摘要

使用数值模拟，基于界面力学响应研究了适宜的沥青路面坑槽修补的方法，得到如下结论：方形修补块在侧面更容易发生界面上的竖向剪断，从而可以认为圆形的修补方式更优；修补深度对底面剪应力有较大的影响，而对侧面拉应力和剪应力影响不大；侧面界面拉应力与剪应力随着修补面尺寸的增加而增大，底面界面剪应力随修补面尺寸增大而减小。侧面倾角的减小使3种应力降低，在倾角60°以下时更明显；随着模量比的增加，各项应力均呈下降趋势。因此在实际坑槽修补时，建议选择圆形补块形状，选择修补面直径为80cm~cm，补坑底面尽量深，侧面可以根据破损情况处理成斜面，修补材料应选取模量较大者。

关键词

道路工程

沥青路面

坑槽修补

界面力学响应

修补尺寸

坑槽修补技术一直以来都是沥青路面养护工作的难点技术之一[1]。工程实践表明，利用修补材料对沥青路面坑槽破坏进行修补后，养护后道面的二次破坏往往出现在修补材料与原有道面的结合处，因此界面处结合的优劣程度是影响沥青道面及其坑槽修补后使用效果和使用寿命的关键因素之一[2]。因此针对坑槽修补界面受力状态的研究是近年来境内外道路养护工作者的工作重点之一。

道面在雨水或雪的融化等气候环境下，不断经受车辆荷载的往复循环作用。随着雨水侵蚀和车辆荷载的作用，局部低洼部位的破坏会变得更加严重，形成不同程度的坑槽[3]。汽车荷载通过坑槽时会产生冲击作用，从而加剧了路面坑槽的扩展，最终加速了路面破坏，降低整个道路的服务寿命和使用年限。坑槽损害已经成为沥青路面的主要病害类型之一。

由于我国公路早期发展倾向于重建设而轻养护，因此开展关于路面修补和研究方面的工作相对较晚，直到20世纪末对于路面修补材料的研究才开始起步，养护工作相对不够成熟[4]。年交通部颁布了沥青路面养护技术规范，其中对沥青路面坑槽修补做了部分规定。但由于当时技术条件有限，只规定了坑槽的修补原则和修补材料，而未提出坑槽修补的具体方案、技术分类及修补质量验收评定标准[5]。

近年来，境内外针对沥青路面坑槽修补的相关研究主要集中在工程应用领域和简单力学理论分析方面，如修补料(冷补料和热补料)与黏结料开发、修补工艺研究和补缝界面拉压应力及剪应力计算。

Baoshan[6]应用ABAQUS有限元程序分析了路面结构的3-D动态响应；毛成[7]从三维数值分析的角度分析了结构层模量及基层条件对路面结构力学响应的影响；杨群[8]利用弹性层状理论计算程序BISAR分析了基层模量对路面稳定性、疲劳寿命和永久变形的影响；Yang[9]通过计算基于沥青混合料黏弹特性建立的坑槽修补复合梁简化模型，显示横向和纵向应力在补缝界面急剧增大，说明在环氧沥青修补料与旧料界面之间极易引起纵、横向应力集中，加速补缝开裂脱黏破坏；龚红仁[10]则重点