李埃軍+李東成

摘 要：針對高寒地區(qū)的瀝青路面開裂情況不同于大多數(shù)道路的情況，分析了瀝青混合料低溫開裂的機理，得出瀝青混合料低溫開裂的關(guān)鍵因素——低溫勁度模量和松弛系數(shù)。采用半剛性基層瀝青路面，研究了低溫氣候條件下路面結(jié)構(gòu)溫度場和溫度應(yīng)力，發(fā)現(xiàn)路表的溫度變化幅度最大，溫度應(yīng)力也最大。

關(guān)鍵詞：高寒區(qū)；瀝青混合料；低溫縮裂；低溫勁度模量

中圖分類號：U416.03 文獻標志碼：B

0 引 言

高寒地區(qū)的瀝青路面開裂情況與其他地區(qū)道路的開裂狀況有所不同。低溫地區(qū)路面的裂縫是從路表面開始逐漸向下延展，與道路延伸方向基本垂直。而且大部分路面在第一年冬季寒冷期就產(chǎn)生開裂，并隨著時間的推移裂縫越來越多。為了準確分析低溫條件下瀝青路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的情況，本文建立了相應(yīng)的瀝青路面結(jié)構(gòu)低溫開裂模型，用以對路面實際情況進行模擬。首先對瀝青路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度場進行分析，然后得出瀝青路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度應(yīng)力分布，從而得出在低溫條件下瀝青路面結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生破壞的層位及其影響因素，最后針對此種情況提出適于低溫氣候環(huán)境的控制因素。

1 瀝青混合料低溫開裂的機理分析

低溫收縮裂縫的形成與材料熱脹冷縮的性能呈正相關(guān)，如果在低溫收縮過程中材料不受任何限制可以自由伸縮，即使溫度大幅度變化，材料內(nèi)部也不會產(chǎn)生應(yīng)力；然而，瀝青路面面層與基層之間存在著相互約束，在溫度降低時面層內(nèi)會產(chǎn)生一定的溫度應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力的大小大于材料在此溫度下的抗拉強度時，面層就會產(chǎn)生低溫縮裂[1]。瀝青混合料在較大的溫度范圍內(nèi)可以被認為是一種粘彈性材料，由于溫度的下降而引起的溫度應(yīng)力可以通過應(yīng)力松馳而消散。然而，在一個較低的溫度范圍內(nèi)，由于此時瀝青混凝土更趨近于彈性材料，溫度應(yīng)力不能通過應(yīng)力松馳消散，而是不斷積聚，最終導(dǎo)致低溫縮裂。

2 低溫氣候條件下路面結(jié)構(gòu)溫度場和溫度應(yīng)力分析

材料的溫度收縮系數(shù)是溫度場與時間的函數(shù)，所以在進行應(yīng)力計算時，應(yīng)該將溫度場與應(yīng)力場結(jié)合起來考慮。首先對瀝青路面結(jié)構(gòu)進行溫度場的模擬，然后將節(jié)點溫度作為外部荷載與路面結(jié)構(gòu)進行耦合分析，系統(tǒng)地將兩者結(jié)合起來考慮[24]。

2.1 低溫氣候條件下路面結(jié)構(gòu)溫度場分析

對于嚴寒地區(qū)的道路，主要考慮的是低溫條件下瀝青內(nèi)部的開裂破壞；而極端低溫狀況主要發(fā)生在凌晨3～5點，這時沒有太陽直接輻射和散射輻射，風(fēng)速對這種熱交換有一定影響，主要考慮路面與空氣間的熱交換。計算溫度場時，材料的熱工參數(shù)包括材料的密度、比熱、導(dǎo)熱系數(shù)、對流熱交換系數(shù)、輻射率。不同級配的瀝青混和料在不同溫度條件下的熱工參數(shù)不同，但相差不大，計算時一般取常數(shù)， 模型的材料參數(shù)如表1所示。

本文采用半剛性基層瀝青路面，結(jié)構(gòu)模型如圖3所示。瀝青面層分3層考慮，基層和底基層選用水泥穩(wěn)定碎石。一般情況下，在路表以下80 cm時外界氣溫的影響可忽略不計，本文土基厚度選為42 cm。

