導(dǎo)語：如何才能寫好一篇瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞:瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計分析

瀝青路面早期損害,除個別是由于路基的原因引起的不均勻沉陷外,絕大部分是由于瀝青面層本身引起的:坑槽、泛油、車轍、網(wǎng)裂、松散等。因此,瀝青的層面的設(shè)計是至關(guān)重要的。

1.我國瀝青路面設(shè)計指標(biāo)的分析

1.1 高速公路瀝青路面主要破壞型式

目前我國高速公路瀝青路面普遍存在著初、早期破壞,且主要破壞型式同上個世紀(jì)90年代以前輕交通狀況下相比已發(fā)生了一定的變化。高等級瀝青路面的主要破壞形式可以歸納為以下幾個方面:①由于路基不均勻沉降導(dǎo)致的路面下陷和開裂;②車轍破壞;③瀝青面層的水損害;④半剛性基層瀝青路面反射裂縫破壞;⑤瀝青路面的結(jié)構(gòu)性破壞。因此,有必要通過路面的合理化設(shè)計來控制路面的主要破壞型式,從而真正達到路面設(shè)計的目的。

1.2 路表彎沉指標(biāo)的適用性

路表彎沉的主要缺點:(1) 彎沉指標(biāo)同路面結(jié)構(gòu)主要破壞型式?jīng)]有必然關(guān)系,該指標(biāo)控制的目標(biāo)不明確;(2) 重載交通時代路面結(jié)構(gòu)繁多,經(jīng)驗性的路表彎沉指標(biāo)無法反映路面結(jié)構(gòu)各層次的破壞特征;(3) 路表彎沉主要來源于土基的變形,且受氣候環(huán)境條件影響頗大,尤其是路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的干濕狀況,若用該指標(biāo)來對不同路面結(jié)構(gòu)強度的評定顯得缺乏說服力;(4) 規(guī)范針對特定的破壞類型設(shè)置了相應(yīng)的單項控制指標(biāo),形成了綜合設(shè)計指標(biāo)和單項設(shè)計指標(biāo)并存的局面,當(dāng)進行結(jié)構(gòu)組合和材料選用的設(shè)計時, 兩者之間將出現(xiàn)兼容性和協(xié)調(diào)性的問題。

1.3瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計與材料設(shè)計指標(biāo)的相容性

目前,我國瀝青路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計與路面材料設(shè)計基本上是相脫離的。 (1) 路面材料強度測試中的受力模式與其在道路應(yīng)用中的實際受力情形相差較遠;(2) 路面材料性能評價指標(biāo)與其實際路用性能之間的對應(yīng)關(guān)系不明確;(3) 結(jié)構(gòu)設(shè)計階段采用的材料設(shè)計參數(shù)指標(biāo)與實際施工時路面材料配合比設(shè)計、質(zhì)量檢測指標(biāo)不一致。

2.瀝青路面合理結(jié)構(gòu)型式的分析

2.1我國的瀝青缺乏和路面承載能力低的問題逐漸突出。半剛性基層基于其較好的板體性能、較高的承載力及良好的經(jīng)濟性等優(yōu)點成為我國瀝青路面結(jié)構(gòu)的主要型式,并幾乎成為高速公路瀝青路面的唯一結(jié)構(gòu)型式。但是,近年來許多瀝青路面發(fā)生的嚴(yán)重早期損害,使得人們不得不對此結(jié)構(gòu)提出一些質(zhì)疑,如半剛性基層的收縮開裂會引起瀝青路面的反射裂縫,半剛性基層瀝青路面對重載車來說具有更大的軸載敏感性,以及半剛性基層損壞后沒有愈合的能力且無法進行修補等。

2.2我國瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計,瀝青面層主要是起一個功能層作用,而半剛性基層才是主要的承重層?；谠摾砟?瀝青面層厚度的確定基本都是經(jīng)驗性的。設(shè)計的步驟是先經(jīng)驗地確定瀝青層厚度,然后通過計算確定半剛性基層、底基層厚度,且對地基重視程度不足,導(dǎo)致土基強度普遍較低。

3.提高路面路用性能可采取的措施

3.1 合理地選擇路面結(jié)構(gòu)類型

3.1.1 選擇原則

路面面層根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂?、自然條件及當(dāng)?shù)亓?xí)慣及經(jīng)濟水平等綜合確定。表面層應(yīng)綜合考慮高溫抗車轍、低溫抗開裂、抗滑的需要;中面層應(yīng)重點考慮抗車轍能力;底面層重點考慮抗疲勞開裂性能、密水性等。

對潮濕區(qū)、濕潤區(qū)等雨水、冰雪融化對路面有嚴(yán)重威脅的地區(qū),在考慮抗車轍能力的同時還應(yīng)重視密水性的需要,防止水損害破壞,宜適當(dāng)減小設(shè)計空隙率,但應(yīng)保持良好的雨天抗滑性能。對于旱地區(qū),受水的影響很小,對密水性及抗滑性能的要求可放寬。

3.1.2 上面層選擇

SMA由于其良好的高溫抗車轍、低溫抗開裂、抗滑及耐久性,應(yīng)該為路面上面層的首選。然而由于造價相對較高,因此在應(yīng)用上受到一定的限制。然而使用SMA路面可提高路面服務(wù)質(zhì)量,節(jié)省油耗,減少輪胎磨損及機件損壞,提高車速及舒適性,減少交通事故,節(jié)省運營費用等等,在高溫、重載、量大的環(huán)境下SMA的效益更加突出。所以,在我國重要的公路運輸主干線(重載車輛多、交通量大)的建設(shè)上,SMA路面具有極大的選擇優(yōu)勢。

3.1.3 中、下面層選擇

Superpave高性能瀝青路面在高溫抗車轍方面具有很大的優(yōu)勢,混合料低溫、疲勞抗開裂性能良好,此外,由于其空隙率相對較小,其抗水損害能力也較強,適合作高速公路中、下面層,尤其是在重載多的高速公路。當(dāng)然,有些地方仍然習(xí)慣于采用AC-Ⅰ型瀝青混凝土作中、下面層,但對規(guī)范密級配進行了改進,一定程度上提高了動穩(wěn)定度。

