瀝青路面層間界面狀態概述

目前，國內瀝青路面早期破壞現象嚴重，原因是多方面的，其中有一個主要的原因就是層與層之間的接觸界面沒有處理好。研究人員針對路面結構的層間狀態評價主要采用力學和試驗兩種手段。力學研究常采用一些力學計算軟件如BISAR，ANSYS等計算基層與面層之間由連續變為滑動過程中，不同的層間接觸狀態對瀝青層層底拉應力、剪應力、彎沉、等效應力的影響。實驗研究主要集中在基層與面層之間抗剪強度的分析，此外還有少量考慮滲透性能、拉拔性能。下面就主要從力學研究和試驗研究兩個方面概述目前國內學者對層間界面狀態的研究。

1.力學研究

力學研究就是從不同的角度和不同的理論體系，采用不同的軟件模擬路面層間的接觸情況。從理論上分析，不同層間的接觸狀態對瀝青路面的影響，從而為實際施工提供理論指導。目前國內人員對層間接觸狀態已經進行了大量的研究。

沈金安等人，采用利用彈性層狀體系理論計算了在不同層間條件下的半剛性瀝青路面瀝青層中的剪應力、拉應力分布情況及路表彎沉值，分析了基層與瀝青層之間由于層間界面條件變化引起的路面結構受力狀態的變化。研究結果表明：1）邊界條件和荷載位置對路面結構的剪應力和拉應力都存在很大的影響；2）由連續變為滑動，結構彎沉相對變化不大，路面結構彎沉對荷載的敏感性較大，而路面結構的剪應力、拉應力似乎對邊界條件的敏感性更大些。

李東華等人認為層間接觸不良容易導致瀝青路面出現滑移破壞，為了評價滑移破壞的危害，引入了粘結層失效系數(TFR)。粘結層失效系數是上層瀝青層的估算模量與下層瀝青層的估算模量的比值，公式如下：TFR=■，當TFR=1表示層間完全接觸；TFR=0表示層間完全不接觸，以此來評價層間狀態，但是在實際施工過程中來評價路面層間情況誤差比較大。

周玉民等人采用法向剛度因子FKN和切向剛度因子FKT考慮層間的接觸狀態，其中FKN=1，FKT=0表示層間光滑，FKN=1，FKT=1表示層間結合然后采用有限元的方法計算夾層材料對瀝青層層底溫度應力，剪應力及拉應力的影響。鄭建龍等人則采用界面切向系數和法向勁度系數來模擬不同夾層材料與瀝青層及半剛性基層的層間接觸狀態，其中考慮接觸界面的切向勁度系數K■=K■=10.0MPa/m（完全光滑）及K■=K■=10■MPa/m（完全連續）。

馮德成等人應用層間粘結系數K來對路面層間結合狀態進行量化評價，并根據彈性層狀體系理論計算分析了K值的變化對瀝青路面設計指標的影響。當K=0時，層間處于完全滑動狀態；當K→∞時，層間處于完全連續狀態；當0

此外，分析層間接觸的力學分析的軟件還有BISAR，CHEVRON，ELSYM，CIRCLY，PDMAP，KENLAYER，APDS， EV，NAAPS等軟件。

2.試驗研究

對于在陡坡路段及車輛啟動、緊急剎車時水平力的作用，路面的層間結構由于層間抗剪能力不足而發生破壞，因此基層與面層之間粘結層應具有以下功能：1）能夠提供足夠的抗剪能力；2）具有足夠的抗拉拔能力；3）具有一定的防水功能。但是目前我國還沒有粘結層結構的試驗評價方法的規范，各個科研機構也往往采用不同的試驗方法，其試驗結果也很難進行比較。其主要的試驗方法有以下幾種：

（1）層間直剪試驗。通過室能直剪試驗，建立相應的剪切指標，達到指導設計與施工的目的。

（2）拉拔試驗。拉拔試驗可以根據試驗曲線峰值明確判斷粘結層結構的粘結強度。

（3）試驗室模擬施工現場的情況，制作成30cm×30cm試件，然后通過剪切，拉拔、疲勞等試驗，研究路面的層間接觸情況，此方法比較接近現場實際情況，但是不同人做出的試驗結果誤差比較大。

綜上所述，目前國內外學者對層間接觸狀態已經有了比較系統的理論和試驗研究，但是還是不盡完善，尤其是沒有考慮瀝青疲勞對層間接觸狀態的影響。而且理論和試驗研究都是在理想狀態下，與實際施工還存在差異。

【參考文獻】

［１］馮德成.層間結合狀態對瀝青路面設計指標的影響分析[J]，華東公路.2006，6.

［２］李東華.瀝青路面層間接觸的評價[J]，中外公路，2005，10.

［３］周玉民.水泥混凝土路面瀝青加鋪層反射裂縫機理與設計方法研究[D]，同濟大學博士論文，2007.4.

［４］周富杰.防治反射裂縫的措施及其分析[D]，同濟大學博士論文.

［５］王正文.瀝青路面基面層粘結材料與性能研究[D]，長安大學碩士論文，2006.