采用ANSYS進行溫度場和結(jié)構(gòu)的相互耦合有限元分析，溫度梯度方向為路面結(jié)構(gòu)的深度方向；低溫收縮時瀝青路面在路線方向上受到約束，產(chǎn)生的裂縫主要為橫向裂縫。由此，溫度場的計算可以簡化為平面應(yīng)力或平面應(yīng)變問題。因此，計算單元采用平面8節(jié)點等參單元；沿路線方向垂直取截面，X向為路線方向，Y向為深度方向，X向兩端約束。

2.2 低溫氣候條件下路面結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力分析

計算溫度應(yīng)力時，瀝青混和料的勁度模量、基層材料和土基的回彈模量以及各層材料的溫縮系數(shù)等力學(xué)參數(shù)都受到溫度變化的影響[57]。其中受時間與溫度影響的瀝青混和料粘彈性指標以及對應(yīng)的溫縮系數(shù)。

溫度場作用下，路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的應(yīng)力場如圖6所示。外界氣溫的周期變化主要影響瀝青上、中面層的溫度應(yīng)力，溫度應(yīng)力隨時間產(chǎn)生周期性變化，降溫速率大時，面層會一次性產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，從而造成瀝青層的開裂。

溫度應(yīng)力與溫度變化速率以及路面結(jié)構(gòu)內(nèi)溫度場有關(guān)。面層和基層在不同時刻的溫度應(yīng)力如。相對基層而言，瀝青面層的應(yīng)力場更為復(fù)雜，這一方面是因為其溫度場更為復(fù)雜，另一方面是因為不同結(jié)構(gòu)層的材料參數(shù)都與溫度場有著函數(shù)相關(guān)關(guān)系。對于負溫度梯度，路表溫度應(yīng)力最大，溫縮裂縫從路面開始向下延伸。

在溫度最低的時刻（凌晨4點左右），計算得到的面層表面溫度應(yīng)力可以達到2.7 MPa，而相應(yīng)的半剛性基層表面的溫度應(yīng)力只有0.9 MPa，遠遠小于面層內(nèi)部的溫度應(yīng)力。瀝青混合料的溫縮系數(shù)和低溫模量明顯大于半剛性基層，而破壞應(yīng)變則小于半剛性基層。因此一般情況下，溫縮裂縫產(chǎn)生于瀝青混合料結(jié)構(gòu)層。

3 結(jié) 語

通過對瀝青混合料低溫開裂破壞的理論分析，確定了影響瀝青混合料低溫開裂的關(guān)鍵因素；進而通過對路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度場的理論研究，計算得到了最低溫度條件下路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度應(yīng)力，主要結(jié)論包括以下幾點。

（1） 通過對瀝青混合料低溫受力開裂的理論分析研究，確定了影響瀝青混合料低溫性能的關(guān)鍵因素——低溫勁度模量S和松弛系數(shù)m。

（2） 通過對低溫氣候條件下路面結(jié)構(gòu)的溫度場分析，計算得知在一天時間內(nèi)，路表的溫度變化幅度最大，而路表和路基的最大溫差可達7 ℃。

（3） 通過溫度場的變化規(guī)律，可以計算得到在最低溫度條件下路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生的溫度應(yīng)力，結(jié)果表明：路表處產(chǎn)生的溫度應(yīng)力是最大的，可達到2.7 MPa。

（4） 由上述理論分析表明，路面結(jié)構(gòu)的低溫開裂破壞將率先發(fā)生在路面表面，路面上面層瀝青材料的低溫性能對于低溫破壞的防治非常關(guān)鍵。

參考文獻：

[1] 李立寒，曹林濤，羅芳艷，等.瀝青混合料劈裂抗拉強度影響因素的研究[J].建筑材料學(xué)報，2004，7（1）：4145.

[2] 楊學(xué)良，劉伯瑩.瀝青路面溫度場與結(jié)構(gòu)耦合的有限元分析[J].公路交通科技，2006，23（11）：48.

[3] 劉榮輝，錢國平，鄭健龍.周期性氣候條件下瀝青路面溫度場計算方法研究[J]. 長沙交通學(xué)院學(xué)報，2002，18（2）：7175.

[4] 吳建良，孫應(yīng)軍.路面非周期一維溫度場的傅里葉級數(shù)解[J].中國公路學(xué)報，2012，15（10）：2934.

[5] 張 東，許益東，趙永利.基于TSRST的瀝青路面溫度應(yīng)力計算參數(shù)的反算方法[J].石油瀝青，2009，23（5）：3033.

