沥青路面层间界面状态概述

目前，国内沥青路面早期破坏现象严重，原因是多方面的，其中有一个主要的原因就是层与层之间的接触界面没有处理好。研究人员针对路面结构的层间状态评价主要采用力学和试验两种手段。力学研究常采用一些力学计算软件如BISAR，ANSYS等计算基层与面层之间由连续变为滑动过程中，不同的层间接触状态对沥青层层底拉应力、剪应力、弯沉、等效应力的影响。实验研究主要集中在基层与面层之间抗剪强度的分析，此外还有少量考虑渗透性能、拉拔性能。下面就主要从力学研究和试验研究两个方面概述目前国内学者对层间界面状态的研究。

1.力学研究

力学研究就是从不同的角度和不同的理论体系，采用不同的软件模拟路面层间的接触情况。从理论上分析，不同层间的接触状态对沥青路面的影响，从而为实际施工提供理论指导。目前国内人员对层间接触状态已经进行了大量的研究。

沈金安等人，采用利用弹性层状体系理论计算了在不同层间条件下的半刚性沥青路面沥青层中的剪应力、拉应力分布情况及路表弯沉值，分析了基层与沥青层之间由于层间界面条件变化引起的路面结构受力状态的变化。研究结果表明：1）边界条件和荷载位置对路面结构的剪应力和拉应力都存在很大的影响；2）由连续变为滑动，结构弯沉相对变化不大，路面结构弯沉对荷载的敏感性较大，而路面结构的剪应力、拉应力似乎对边界条件的敏感性更大些。

李东华等人认为层间接触不良容易导致沥青路面出现滑移破坏，为了评价滑移破坏的危害，引入了粘结层失效系数(TFR)。粘结层失效系数是上层沥青层的估算模量与下层沥青层的估算模量的比值，公式如下：TFR=■,当TFR=1表示层间完全接触；TFR=0表示层间完全不接触，以此来评价层间状态，但是在实际施工过程中来评价路面层间情况误差比较大。

周玉民等人采用法向刚度因子FKN和切向刚度因子FKT考虑层间的接触状态，其中FKN=1,FKT=0表示层间光滑，FKN=1,FKT=1表示层间结合然后采用有限元的方法计算夹层材料对沥青层层底温度应力，剪应力及拉应力的影响。郑建龙等人则采用界面切向系数和法向劲度系数来模拟不同夹层材料与沥青层及半刚性基层的层间接触状态，其中考虑接触界面的切向劲度系数K■=K■=10.0MPa/m（完全光滑）及K■=K■=10■MPa/m（完全连续）。

冯德成等人应用层间粘结系数K来对路面层间结合状态进行量化评价，并根据弹性层状体系理论计算分析了K值的变化对沥青路面设计指标的影响。当K=0时，层间处于完全滑动状态；当K∞时，层间处于完全连续状态；当0

此外，分析层间接触的力学分析的软件还有BISAR,CHEVRON,ELSYM,CIRCLY,PDMAP,KENLAYER,APDS, EV,NAAPS等软件。

2.试验研究

对于在陡坡路段及车辆启动、紧急刹车时水平力的作用，路面的层间结构由于层间抗剪能力不足而发生破坏，因此基层与面层之间粘结层应具有以下功能：1）能够提供足够的抗剪能力；2）具有足够的抗拉拔能力；3）具有一定的防水功能。但是目前我国还没有粘结层结构的试验评价方法的规范，各个科研机构也往往采用不同的试验方法，其试验结果也很难进行比较。其主要的试验方法有以下几种：

（1）层间直剪试验。通过室能直剪试验，建立相应的剪切指标，达到指导设计与施工的目的。

（2）拉拔试验。拉拔试验可以根据试验曲线峰值明确判断粘结层结构的粘结强度。

（3）试验室模拟施工现场的情况，制作成30cm×30cm试件，然后通过剪切，拉拔、疲劳等试验，研究路面的层间接触情况，此方法比较接近现场实际情况，但是不同人做出的试验结果误差比较大。

综上所述，目前国内外学者对层间接触状态已经有了比较系统的理论和试验研究，但是还是不尽完善，尤其是没有考虑沥青疲劳对层间接触状态的影响。而且理论和试验研究都是在理想状态下，与实际施工还存在差异。

【参考文献】

［１］冯德成.层间结合状态对沥青路面设计指标的影响分析[J],华东公路.2006,6.

［２］李东华.沥青路面层间接触的评价[J],中外公路，2005,10.

［３］周玉民.水泥混凝土路面沥青加铺层反射裂缝机理与设计方法研究[D],同济大学博士论文，2007.4.

［４］周富杰.防治反射裂缝的措施及其分析[D],同济大学博士论文.

［５］王正文.沥青路面基面层粘结材料与性能研究[D]，长安大学硕士论文，2006.