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基于内聚力模型的半刚性基层沥青路面裂缝扩展研究基于内聚力模型的半刚性基层沥青路面裂缝扩展研究

摘要：沥青路面裂缝是道路使用过程中不可避免的问题，对交通安全和道路使用寿命都有着重要的影响。本研究基于内聚力模型，对半刚性基层沥青路面裂缝扩展进行研究。通过室内试验和数值模拟，分析了影响裂缝扩展的因素，并提出了相应的预防和修补措施，为道路维护提供了理论依据。

1.引言

沥青路面作为主要的道路材料之一，具有良好的柔韧性和抗水性能。然而，在使用过程中，由于交通荷载的作用、温度变化、材料老化等因素，裂缝问题成为沥青路面的常见病。对于半刚性基层沥青路面而言，裂缝的扩展尤为严重，影响道路使用功能和安全性。因此，研究裂缝扩展机理，并采取相应的预防和修补措施，对于提高道路的维护质量和延长使用寿命具有重要意义。

2.实验材料与方法

2.1材料选择

选取经过运营5年的半刚性基层沥青路面样品作为研究对象。该样品的裂缝情况较为严重，在路面抽样后进行物理实验和室内试验。

2.2物理实验

将样品进行拉伸测试，测量其裂缝扩展起始应力、扩展过程中的裂缝宽度变化等参数，获取实验数据。

2.3内聚力模型

基于物理实验数据，建立半刚性基层沥青路面裂缝扩展的内聚力模型。该模型考虑了路面材料的特性、温度的影响等因素，能够较为准确地模拟裂缝扩展的过程。

3.结果与讨论

通过实验和模型计算，发现以下几点结果：

3.1裂缝扩展与温度关系密切

随着温度的升高，沥青路面的柔性变得更高，其内聚力减小，导致裂缝扩展的趋势增强。因此，在高温季节，裂缝修补工作应加强，以防止裂缝的扩展。

3.2裂缝扩展受水分影响

在潮湿环境下，水分能够渗透到裂缝内部，使路面材料软化，降低其内聚力，从而加剧裂缝的扩展速度。因此在湿气较大的地区，应加强路面的排水功能，防止水分进入裂缝内部。

3.3表面处理对裂缝扩展有影响

通过表面处理，如添加填缝料、喷涂沥青等方法，能够提高路面的耐热性和抗湿性，减缓裂缝的扩展速度。因此，在路面施工和维护过程中，应注重表面处理的工作，以延缓裂缝扩展的速度。

4.结论

本研究基于内聚力模型，对半刚性基层沥青路面裂缝扩展进行了研究。通过实验和模拟计算，发现温度、水分和表面处理等因素对裂缝的扩展有重要影响。因此，在道路维护中，应合理控制温度、保持排水畅通，加强表面处理工作，以有效预防和修补沥青路面裂缝的扩展，延长道路的使用寿命。

通过实验和模型计算，我们发现裂缝扩展与温度、水分和表面处理等因素密切相关。随着温度升高，路面的柔性增加，内聚力减小，裂缝扩展趋势增强。在潮湿环境下，水分渗透到裂缝内部会软化路面材料，加剧裂缝扩展速度。而通过表面处理，如添加填缝料、喷涂沥青等方法，可以提高路面的耐热性和抗湿性，减缓裂缝扩展

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