土木工程道桥方向外文翻译--夹层石路面的长期性能研究（译文）

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1、PDF外文：http:/ 5220 字 出处： Journal of transportation engineering, 2003, 129(2): 118-126 夹层石路面的长期性能研究   Hani Titi, P.E.1； Masood Rasoulian, P.E.2； Mark Martinez3；  Byron Becnel, P.E.4； and Gary Keel5  摘要： 本文对使用路面夹层石来提高柔性路面的长期性能的路面设计方法进行了评价。这种路面设计引入了掺土水泥地基在减少和延缓反射性裂缝产生的方法中所得出 来的经验。路面夹层石中的碎

2、石灰岩立足于一个稳定的水泥地基顶部。与常规的掺土水泥地基路面设计相比，采用夹层石设计的柔性路面表现出来的性能更加稳定。传统的路面和采用了夹层石设计的路面都构建在詹宁斯路易斯安那州州附近的高速国道 LA-97上，并且监测竣工后试用期限为 10.2年，我们对它们进行评估。在整个评估期间，分别对路面病害、平整度、永久不变形进行评估，还采用了动态无损检测对路面的结构能力进行了评估测试。此外作为路易斯安那州交通发展研究中心加速加载试验研究方案的一部分， 很多设计都表明了问题，此测试是基于 路易斯安 那州的 艾伦 港的加速加载设施测试 。这项调查的结果显示，与传统的水泥路面相比采用了夹层石的路面在加速加载

3、试验中能体现出优越的性能。  分类号：  10.1061/ASCE!0733-947X2003!129:2118! CE数据库关键词： 柔性路面；石层；路面设计；性能评估。   简介  饱和性软土在路易斯安那州特别是该州的南部地区常见的一种路基土。这种路基土是没有能力支持他们的路面和交通负荷的。为了克服这个问题，路易斯安那州交通发展研究中心  （ DOTD）在国道上采取了一种传统的柔性路面设计方法，州际公路系统除外。 该项设计包括通过路基土石灰（底基层）处理的水泥稳定土壤（掺土水泥）和热拌沥青混凝土面层（ HMAC）。这种具有强硬的掺土水泥的路

4、面设计，在公路软基的情况下还可以支撑路面交通荷载，具有结构性优势。此外，对路面施工使用掺土水泥对路面施工更快更划算。虽然掺土水泥的使用有效的提高了柔性路面的结构能力，但是结构能力是产生反射性裂缝的主要原因，导致加速路面的恶化，降低公路寿命。在路易斯安那州交通发展研究中心工作的研究人员（ LTRC）他们集中精力于使用创新方法来减少反射性裂缝，从而提高在路易斯安那州的柔性路面的长期性能。这 些创新方法是在掺土水泥和热拌沥青混凝土表面层之间使用了 HMAC 颗粒材料（如石灰石粉尘）。这种类型的路面就是本文中所称的路面夹层石设计。本论文旨在阐述一项研究，此研究目的在于测试夹层石的长期性能以及评估路面夹

5、层石减少柔性路面的裂痕的能力。在詹宁斯路易斯安那州的建造于 1991 年的 LA-97 国道设计了两段柔性路面。第一段包括了传统的路面设计（掺土水泥层），第二段由采用了夹层石的柔性路面设计构成（在掺土水泥上加碎石灰岩），后者也称为反向路面设计。两段路面的性能测试都为 10.2年。路面病害测试、永久不变形测试、平整 度测试、结构能力测试都要进行，并且两段公路的测试都是基于路易斯安那州的艾伦港的路面研究设施加速加载测试。   Fig.1： 研究在传统路面上反射性裂缝发展的机制以及掺土水泥地基和夹层石对阻止反射性裂缝发展的作用：（ a）掺土水泥地基的裂缝收缩和开裂随后发展到表面层的 HMA

6、C 层。（ b）在水泥地基和表面层 HMAC 之间构建碎石灰岩夹层。   背景  掺土水泥在各项应用，包括软地基和路面地基方面，长久以来被人们使用的工程材料。并且，掺土水泥在缺乏聚合资源的区域具有成本效益。这也使得路易斯安那州南部公路成为用掺土水泥做成路面 基层的完美候选者。事实上，在路易斯安那州有上千条用掺土水泥作为基层的公路，其中一些已经使用超过 40 年了。掺土水泥承重层有效提高了建设在软土路基上的路面的结构能力，使局域损伤和永久性变形的程度降到最低。但是，在柔性路面上使用掺土水泥有一个很严重的开裂问题。  掺土水泥混合物的水合作用表现是不相同的，这取决于很

7、多因素，如土壤类型，矿物组合，湿度，密度和土壤成分等，这些因素控制了在水合作用期间，掺土水泥内收缩裂痕的发展形成。收缩裂痕来源于掺土水泥混合物在水合作用期间的张应力，通常会延伸到路面形成大块的裂痕。 Fig.1.(a)显示了反映在路表层收缩裂痕的机制。由于反射性裂痕从掺土水泥延伸到表层，所以路面就很容易损坏。雨水渗透和路面频繁交通负荷通过一种抽吸方式导致路面最下层材料的损坏。铺路地基支撑力的损伤通常从局域损坏，路面沉降，裂痕以及坑槽等方面而导致路面快速恶化，这些路面条件都会缩短公路寿命，因此，有必要提升路面设计来减少掺土水泥裂痕向路面表层发展。路易斯安那州交通发展研究中心的研究人员研究工作致力于经济性的路面设计选择，从而减少反射性裂痕，提高柔性路面的长期性能。掺土水泥和热拌沥青混凝土之间的夹石层的引进能够吸收收 缩压力，正如 1.(b) 所示，掺土水泥内产生的拉伸力能被石头微粒经过它们自身的相对运动而吸收，在夹石层和热拌沥青混凝土层之间，拉伸的力度会彻底地缩到最小，这样就可以减少反射性裂痕。   目的与范围  本研究的目的是通过比较使用夹层石的路面和传统路面，确定在路面设计中