[6] 熊 非.溫度循環(huán)作用下的瀝青路面溫度應(yīng)力有限元數(shù)值模擬[J].公路交通科技，2011，28（3）：7477.

[7] 鄭健龍，周志剛，應(yīng)榮華. 瀝青路面溫度應(yīng)力數(shù)值分析[J].長沙交通學(xué)院學(xué)報，2001，17（1）： 2932.

[責(zé)任編輯：張小駒]endprint

摘 要：針對高寒地區(qū)的瀝青路面開裂情況不同于大多數(shù)道路的情況，分析了瀝青混合料低溫開裂的機理，得出瀝青混合料低溫開裂的關(guān)鍵因素——低溫勁度模量和松弛系數(shù)。采用半剛性基層瀝青路面，研究了低溫氣候條件下路面結(jié)構(gòu)溫度場和溫度應(yīng)力，發(fā)現(xiàn)路表的溫度變化幅度最大，溫度應(yīng)力也最大。

關(guān)鍵詞：高寒區(qū)；瀝青混合料；低溫縮裂；低溫勁度模量

中圖分類號：U416.03 文獻標志碼：B

0 引 言

高寒地區(qū)的瀝青路面開裂情況與其他地區(qū)道路的開裂狀況有所不同。低溫地區(qū)路面的裂縫是從路表面開始逐漸向下延展，與道路延伸方向基本垂直。而且大部分路面在第一年冬季寒冷期就產(chǎn)生開裂，并隨著時間的推移裂縫越來越多。為了準確分析低溫條件下瀝青路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的情況，本文建立了相應(yīng)的瀝青路面結(jié)構(gòu)低溫開裂模型，用以對路面實際情況進行模擬。首先對瀝青路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度場進行分析，然后得出瀝青路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度應(yīng)力分布，從而得出在低溫條件下瀝青路面結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生破壞的層位及其影響因素，最后針對此種情況提出適于低溫氣候環(huán)境的控制因素。

1 瀝青混合料低溫開裂的機理分析

低溫收縮裂縫的形成與材料熱脹冷縮的性能呈正相關(guān)，如果在低溫收縮過程中材料不受任何限制可以自由伸縮，即使溫度大幅度變化，材料內(nèi)部也不會產(chǎn)生應(yīng)力；然而，瀝青路面面層與基層之間存在著相互約束，在溫度降低時面層內(nèi)會產(chǎn)生一定的溫度應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力的大小大于材料在此溫度下的抗拉強度時，面層就會產(chǎn)生低溫縮裂[1]。瀝青混合料在較大的溫度范圍內(nèi)可以被認為是一種粘彈性材料，由于溫度的下降而引起的溫度應(yīng)力可以通過應(yīng)力松馳而消散。然而，在一個較低的溫度范圍內(nèi)，由于此時瀝青混凝土更趨近于彈性材料，溫度應(yīng)力不能通過應(yīng)力松馳消散，而是不斷積聚，最終導(dǎo)致低溫縮裂。

2 低溫氣候條件下路面結(jié)構(gòu)溫度場和溫度應(yīng)力分析

材料的溫度收縮系數(shù)是溫度場與時間的函數(shù)，所以在進行應(yīng)力計算時，應(yīng)該將溫度場與應(yīng)力場結(jié)合起來考慮。首先對瀝青路面結(jié)構(gòu)進行溫度場的模擬，然后將節(jié)點溫度作為外部荷載與路面結(jié)構(gòu)進行耦合分析，系統(tǒng)地將兩者結(jié)合起來考慮[24]。

2.1 低溫氣候條件下路面結(jié)構(gòu)溫度場分析

對于嚴寒地區(qū)的道路，主要考慮的是低溫條件下瀝青內(nèi)部的開裂破壞；而極端低溫狀況主要發(fā)生在凌晨3～5點，這時沒有太陽直接輻射和散射輻射，風(fēng)速對這種熱交換有一定影響，主要考慮路面與空氣間的熱交換。計算溫度場時，材料的熱工參數(shù)包括材料的密度、比熱、導(dǎo)熱系數(shù)、對流熱交換系數(shù)、輻射率。不同級配的瀝青混和料在不同溫度條件下的熱工參數(shù)不同，但相差不大，計算時一般取常數(shù)， 模型的材料參數(shù)如表1所示。