3.1.4 選擇合適的結(jié)構(gòu)層厚度

瀝青路面結(jié)構(gòu)層厚度應(yīng)等于或大于集料最大公稱尺寸的3倍,對粗的混合料,結(jié)構(gòu)層厚度應(yīng)大于集料最大公稱尺寸的3倍。按此原則,AK-13最大公稱尺寸為13.2mm,則路面結(jié)構(gòu)層厚度應(yīng)大于等于4cm,AC-16Ⅰ最大公稱尺寸為16.0mm,則路面結(jié)構(gòu)層厚應(yīng)大于等于5cm,AC-20Ⅰ最大公稱尺寸為19mm,路面結(jié)構(gòu)層厚度應(yīng)大于等于6cm,AC-25Ⅰ最大公稱尺寸為26.5mm,則路面結(jié)構(gòu)層厚度應(yīng)大于等于8cm。這個原則正逐漸被認(rèn)可,按此原則確定的路面結(jié)構(gòu)層厚度在施工中更便于壓實,混合料離析程度減輕,使用效果也相對更好。

3.1.5 嚴(yán)格選用優(yōu)質(zhì)的原材料

瀝青材料對于路面的低溫抗裂性能及高溫抗車轍性能及耐久性的關(guān)系非常直接,選用優(yōu)質(zhì)的瀝青非常重要。此外,對于高速公路的上面層,應(yīng)盡可能采用改性瀝青,改性瀝青對高溫穩(wěn)定性次數(shù)較之普通瀝青能提高一倍以上,改性瀝青對低溫彎曲試驗破壞應(yīng)變較之普通瀝青也有很大程度的提高。在重載較多或氣候條件差并有條件時,高速公路中面層也應(yīng)盡可能采用改性瀝青。

路面面層石料應(yīng)采用高強度、耐磨并且與瀝青粘結(jié)性較好的中基性石料為宜。

3.1.6 注意下封層質(zhì)量

設(shè)計中對下封層必須提出明確的施工要求,施工方法以及封層材料,并且為了保證施工質(zhì)量,應(yīng)強調(diào)機械化、專業(yè)化施工。

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關(guān)鍵詞：長壽命路面；路用性能；設(shè)計理念

中圖分類號： U416.217文獻標(biāo)識碼：A文章編號：

長壽命路面是指使用年限達到40年的瀝青路面，在設(shè)計使用年限內(nèi)無結(jié)構(gòu)性的修復(fù)和重建，僅需要根據(jù)路面表面層損壞狀況進行周期性修復(fù)，長壽命路面的優(yōu)點很多，近十年國內(nèi)相關(guān)行業(yè)進行了科研和實施，取得了一定的經(jīng)驗，值得推廣。

長壽路面的概念及特點

長壽路面瀝青路面的概念。根據(jù)美國瀝青路面協(xié)會定義，長壽命路面是指設(shè)計使用年限達50年的瀝青路面，在設(shè)計使用年限內(nèi)無結(jié)構(gòu)性的修復(fù)和重建，僅需根據(jù)表面層損壞狀況進行周期性的修復(fù)，長壽命瀝青路面是近年提出的發(fā)展趨勢，研究人員認(rèn)為采用全厚式瀝青路面具有更好的抗疲勞性能，推茬長壽命路面采用全厚式結(jié)構(gòu)。

長壽命路面的特點——（1）在總費用上，初期建設(shè)費很高，日常養(yǎng)護費很少，總費用效益比最大。（2）在設(shè)計年限上，至少40年，減少了重建的幾率。（3）在損壞模式上，路面的損壞只發(fā)生在表層，如表面開裂，不存在結(jié)構(gòu)性破壞。（4）在養(yǎng)護維修上，只需要日常養(yǎng)護，不需要進行結(jié)構(gòu)性大修。（5）低養(yǎng)護路面的主要優(yōu)點在于路面壽命期內(nèi)的養(yǎng)護期間費用較低，由于不需要結(jié)構(gòu)性的大修。

實現(xiàn)壽命瀝青路面的意義。（1）雖然初期修復(fù)費用很高，但日常養(yǎng)護費較少，總費用效益比量大。（2）路面的破壞只發(fā)生在表怖層，如表面開裂，不存在結(jié)構(gòu)性破壞，所以只需日常養(yǎng)護，不需要進行結(jié)構(gòu)性大修。（3）適應(yīng)重軸載交通和大交通量的需要。（4）路面在修建，維建，日常養(yǎng)護過程中均具有環(huán)境友好型的特質(zhì)。（5）提供更為安全，平整的行駛路面，有較高的抗滑性能，并減少輪胎與地面摩擦所產(chǎn)生的噪音，確保駕駛者擁有舒適，便捷的行車環(huán)境。

長壽瀝青路面的主要設(shè)計特點

（1）瀝青面層厚度大（2）服務(wù)周期長（3）維修方便且費用低。

在設(shè)計思路上，必須按功能合理設(shè)計結(jié)構(gòu)層，其基本前提為（1）路面必須有合適的厚度和剛度以抵抗變形功能（2）具有足夠厚度和良好黏結(jié)性能以抵抗自基層底的疲勞開裂（3）上面層設(shè)計主要考慮抗車轍能力和抗磨耗能力（4）中間層設(shè)計主要考慮抗車轍能力（5）基層設(shè)計主要考慮抗疲勞能力。

長壽命瀝青路面設(shè)計的基本情況

長壽命中岙設(shè)計理念。研究認(rèn)為瀝青路面存在一個面層厚度極限，當(dāng)瀝青厚度超過此限值后，路面結(jié)構(gòu)將會出現(xiàn)由下到上的疲勞開裂和結(jié)構(gòu)性的車轍，長壽命路面設(shè)計理念就是基于此，設(shè)計面層較厚的路面結(jié)構(gòu)，控制住面層底部拉應(yīng)變水平，從而使路面使用年限大為提高，一般定為50年，在設(shè)計使用年限內(nèi)無結(jié)構(gòu)性的修復(fù)重建，僅需根據(jù)表面層損壞狀況進行周期性銑刨，并加鋪等厚度的新拌混合料。

