .移动幅度
交通荷载作用下裂缝边缘的移动幅度,显然为车辆轴载作用于路面的结果。它与交通荷 载作用下路面结构的变形直接相关。裂缝附近的结构变形与路面整体承载能力有关,取决于 结构在裂缝处能否全部或部分传递荷载应力,可以由弯沉测量估计。
温度收缩引起的裂缝边缘的移动幅度,不仅与下部结构层温度变化有关,也与材料的膨胀系数有关。而且,这种裂缝边缘移动的幅度还随裂缝的间距和开裂层与其下部结构层的粘结 质量而变化。
4.移动频率
裂缝边缘的移动频率类似于按移动持续时间进行的分类:①行车荷载引起的移动快且频 率高,大约与重载车辆的数量相一致(每天几百到几千辆);②昼夜温度变化引起的移动,通常 每天发生两次;③季节性温度变化和湿度变化引起的移动,一年不过数次。
(三)沥青加铺层反射裂缝扩展过程
旧路原有裂缝在各种荷载和应力作用下,在沥青加铺层中的发展,通常经历三个阶段:
起裂阶段,裂缝由未开裂层中已存在的缺陷引起;
稳定扩展阶段,从行车荷载或温度荷载引起的应力集中点开始向上发展并贯穿整个层厚; 破裂或最后阶段,在路表出现裂缝。