本文采用半剛性基層瀝青路面，結(jié)構(gòu)模型如圖3所示。瀝青面層分3層考慮，基層和底基層選用水泥穩(wěn)定碎石。一般情況下，在路表以下80 cm時外界氣溫的影響可忽略不計，本文土基厚度選為42 cm。

采用ANSYS進行溫度場和結(jié)構(gòu)的相互耦合有限元分析，溫度梯度方向為路面結(jié)構(gòu)的深度方向；低溫收縮時瀝青路面在路線方向上受到約束，產(chǎn)生的裂縫主要為橫向裂縫。由此，溫度場的計算可以簡化為平面應(yīng)力或平面應(yīng)變問題。因此，計算單元采用平面8節(jié)點等參單元；沿路線方向垂直取截面，X向為路線方向，Y向為深度方向，X向兩端約束。

2.2 低溫氣候條件下路面結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力分析

計算溫度應(yīng)力時，瀝青混和料的勁度模量、基層材料和土基的回彈模量以及各層材料的溫縮系數(shù)等力學(xué)參數(shù)都受到溫度變化的影響[57]。其中受時間與溫度影響的瀝青混和料粘彈性指標以及對應(yīng)的溫縮系數(shù)。

溫度場作用下，路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的應(yīng)力場如圖6所示。外界氣溫的周期變化主要影響瀝青上、中面層的溫度應(yīng)力，溫度應(yīng)力隨時間產(chǎn)生周期性變化，降溫速率大時，面層會一次性產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，從而造成瀝青層的開裂。

溫度應(yīng)力與溫度變化速率以及路面結(jié)構(gòu)內(nèi)溫度場有關(guān)。面層和基層在不同時刻的溫度應(yīng)力如。相對基層而言，瀝青面層的應(yīng)力場更為復(fù)雜，這一方面是因為其溫度場更為復(fù)雜，另一方面是因為不同結(jié)構(gòu)層的材料參數(shù)都與溫度場有著函數(shù)相關(guān)關(guān)系。對于負溫度梯度，路表溫度應(yīng)力最大，溫縮裂縫從路面開始向下延伸。

在溫度最低的時刻（凌晨4點左右），計算得到的面層表面溫度應(yīng)力可以達到2.7 MPa，而相應(yīng)的半剛性基層表面的溫度應(yīng)力只有0.9 MPa，遠遠小于面層內(nèi)部的溫度應(yīng)力。瀝青混合料的溫縮系數(shù)和低溫模量明顯大于半剛性基層，而破壞應(yīng)變則小于半剛性基層。因此一般情況下，溫縮裂縫產(chǎn)生于瀝青混合料結(jié)構(gòu)層。

3 結(jié) 語

通過對瀝青混合料低溫開裂破壞的理論分析，確定了影響瀝青混合料低溫開裂的關(guān)鍵因素；進而通過對路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度場的理論研究，計算得到了最低溫度條件下路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度應(yīng)力，主要結(jié)論包括以下幾點。

（1） 通過對瀝青混合料低溫受力開裂的理論分析研究，確定了影響瀝青混合料低溫性能的關(guān)鍵因素——低溫勁度模量S和松弛系數(shù)m。

（2） 通過對低溫氣候條件下路面結(jié)構(gòu)的溫度場分析，計算得知在一天時間內(nèi)，路表的溫度變化幅度最大，而路表和路基的最大溫差可達7 ℃。

（3） 通過溫度場的變化規(guī)律，可以計算得到在最低溫度條件下路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生的溫度應(yīng)力，結(jié)果表明：路表處產(chǎn)生的溫度應(yīng)力是最大的，可達到2.7 MPa。

（4） 由上述理論分析表明，路面結(jié)構(gòu)的低溫開裂破壞將率先發(fā)生在路面表面，路面上面層瀝青材料的低溫性能對于低溫破壞的防治非常關(guān)鍵。

參考文獻：

[1] 李立寒，曹林濤，羅芳艷，等.瀝青混合料劈裂抗拉強度影響因素的研究[J].建筑材料學(xué)報，2004，7（1）：4145.

[2] 楊學(xué)良，劉伯瑩.瀝青路面溫度場與結(jié)構(gòu)耦合的有限元分析[J].公路交通科技，2006，23（11）：48.

[3] 劉榮輝，錢國平，鄭健龍.周期性氣候條件下瀝青路面溫度場計算方法研究[J]. 長沙交通學(xué)院學(xué)報，2002，18（2）：7175.