長壽命路面結(jié)構(gòu)組合技術(shù)要求。薄瀝青路面容易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)變形和完全貫穿瀝青層的表面裂縫，因此，即使是在輕交通路面上，長壽命路面的瀝青層厚度也不宜太小，長壽命路面瀝青層厚度一般大于180MM。同時當(dāng)前各國的瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計方法大多都沒有考慮路面結(jié)構(gòu)各層在抵抗疲勞，車轍和溫縮裂縫中各自所起的作用，在道路的服務(wù)期內(nèi)，各結(jié)構(gòu)層有其各自的特性，根據(jù)大量調(diào)查與力學(xué)分析，研究認(rèn)為長壽命路面應(yīng)根據(jù)路面受力特性，對各結(jié)構(gòu)層分層設(shè)計。

基層設(shè)計的要求?；鶎悠鸬挚蛊诘淖饔?，應(yīng)具備高柔性，抗疲勞，密水性能好，設(shè)計采用高柔性瀝青混凝土，瀝青基層需要抵抗由于行車荷載反復(fù)作用造成的彎拉應(yīng)力引起的疲勞開裂。

路基的設(shè)計要求。路基不僅為面層提供良好的鋪筑界面，而且對于整個路面穩(wěn)定具有重要意義，因此，設(shè)計和修筑高強，穩(wěn)定和均勻的路基對于長壽命路面極為重要。設(shè)計時需考慮排水問題，因此可采用排水良好的碎石墊層。

長壽命瀝青路面結(jié)構(gòu)組合

長壽命路面應(yīng)根據(jù)路面受力特性，對各結(jié)構(gòu)層分層設(shè)計，表面設(shè)計和修筑高強，穩(wěn)定和均勻的路基對長壽命路面極為重要，設(shè)計是需要考慮排水問題，因此可采用排水良好的碎石墊層。

表層設(shè)計要求。表面層為車輛提供良好的行駛界面，設(shè)計是采用高性能瀝青混凝土，應(yīng)具有足夠的抗車轍性能，抗表面開裂性能，抗滑性能，緩解水霧的影響并能減小噪聲，可以選擇骨架型密實結(jié)構(gòu)的瀝青混合料，并采用優(yōu)質(zhì)瀝青或改性瀝青，也可采用升級配抗滑磨耗層以利于水從路表面迅速排除。

中間層設(shè)計要求。中間層起擴散荷載的作用，必須同時具有耐久性和穩(wěn)定性，因為此層是承受車國貨荷載作用的高應(yīng)力區(qū)，極易產(chǎn)生剪切損壞，因此結(jié)構(gòu)層須采用粗骨料的骨架結(jié)構(gòu)，同時采用流動性較小的瀝青，如較低針入度的硬瀝青，設(shè)計采用高模量瀝青混凝土。

基層設(shè)計的要求?；鶎悠鸬挚蛊诘淖饔?，應(yīng)具備高柔性，抗疲勞，密水性能好，設(shè)計采用高柔性瀝青混凝土，瀝青基層需要抵抗由于行車荷載反復(fù)作用造成的彎拉應(yīng)力引起的疲勞開裂。

路基的設(shè)計要求。路基不僅為面層提供良好的鋪筑界面，而且對于整個路面穩(wěn)定具有重要意義，因此，設(shè)計和修筑高強，穩(wěn)定和均勻的路基對于長壽路面極為重要，設(shè)計時需要考慮排水問題，因此可采用排水良好的碎石墊層。

長壽命路面的設(shè)計要求

合理的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計。長壽路面結(jié)構(gòu)設(shè)計時需要考慮路面各結(jié)構(gòu)層的功能，進行合理的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計，從而充分發(fā)揮其整體性能，避免在壽命期內(nèi)發(fā)生早期損壞。（2）良好的材料性能，良好的材料性能是路面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)保障，長壽命路面結(jié)構(gòu)對各層材料的要求都很高，以確保結(jié)構(gòu)層在較長的設(shè)計周期內(nèi)不發(fā)生疲勞損壞。（3）一定的結(jié)構(gòu)層厚度，目前國內(nèi)外所提出的長壽命路面都要要求有足夠厚度的結(jié)構(gòu)層，以有效的降低各層層底彎拉應(yīng)力，避免或減緩疲勞損壞的發(fā)生。（4）路基穩(wěn)定性能。長壽命路面結(jié)構(gòu)要求路基具有很強的承載能力，以便消除或降低在長期的環(huán)境和荷載作用下路基產(chǎn)生的不均勻變形，從而其上路面結(jié)構(gòu)層提供穩(wěn)定與均勻的支承。（5）與排水相結(jié)合，水損壞是目前道路破壞的主要原因之一，因此進行長壽命路面結(jié)構(gòu)設(shè)計時，要充分排水設(shè)計，避免路面結(jié)構(gòu)水損壞。

結(jié)束語

隨著我國公路事業(yè)的不斷發(fā)展，長壽命瀝青路面將成為一個永久的話題被更為深入的研究，我國長壽命瀝青路面方面的研究正逐步深入，國內(nèi)一些科研機構(gòu)如許多大學(xué)等院所，針對長壽命路面進行了研究，都取得了可喜的成績，今后會有突破性的進展。

參考文獻

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關(guān)鍵詞：長壽命瀝青路面；結(jié)構(gòu)設(shè)計；特點；原則

中圖分類號：U416.217 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：

在我國，大規(guī)模公路網(wǎng)瀝青混凝土路面的損壞給路面維修造成了很大壓力，尤其是隨著交通量的增加和路面損壞的加速，使得路面維修的費用急劇增加，對交通的影響也日益突出。為了減少路面的維修，修建長壽命路面是一個明智的選擇。然而修筑這種全厚式的瀝青路面還不現(xiàn)實，為了提高瀝青混凝土路面的質(zhì)量，在我國的路面實踐中采用了許多新的技術(shù)，如采用SHRP瀝青評價技術(shù)、Superpave的混合料設(shè)計技術(shù)、SMA路面、聚合物改性瀝青和纖維改性瀝青等。這些技術(shù)的應(yīng)用雖然在一定程度上改善了路面質(zhì)量，但路面初期損壞依然存在。因此，這里提出的長壽命瀝青路面結(jié)構(gòu)要結(jié)合我國長期以來修筑的半剛性基層瀝青路面。在半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，參照國外的研究成果和一些實驗的計算結(jié)果，選取合適的設(shè)計控制指標(biāo)，來進行長壽命瀝青路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計。

