第
卷第
期
年
月
同 济 大 学 学 报（自 然 科 学 版）
（
）
文章编号：
（
）
：
／
收稿日期：
基金项目：国家“八六三”高技术研究发展计划（
）
第一作者：单景松（
—），男，工学博士，博士后，主要研究方向为路面结构计算与设计
：
＠
通讯作者：郭忠印（
—），男，教授，博士生导师，主要研究方向为道路安全工程
：
＠
旧水泥路面沥青加铺改造中弯沉指标研究
单景松
，
，郭忠印
（
同济大学 交通运输工程学院，上海
；
山东科技大学 土木工程防灾减灾重点实验室，山东 青岛
）
摘要：使用有限元方法建立旧水泥混凝土路面模型，采用弹
簧单元模拟水泥路面接缝处荷载传递性能，分析了接缝两侧
水泥混凝土板的弯沉差和平均弯沉随弹簧单元弹性系数的
变化规律
在此基础上，建立水泥路面沥青加铺层模型
计算
发现，沥青加铺层底部在原水泥路面接缝处存在剪应力集中
现象，进而分析了旧水泥路面接缝处沥青加铺层底部的剪应
力随弯沉差的变化规律
根据莫尔 库仑强度理论，以沥青加
铺层底部的剪应力不大于其容许剪切强度为判断标准，提出
旧水泥混凝土路面的弯沉差指标
此指标在旧水泥路面沥青
加铺改造时可作为评价接缝传荷能力的参考依据
关键词：接缝水泥混凝土路面；沥青加铺层；弯沉指标；接
缝弯沉；弹簧单元；沥青层层底剪应力
中图分类号：
文献标识码：
Deflection Criterion atthe Jointof Existin
g
JPCPPaVementOVerla
y
edWithHMA
SHANJin
g
son
g
，
，
GUOZhon
gy
in
（
，
，
，
；
，
，
，
）
Abstract
：
（
）
（
），
，
，
，
，
Ke
y
Words
：
；
；
；
；
；
对旧水泥混凝土路面改造时，沥青加铺结构可
明显改善其舒适性，同时具有对原路面结构利用充
分、造价低廉、影响交通较小等优点，所以获得了广
泛的应用
但是，沥青加铺结构使用过程中在原水泥
路面接缝处很容易产生反射裂缝，严重影响加铺层
的使用寿命，因此，设计沥青加铺层时对反射裂缝的
控制是一项重要的指标
相关研究
［
］
表明，荷载的
反复作用是反射裂缝出现的重要诱因
在荷载作用
过程中，原水泥路面接缝处两侧板边弯沉差过大导
致沥青层底面应力过大而开裂，而后裂缝向加铺层
表面扩展形成路表裂缝
针对沥青加铺层的这种破
坏模式，设计时应将重点放在对原水泥路面弯沉差
和平均弯沉的控制上
美国
—
设计方
法
［
］
对原路面已有裂缝随时间变化扩展到加铺层表
面的比率（百分率）给出了经验公式
C
=
／（
+
p
+
q
t
） （
）
式中：
C
为反射裂缝百分率；
t
为时间，年；
p
，
q
均
为拟和参数
，如表
所示，表中
h
为加铺层厚度
根据此经验公式模型，可计算出不同加铺层厚
度、不同传荷能力下的反射裂缝随时间出现的百分
资源评论