[4] 吳建良，孫應(yīng)軍.路面非周期一維溫度場的傅里葉級數(shù)解[J].中國公路學(xué)報，2012，15（10）：2934.

[5] 張 東，許益東，趙永利.基于TSRST的瀝青路面溫度應(yīng)力計算參數(shù)的反算方法[J].石油瀝青，2009，23（5）：3033.

[6] 熊 非.溫度循環(huán)作用下的瀝青路面溫度應(yīng)力有限元數(shù)值模擬[J].公路交通科技，2011，28（3）：7477.

[7] 鄭健龍，周志剛，應(yīng)榮華. 瀝青路面溫度應(yīng)力數(shù)值分析[J].長沙交通學(xué)院學(xué)報，2001，17（1）： 2932.

[責(zé)任編輯：張小駒]endprint

摘 要：針對高寒地區(qū)的瀝青路面開裂情況不同于大多數(shù)道路的情況，分析了瀝青混合料低溫開裂的機理，得出瀝青混合料低溫開裂的關(guān)鍵因素——低溫勁度模量和松弛系數(shù)。采用半剛性基層瀝青路面，研究了低溫氣候條件下路面結(jié)構(gòu)溫度場和溫度應(yīng)力，發(fā)現(xiàn)路表的溫度變化幅度最大，溫度應(yīng)力也最大。

關(guān)鍵詞：高寒區(qū)；瀝青混合料；低溫縮裂；低溫勁度模量

中圖分類號：U416.03 文獻標志碼：B

0 引 言

高寒地區(qū)的瀝青路面開裂情況與其他地區(qū)道路的開裂狀況有所不同。低溫地區(qū)路面的裂縫是從路表面開始逐漸向下延展，與道路延伸方向基本垂直。而且大部分路面在第一年冬季寒冷期就產(chǎn)生開裂，并隨著時間的推移裂縫越來越多。為了準確分析低溫條件下瀝青路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的情況，本文建立了相應(yīng)的瀝青路面結(jié)構(gòu)低溫開裂模型，用以對路面實際情況進行模擬。首先對瀝青路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度場進行分析，然后得出瀝青路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度應(yīng)力分布，從而得出在低溫條件下瀝青路面結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生破壞的層位及其影響因素，最后針對此種情況提出適于低溫氣候環(huán)境的控制因素。

1 瀝青混合料低溫開裂的機理分析

低溫收縮裂縫的形成與材料熱脹冷縮的性能呈正相關(guān)，如果在低溫收縮過程中材料不受任何限制可以自由伸縮，即使溫度大幅度變化，材料內(nèi)部也不會產(chǎn)生應(yīng)力；然而，瀝青路面面層與基層之間存在著相互約束，在溫度降低時面層內(nèi)會產(chǎn)生一定的溫度應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力的大小大于材料在此溫度下的抗拉強度時，面層就會產(chǎn)生低溫縮裂[1]。瀝青混合料在較大的溫度范圍內(nèi)可以被認為是一種粘彈性材料，由于溫度的下降而引起的溫度應(yīng)力可以通過應(yīng)力松馳而消散。然而，在一個較低的溫度范圍內(nèi)，由于此時瀝青混凝土更趨近于彈性材料，溫度應(yīng)力不能通過應(yīng)力松馳消散，而是不斷積聚，最終導(dǎo)致低溫縮裂。

2 低溫氣候條件下路面結(jié)構(gòu)溫度場和溫度應(yīng)力分析

材料的溫度收縮系數(shù)是溫度場與時間的函數(shù)，所以在進行應(yīng)力計算時，應(yīng)該將溫度場與應(yīng)力場結(jié)合起來考慮。首先對瀝青路面結(jié)構(gòu)進行溫度場的模擬，然后將節(jié)點溫度作為外部荷載與路面結(jié)構(gòu)進行耦合分析，系統(tǒng)地將兩者結(jié)合起來考慮[24]。