1長壽命瀝青路面特點

長壽命路面是一種性價比很高的路面，近年來越來越多地引起各國道路工作者的重視。美國瀝青路面協(xié)會（APA）對長壽命路面做了大量研究并與奧本大學(xué)合作推出了長壽命路面計算程序“PerRoad 2.4”，歐洲國家成立了“長效性路面研究組”。我國一些道路工作者也在進行長壽命路面的研究。國際上，長壽命瀝青路面與傳統(tǒng)路面的不同是：（1）路面結(jié)構(gòu)總厚度（路基以上部分）比用粒料基層的?。唬?）路面裂縫減少，裂縫、車轍等病害限制在面層頂部，維修方便；（3）這種路面的壽命在50年以上(是指在定期維修、罩面等養(yǎng)護的條件下)。它具有一個抗車轍、不透水、耐磨損的面層，一個耐久、抗車轍的聯(lián)結(jié)層和一個抗疲勞、耐久的基層組成。

2長壽命瀝青路面設(shè)計

各國的瀝青路面設(shè)計方法，歸納起來起來可分為經(jīng)驗法和力學(xué)經(jīng)驗法兩大類。所謂“經(jīng)驗法”是指在試驗路數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上開發(fā)出的路面設(shè)計方法。經(jīng)驗法主要通過對試驗路或使用道路的實驗觀測，建立路面結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)層組合、厚度和材料性質(zhì)）、荷載（軸載大小和作用次數(shù)）和路面性能三者間的經(jīng)驗關(guān)系。力學(xué)經(jīng)驗法是將工程力學(xué)的原理應(yīng)用于路面工程設(shè)計，它首先分析路面結(jié)構(gòu)在荷載和環(huán)境作用下的力學(xué)反應(yīng)量（應(yīng)力、應(yīng)變、位移），利用在力學(xué)反應(yīng)量與路面性能（各種損壞模式）之間建立的性能模型，按設(shè)計要求設(shè)計路面結(jié)構(gòu)。

然而，由于材料的復(fù)雜性、變異性，現(xiàn)有的力學(xué)法無法全面解釋路面的各種行為，特別是環(huán)境行為和變異行為。因此，設(shè)計人員不得不對力學(xué)方法的結(jié)果進行經(jīng)驗的修正，并且隨著分析、試驗和計算水平的提高，力學(xué)經(jīng)驗方法中的經(jīng)驗成分會越來越少，力學(xué)分析成分越來越多。

長壽命瀝青路面設(shè)計方法繼承了現(xiàn)有設(shè)計方法的優(yōu)點，而且在結(jié)構(gòu)、材料設(shè)計方面更具科學(xué)性。

2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計

采用彈性層狀體系理論作為理論基礎(chǔ)。即：各層材料都是均勻的、各向同性的；土基在深度和水平方向均無限；路表同時作用垂直荷載和水平荷載；水平方向和深度方向的應(yīng)力、應(yīng)變和位移均為零；層間接觸有完全連續(xù)、完全滑動和層間產(chǎn)生相對水平位移三種情況。

此外，在進行長壽命瀝青路面結(jié)構(gòu)的力學(xué)計算時，為保證結(jié)構(gòu)的安全性、可靠性以及足夠的使用壽命，需對現(xiàn)行規(guī)范提供的力學(xué)計算圖示（雙圓均布垂直荷載）進行改進，以期較好的接近真實的路面結(jié)構(gòu)及荷載作用形式，能比較客觀地反映路面結(jié)構(gòu)中真實的力學(xué)情況。

對于相同的車輛荷載和路面結(jié)構(gòu)，輪載作用力的大小和分布形式不同，在路面結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生的力學(xué)影響，尤其是輪載作用面附近的力學(xué)影響，會有很大的差別。作為正確描述路面結(jié)構(gòu)、尤其是輪胎附近路面結(jié)構(gòu)力學(xué)影響的基礎(chǔ)和前提，就需要準(zhǔn)確了解實際輪胎接地壓力的分布形式和量值大小。

2.2結(jié)構(gòu)層材料設(shè)計

按照路面結(jié)構(gòu)中各結(jié)構(gòu)層的功能來設(shè)置。由于長壽命瀝青路面的損壞個一般只發(fā)生在瀝青面層，瀝青面層本身首先應(yīng)具有較高的強度和穩(wěn)定性，以抵抗大規(guī)模車輛荷載的重復(fù)作用引起的變形。這就要求材料的選擇、混合料的設(shè)計以及性能評價試驗要有針對性的進行?；旌狭系脑O(shè)計方法應(yīng)當(dāng)與路面破壞模式相聯(lián)系，由經(jīng)驗設(shè)計為主轉(zhuǎn)向按照路面性能進行設(shè)計為主?；旌狭系膭偠刃枰鶕?jù)混合料所處的層位和功能要求（車轍或疲勞）來優(yōu)化選擇。

瀝青混合料下面層用來抵抗交通荷載作用下路面結(jié)構(gòu)的彎曲疲勞，大量研究指出，高瀝青含量有助于防止瀝青混合料的疲勞裂縫，另一方面，路面結(jié)構(gòu)有足夠的厚度也可以降低路面底層的拉應(yīng)變水平。

瀝青混合料中間層須兼顧穩(wěn)定性和耐久性。其穩(wěn)定性可以通過粗集料間骨料的相互接觸（骨架密實型級配）以及高溫穩(wěn)定性好的膠結(jié)材料來獲得，其設(shè)計可按標(biāo)準(zhǔn)Superpave方法確定最佳瀝青用量，并應(yīng)進行車轍及水敏感性等性能評價試驗。

瀝青混合料表面層的材料要求一般更多的是取決于當(dāng)?shù)氐慕?jīng)驗和經(jīng)濟條件，當(dāng)考慮車轍、耐久性、透水以及磨耗等方面的原因而選擇SMA時，要盡量降低混合料的現(xiàn)場空隙率，以保證其耐久性。對于中等交通量的道路，一般采用Superpave密級配混合料。此時須對混合料進行性能試驗，例如車轍試驗等。對采用的膠結(jié)料，PG等級的高溫部分應(yīng)比工程所在地區(qū)常用膠結(jié)料至少高一個等級，低溫部分的采用應(yīng)保證有95%～99%的可靠度。

路面結(jié)構(gòu)基層：長壽命瀝青路面在使用期內(nèi)不需要對路面進行結(jié)構(gòu)性大修，這首先要求路面結(jié)構(gòu)應(yīng)具備足夠強的基層和墊層，最好采用整體性好的材料，同時要考慮整體性材料的干縮和溫縮性能以及良好的抗彎拉疲勞破壞的能力和一定的抗車轍能力。

①半剛性基層材料優(yōu)點是承載力大、剛度大、模量高、板體性強、彎沉小而且投資經(jīng)濟，缺點是這種材料變形小，特別是溫縮、干縮變形大，易開裂，屬于脆性材料。

②柔性材料如級配碎石、瀝青穩(wěn)定碎石等等屬于粘彈性材料，韌性好，有一定的自愈能力，但變形大，彎沉大，因此路面厚度也大，投資成本亦高。

③級配碎石是將一定的級配的碎石碾壓而成的一種材料，由于不使用膠結(jié)料，這種材料不具有抗拉的能力，因此有時將其作為半剛性基層或者水泥路面加鋪層上面的應(yīng)力消散層，作為阻止反射裂縫發(fā)展的一種功能層。對于柔性路面的結(jié)構(gòu)層，由于承載能力不高，級配碎石一般用于鋪筑底基層，或者路基上的整平層，用以加強路基。

3長壽命瀝青路面結(jié)構(gòu)組合原則

長壽命瀝青路面的結(jié)構(gòu)組合需要考慮以下三個原則：

（1）滿足長壽命路面設(shè)計指標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn)

借鑒國外長壽命瀝青路面設(shè)計指標(biāo)，瀝青層底的彎拉應(yīng)變應(yīng)小于70με，而路基頂面的壓應(yīng)變應(yīng)小于200με。為了滿足長壽命瀝青路面設(shè)計指標(biāo)，瀝青層的厚度與結(jié)構(gòu)層的總體厚度都有一定要求。

根據(jù)力學(xué)計算可知，瀝青層的剪切力在某一深度突變并達到最大值，然后逐漸減小。因此，瀝青層的選擇必須考慮最大剪應(yīng)力層位，即用于這一層的瀝青混合料必須具有良好的抗剪切變形的能力。

（2）結(jié)構(gòu)組合與路面結(jié)構(gòu)類型相匹配

根據(jù)基層的不同，長壽命路面分為半剛性基層長壽命路面與柔性基層長壽命路面。結(jié)構(gòu)類型不同，受力模式及特點不同，結(jié)構(gòu)層的組合要求也不同。

對于半剛性基層長壽命瀝青路面而言，由于半剛性基層強度高，模量遠大于瀝青層，各結(jié)構(gòu)層的應(yīng)力應(yīng)變一般均可滿足長壽命路面的設(shè)計要求，因此控制半剛性基層的開裂成為關(guān)鍵問題。在結(jié)構(gòu)組合設(shè)計時，可采用復(fù)合式瀝青路面結(jié)構(gòu)，或設(shè)置抗反射裂縫層都可收到良好的效果。

對于柔性基層長壽命瀝青路面來說，由于瀝青層底的彎拉應(yīng)變和路基頂面的壓應(yīng)變都難以滿足長壽命瀝青路面的設(shè)計指標(biāo)，因此，從結(jié)構(gòu)組合方面考慮，不僅需要設(shè)置抗疲勞層以提高瀝青路面的抗疲勞性能，而且需要設(shè)置高模量的瀝青層來提高抗剪切變形的能力和減小基頂壓應(yīng)變。另外，需要提高土基的承載能力來減少對瀝青層的要求。

（3）層間結(jié)合盡可能連續(xù)

為了提高瀝青路面整體承載力，必須加強長壽命瀝青路面層間結(jié)合，避免在荷載及高溫作用下產(chǎn)生層間滑移，這是長壽命路面結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要內(nèi)容。從結(jié)構(gòu)組合來看，基層上應(yīng)設(shè)置透層瀝青，在半剛性基層上應(yīng)設(shè)下封層，瀝青層之間應(yīng)設(shè)置粘層。

結(jié)語

結(jié)構(gòu)上：采用彈性層狀體系理論，在原有力學(xué)計算的基礎(chǔ)上，需要考慮車輛超載和動荷載、以及荷載力的作用大小和分布形式對路面結(jié)構(gòu)的影響。材料上，按照路面結(jié)構(gòu)中各結(jié)構(gòu)層的功能來設(shè)置。對于不同結(jié)構(gòu)層在路面結(jié)構(gòu)中所發(fā)揮的作用的不同，要求材料的選擇、混合料的設(shè)計以及性能評價試驗要有針對性。

參考文獻：

[1]黎春源，劉明金.瀝青路面早期破壞原因探討[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2006（9）.

篇4

關(guān)鍵詞：

1 主要表現(xiàn)如下

1、設(shè)計指標(biāo)唯一。盡管瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計中包含彎沉和彎拉應(yīng)力驗算指標(biāo)，但實際在瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計中，彎沉成為路面結(jié)構(gòu)設(shè)計的唯一指標(biāo)，也即使說按照現(xiàn)有的規(guī)范方法，在路面設(shè)計彎沉滿足的條件下，彎拉應(yīng)力驗算肯定是通過的，使得設(shè)計指標(biāo)成為唯一。