2.1 低溫氣候條件下路面結(jié)構(gòu)溫度場分析

對于嚴寒地區(qū)的道路，主要考慮的是低溫條件下瀝青內(nèi)部的開裂破壞；而極端低溫狀況主要發(fā)生在凌晨3～5點，這時沒有太陽直接輻射和散射輻射，風(fēng)速對這種熱交換有一定影響，主要考慮路面與空氣間的熱交換。計算溫度場時，材料的熱工參數(shù)包括材料的密度、比熱、導(dǎo)熱系數(shù)、對流熱交換系數(shù)、輻射率。不同級配的瀝青混和料在不同溫度條件下的熱工參數(shù)不同，但相差不大，計算時一般取常數(shù)， 模型的材料參數(shù)如表1所示。

本文采用半剛性基層瀝青路面，結(jié)構(gòu)模型如圖3所示。瀝青面層分3層考慮，基層和底基層選用水泥穩(wěn)定碎石。一般情況下，在路表以下80 cm時外界氣溫的影響可忽略不計，本文土基厚度選為42 cm。

采用ANSYS進行溫度場和結(jié)構(gòu)的相互耦合有限元分析，溫度梯度方向為路面結(jié)構(gòu)的深度方向；低溫收縮時瀝青路面在路線方向上受到約束，產(chǎn)生的裂縫主要為橫向裂縫。由此，溫度場的計算可以簡化為平面應(yīng)力或平面應(yīng)變問題。因此，計算單元采用平面8節(jié)點等參單元；沿路線方向垂直取截面，X向為路線方向，Y向為深度方向，X向兩端約束。

2.2 低溫氣候條件下路面結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力分析

計算溫度應(yīng)力時，瀝青混和料的勁度模量、基層材料和土基的回彈模量以及各層材料的溫縮系數(shù)等力學(xué)參數(shù)都受到溫度變化的影響[57]。其中受時間與溫度影響的瀝青混和料粘彈性指標以及對應(yīng)的溫縮系數(shù)。

溫度場作用下，路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的應(yīng)力場如圖6所示。外界氣溫的周期變化主要影響瀝青上、中面層的溫度應(yīng)力，溫度應(yīng)力隨時間產(chǎn)生周期性變化，降溫速率大時，面層會一次性產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，從而造成瀝青層的開裂。

溫度應(yīng)力與溫度變化速率以及路面結(jié)構(gòu)內(nèi)溫度場有關(guān)。面層和基層在不同時刻的溫度應(yīng)力如。相對基層而言，瀝青面層的應(yīng)力場更為復(fù)雜，這一方面是因為其溫度場更為復(fù)雜，另一方面是因為不同結(jié)構(gòu)層的材料參數(shù)都與溫度場有著函數(shù)相關(guān)關(guān)系。對于負溫度梯度，路表溫度應(yīng)力最大，溫縮裂縫從路面開始向下延伸。

在溫度最低的時刻（凌晨4點左右），計算得到的面層表面溫度應(yīng)力可以達到2.7 MPa，而相應(yīng)的半剛性基層表面的溫度應(yīng)力只有0.9 MPa，遠遠小于面層內(nèi)部的溫度應(yīng)力。瀝青混合料的溫縮系數(shù)和低溫模量明顯大于半剛性基層，而破壞應(yīng)變則小于半剛性基層。因此一般情況下，溫縮裂縫產(chǎn)生于瀝青混合料結(jié)構(gòu)層。

3 結(jié) 語

通過對瀝青混合料低溫開裂破壞的理論分析，確定了影響瀝青混合料低溫開裂的關(guān)鍵因素；進而通過對路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度場的理論研究，計算得到了最低溫度條件下路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度應(yīng)力，主要結(jié)論包括以下幾點。

（1） 通過對瀝青混合料低溫受力開裂的理論分析研究，確定了影響瀝青混合料低溫性能的關(guān)鍵因素——低溫勁度模量S和松弛系數(shù)m。

（2） 通過對低溫氣候條件下路面結(jié)構(gòu)的溫度場分析，計算得知在一天時間內(nèi)，路表的溫度變化幅度最大，而路表和路基的最大溫差可達7 ℃。

（3） 通過溫度場的變化規(guī)律，可以計算得到在最低溫度條件下路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生的溫度應(yīng)力，結(jié)果表明：路表處產(chǎn)生的溫度應(yīng)力是最大的，可達到2.7 MPa。

（4） 由上述理論分析表明，路面結(jié)構(gòu)的低溫開裂破壞將率先發(fā)生在路面表面，路面上面層瀝青材料的低溫性能對于低溫破壞的防治非常關(guān)鍵。

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[責(zé)任編輯：張小駒]endprint