2、設(shè)計指標(biāo)不可控制。設(shè)計指標(biāo)應(yīng)該是路面結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生損壞的控制指標(biāo)，即設(shè)計模型與路面結(jié)構(gòu)損壞模型應(yīng)該一致，但實際情況告訴我們，彎沉指標(biāo)無法與多種破壞類型和破壞標(biāo)準(zhǔn)相統(tǒng)一、協(xié)調(diào)，現(xiàn)有瀝青路面的損壞湖設(shè)計模式大不相同，設(shè)計指標(biāo)形同虛設(shè)。路面設(shè)計的宗旨是防止在設(shè)計年限內(nèi)總交通量反復(fù)荷載作用引起路面疲勞破壞，實際上絕大部分路路面在交通量遠未達到設(shè)計交通量的早期已經(jīng)發(fā)生了破壞，疲勞破壞的指標(biāo)還沒起到控制作用。路面結(jié)構(gòu)設(shè)計基本思想是路面結(jié)構(gòu)的承載能力主要依靠半剛性基層，路面結(jié)構(gòu)破壞就意味著基層破壞。實際上現(xiàn)在許多高速公路的彎沉值都非常小，似乎路面不應(yīng)該破壞，可是實際卻壞了。另一方面，一旦水滲入基層、路基、彎沉又會變得很大。也就是說，路面破壞程度與路面驗收時的彎沉經(jīng)常不相關(guān)。

3、理論驗算所定條件不準(zhǔn)確。按照現(xiàn)有公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范，在進行瀝青路面結(jié)構(gòu)彎拉應(yīng)力驗算時，假定層間接觸條件是連續(xù)接觸，在這種條件下進行應(yīng)力驗算，半剛性基層頂面的瀝青面層處于受壓狀態(tài)，所以瀝青面層不會發(fā)生彎拉疲勞破壞。實際上，很難做到瀝青層與半剛性基層的連續(xù)，即使是瀝青的上、中、下面層之間，由于施工污染，施工非連續(xù)性等原因，瀝青層之間都有可能是部分連續(xù)或者滑動的，在荷載、水等外界因素作用下，層間界面連接狀態(tài)的改變是必然的，因此路面結(jié)構(gòu)設(shè)計時的假定條件是不準(zhǔn)確的，在這種情況下，理論驗算結(jié)果的準(zhǔn)確性可想而知。

4、對其他路面結(jié)構(gòu)形式限制。由于瀝青路面彎沉設(shè)計指標(biāo)的存在和指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，在國外大量成功應(yīng)用的柔性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)在我國無法得到應(yīng)用。

5、柔性路面設(shè)計規(guī)范中的彎沉公式是現(xiàn)行公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范的基礎(chǔ)，原來的彎沉與累計通行軸軸載次數(shù)的關(guān)系式是根據(jù)對當(dāng)時國內(nèi)瀝青路面結(jié)構(gòu)和路況條件進行調(diào)查回歸得到的，現(xiàn)在路面結(jié)構(gòu)形式以及交通荷載情況與30多年前有很大的不同，決定路面設(shè)計的關(guān)鍵指標(biāo)彎沉公式多年來雖幾經(jīng)修正，但其對現(xiàn)有交通條件路面結(jié)構(gòu)形式下的適應(yīng)性值得懷疑。

6、路面材料設(shè)計參數(shù)與實際路用性能缺乏關(guān)聯(lián)性。路面設(shè)計采用理論計算方法看似很先進，實際上材料設(shè)計參數(shù)一般只是通過室內(nèi)試驗確定。過很多研究表明，路面材料在實際使用過程，其室內(nèi)性能與路用性能之間的關(guān)系并沒有很好的相關(guān)性，而我們的設(shè)計人員在路面結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，一般僅通過取規(guī)范推薦的材料參數(shù)值的簡單辦法進行設(shè)計，更談不到去建立路面材料室內(nèi)力學(xué)性能與野外路用性能的關(guān)系，所以其設(shè)計過程實際上只個形式。通過對瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在問題的分析可以看出，在設(shè)計上，瀝青路面發(fā)生早期損壞現(xiàn)象是必然的。也就是說，瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計本身就是矛盾的，設(shè)計模型的與瀝青路面早期損壞模式?jīng)]有較好的相關(guān)關(guān)系。

2、嚴(yán)格環(huán)節(jié)控制，完善施工質(zhì)量管理

施工質(zhì)量是保證路面質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一，應(yīng)嚴(yán)格控制，強化管理。

(1)強化路基質(zhì)量。

路基質(zhì)量直接影響路面質(zhì)量，其中路基壓實不足和不均勻沉降影響最大。首先要嚴(yán)格壓實控制，確保壓實質(zhì)量；對于易產(chǎn)生不均勻沉降的部位，如軟土等不良地基路段及高填、半挖半填路段及填挖交界處，要采取有效措施，認(rèn)真進行處理，并加強觀測，達到沉降要求后，方可進行路面施工。

(2)嚴(yán)格材料控制。

路面材料質(zhì)量控制的好壞，是路面質(zhì)量的關(guān)鍵，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H，擇優(yōu)選材，嚴(yán)格進場材料控制及場地管理。

1.瀝青的選擇應(yīng)按照公路等級、氣候條件、交通組成、路面結(jié)構(gòu)類型及層位、施工方式等，并結(jié)合當(dāng)?shù)厥褂媒?jīng)驗，經(jīng)技術(shù)論證后確定。

2.瀝青混合料所用集料必須專業(yè)化集中生產(chǎn)、集中供料。粗集料必須嚴(yán)格控制針片狀顆粒含量、壓碎值和含泥量；細集料必須嚴(yán)格控制砂當(dāng)量和棱角性。

3.瀝青路面使用的各種材料運至現(xiàn)場后，各方要根據(jù)進貨批量取樣進行質(zhì)量檢驗，檢驗合格的材料方可使用。不得以供應(yīng)商提供的檢測報告或商檢報告代替現(xiàn)場檢測。對不合格材料，要限期退貨和清理出場。

4.材料的堆放應(yīng)予以重視，不得混放，避免雨淋，堆放場地必須硬化。

(3)改進施工組織。

施工前必須制定科學(xué)、周密的施工組織設(shè)計并嚴(yán)格按設(shè)計進行施工。應(yīng)合理確定各結(jié)構(gòu)層的施工周期和施工間隔及機械組合，路面基層應(yīng)有足夠的養(yǎng)生時間，達到強度要求后，方可進行下一層施工。面層必須防止層間污染，特別是中央分隔帶、綠化、路肩等的施工不得與瀝青面層施工交叉作業(yè)，以保證路面的強度、整體性和均勻性。

(4)控制施工工藝。

施工工藝方面應(yīng)注意如下五點：一是要高度重視配合比試驗和試驗段試鋪工作，根據(jù)試驗段結(jié)果，調(diào)整確定合理的生產(chǎn)配合比；二是要采用自動化程度高、計量準(zhǔn)確、產(chǎn)量大的拌和樓，并在生產(chǎn)過程中加強對拌和樓穩(wěn)定性的控制；三是在運輸、裝卸、攤鋪、碾壓過程中要采取嚴(yán)格措施減少溫度離析和材料離析；四是要嚴(yán)格控制攤鋪寬度，并加強接縫處的質(zhì)量控制；五是要高度重視路面壓實，配備數(shù)量、噸位滿足壓實要求的壓實設(shè)備，控制壓實工藝。

3、加強預(yù)防性、及時性養(yǎng)護，延長路面使用壽命

公路養(yǎng)護管理單位要按照《高速公路養(yǎng)護質(zhì)量檢評方法》（交公路發(fā)[2002]572號）規(guī)定的頻率，定期對路面結(jié)構(gòu)強度、抗滑性能、平整度和路面破損狀況等進行檢測，并采用路面管理系統(tǒng)對路面使用狀況進行評價，科學(xué)制訂養(yǎng)護計劃，針對路面早期損壞加強預(yù)防性、及時性養(yǎng)護工作，延長路面使用壽命。

4、加深技術(shù)研究和引進工作

采用新技術(shù)、新材料、新方法和新工藝，是防治高速公路瀝青路面早期損壞的基礎(chǔ)。各地交通主管部門要針對本地區(qū)高速公路瀝青路面損壞的特點及自然環(huán)境條件，組織有關(guān)單位和人員結(jié)合工程建設(shè)進行研究和攻關(guān)，提出防治措施和方法，成熟經(jīng)驗要及時總結(jié)推廣。要積極借鑒、吸收國外，特別是發(fā)達國家先進技術(shù)經(jīng)驗，高度重視有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的制定、修訂、完善工作，爭取在短時間內(nèi)實現(xiàn)國內(nèi)技術(shù)領(lǐng)域新的跨越，全面提升我國高速公路瀝青路面建設(shè)水平。

5、加強對從業(yè)人員的培訓(xùn)

路面質(zhì)量最終取決于一線從業(yè)人員，要加強對公路設(shè)計、施工、監(jiān)理、管理等各方面從業(yè)人員，尤其是一線從業(yè)人員的崗位技能培訓(xùn)，有計劃、有步驟地開展多種形式的防治瀝青路面早期損壞的業(yè)務(wù)培訓(xùn)，使之掌握正確的技能，增強責(zé)任心，不斷提高業(yè)務(wù)素質(zhì)。

篇5

【關(guān)鍵詞】瀝青混凝土路面；結(jié)構(gòu)設(shè)計；使用性能；措施

On the structural design of asphalt concrete pavement

Yuan Long-pan

(Jiangsu Transportation Research Institute Co., Ltd. Suqian BranchSuqianJiangsu223800)

【Abstract】This paper discusses the structural design of asphalt concrete pavement problems, and to improve pavement performance of asphalt concrete measures to be taken in order to improve the design level, to extend the service life of asphalt concrete pavement.

【Key words】Asphalt concrete pavement;Structural design;Performance;Measures

隨著我國公路事業(yè)的迅速發(fā)展，瀝青混凝土路面已被廣泛使用，但是由于施工質(zhì)量控制不當(dāng)、材料質(zhì)量不高、重載車輛較多，以及路面結(jié)構(gòu)設(shè)計不完善等因素，使得瀝青混凝土路面出現(xiàn)車轍、剝落、反射裂縫、低溫開裂等早期病害，這就給設(shè)計人員提出了較高的要求。路面結(jié)構(gòu)設(shè)計者要全面掌握瀝青混合料的性能和級配比例，結(jié)合項目的自然、氣候、交通量、經(jīng)濟條件等實際情況進行針對性的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計。

1. 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題

1.1結(jié)構(gòu)類型選擇不當(dāng)。

在多雨潮濕地區(qū)，采用AK型上面層結(jié)構(gòu)，空隙率較大，下雨后，水分容易滲入面層中，如果中、下面層采用AC-I型相對密實的結(jié)構(gòu)，水分則聚集在上面層和中面層之間，并且上面層長期浸泡在水中，導(dǎo)致路面發(fā)生松散、坑洞等破壞；反之，若中、下面層采用AC-II型結(jié)構(gòu)，水分會直接滲入基層，基層長期浸泡在水中，會發(fā)生松散、唧漿，從而使整個路面結(jié)構(gòu)破壞、危害更大。大量的調(diào)查研究資料表明，水損害是瀝青路面早期破壞的主要原因。

1.2混合料類型與結(jié)構(gòu)厚度不匹配。

設(shè)計中往往選擇的瀝青混合料類型與路面結(jié)構(gòu)層厚度不匹配，由于集料最大粒徑過大，公稱尺寸集料偏多，因而造成混合料容易離析、壓實困難、空隙率偏大，從而導(dǎo)致早期水損害問題。

1.3瀝青混合料級配不盡合理。

瀝青混合料級配組成對車轍的影響非常大，因為現(xiàn)有的級配范圍較廣泛，一些混合料級配雖然未超出級配范圍，但實際級配組成偏細，通車一、二年后就出現(xiàn)大于3cm的車轍，因此瀝青混合料級配不合理也是導(dǎo)致路面損壞的重要原因。

1.4瀝青路面原材料選用控制不嚴(yán)。

瀝青材料對于路面的低溫抗裂性能及高溫抗車轍性能及耐久性有很大的影響。面層結(jié)構(gòu)的粗集料的壓碎值達不到規(guī)定的要求時，在行車荷載和環(huán)境因素的反復(fù)作用下被壓碎，從而使得路面抗滑性能和抵抗變形的能力減弱。

此外，一般酸性巖石的石料如花崗巖、石英巖等與瀝青的粘附性較差，長時間使用后會使瀝青膜漸漸地從集料表面剝落，并導(dǎo)致集料之間的粘結(jié)力喪失而導(dǎo)致路面破壞。

2. 重視改善瀝青路面的使用性能

瀝青路面的使用性能是指路面所能提供的行車條件。路面使用性能可以由路面使用者的綜合感受來進行評價。路面使用性能好，行駛舒適，路面使用者對路面的評價就高。

影響路面使用性能的第一因素是平整度，其次是道路裂縫，最后是車轍。路面的平整度是全路的綜合性評價指標(biāo)，除了道路本身外，還與線內(nèi)橋梁的橋面鋪裝、伸縮縫的安裝、橋頭過渡段等的處理質(zhì)量有密切的關(guān)系，處理好這些問題，才能提高路面的使用性能。

要提高路面的使用性能，主要應(yīng)從改善平整度，減少路面裂縫和車轍等方面著手，而要達到這些目的，必須從路面設(shè)計(包括結(jié)構(gòu)體系和面層設(shè)計)、材料設(shè)計和施工作業(yè)等方面去考慮，而這三個方面的因素又是相互影響和關(guān)聯(lián)的。最根本的因素是路面設(shè)計。

2.1合理選擇路面結(jié)構(gòu)類型。

路面面層根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂颉⒆匀粭l件、當(dāng)?shù)亓?xí)慣及經(jīng)濟水平等綜合確定。上面層應(yīng)綜合考慮高溫抗車轍、低溫防開裂、抗滑的需要；中面層應(yīng)重點考慮抗車轍能力；下面層重點考慮抗疲勞開裂性能、密水性等。

對潮濕區(qū)、濕潤區(qū)等雨水、冰雪融化對路面有嚴(yán)重威脅的地區(qū)，在考慮抗車轍能力的同時還應(yīng)重視密水性的需要，防止水損害破壞，宜適當(dāng)減小設(shè)計空隙率，但應(yīng)保持良好的雨天抗滑性能。對于干旱地區(qū)，受水的影響很小，對密水性及抗滑性能的要求可放寬。

2.2選擇合理的結(jié)構(gòu)層厚度。

（1）基層與底基層的合理厚度。

結(jié)構(gòu)層厚度的確定，設(shè)計時考慮最多的是層厚能否滿足路面強度的要求。一般來說，基層與底基層每壓實層厚度習(xí)慣上設(shè)計為16cm和20cm。16cm厚度一般施工時壓實度容易保證。但是，當(dāng)厚度達到20cm時，壓實就比較困難。對于水泥穩(wěn)定級配碎石或者石灰粉煤灰碎石，如果設(shè)計控制厚度低于16cm，則由于施工時的誤差所在，局部會出現(xiàn)厚度薄弱現(xiàn)象，影響結(jié)構(gòu)層整體厚度，因此厚度最好控制在16～18cm左右為宜。

路面頂面標(biāo)高，施工時有時稍低于設(shè)計標(biāo)高。為了防止夾層出現(xiàn)，路拌機往往要超拌l～2cm，加上施工誤差，設(shè)計層厚為20cm時，壓實厚度可能達到2l～23cm，個別情況下可能達到23～25cm，這時壓實是比較困難的。從現(xiàn)場壓實度檢測試坑中，我們可以看到，從頂面以下15cm范圍內(nèi)壓實效果很好，而底面的2～5cm這一部分壓實效果不甚理想，呈略為松散狀態(tài)。這種現(xiàn)象無論采用什么碾壓措施都是很難消除的，因此，設(shè)計最大厚度以不超過20cm為宜。

（2）面層厚度與集料粒徑的確定。

我國公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范中規(guī)定，上面層瀝青混合料的集料最大直徑不宜超過層厚的1/2，中下層及聯(lián)結(jié)層的集料最大粒徑不宜超過2/3層厚。

一般來說，瀝青混合料的最大粒徑與層厚的比值愈大愈容易出現(xiàn)離析，而且愈不容易碾壓密實。

我國瀝青路面表面層一般為4cm，表面層混合料類型多采用AK-16和AC-16或AK-13和AC-13，最大粒徑與層厚之比為16：40=2：5和13：40=1.63：5，比值大于1/3，但小于2/3。這是符合規(guī)范要求的。但是，有研究認(rèn)為，當(dāng)最大粒徑與層厚比值超過1/3，容易引起離析，而且不容易壓實。因此，面層厚應(yīng)設(shè)計為集料最大尺寸的3倍以上。如果用AK-13和AC-13，則選用至少4cm厚度，如果用AK-16和AC-16，則選用至少5cm厚度。

（3）重視層間連接。

目前，習(xí)慣上對層間連接沒有引起高度的重視。路面裂縫處出現(xiàn)唧漿現(xiàn)象，主要是層間連接不緊密，有縫隙可供水浸入，或者說層間夾有浮灰或松散細顆粒，水進入層間縫隙后，縫隙中的水在行車荷載作用下產(chǎn)生動水壓力，在行車荷載重復(fù)作用下，對縫隙產(chǎn)生重復(fù)沖刷，形成唧漿，使縫隙處結(jié)構(gòu)層強度相應(yīng)降低，以致形成空洞，造成路面損壞。

為了避免上述現(xiàn)象的發(fā)生，基層與基層間連接時，宜噴灑適量的水泥漿；基層與面層結(jié)合面，在噴灑透層后，加做防水層；在面層之間，灑粘層油進行層面連接。這樣處理后，結(jié)構(gòu)層整體連接在一起，層間連接緊密，形成一個類似全厚式的結(jié)構(gòu)體系，無論是對受力還是對防止水的損壞都起到非常好的作用。

2.3合理進行瀝青混合料級配。

對夏季溫度較高，且高溫持續(xù)時間長，但冬季不太冷的地區(qū)或者重載路段應(yīng)重點考慮抗車轍能力的需要，減少4.75mm及2.36mm的通過率，選用較大的設(shè)計空隙率，當(dāng)采用密級配混合料時，宜選用粗型密級配瀝青混合料；對冬季溫度較低，且低溫持續(xù)時間長的地區(qū)，或者非重載路段，應(yīng)在保證抗車轍能力的前提下，充分考慮提高低溫抗裂性能，適當(dāng)增大4.75mm及2.36mm的通過率，選用較小的設(shè)計空隙率，當(dāng)采用密級配混合料時，宜選用細型密級配瀝青混合料；對夏季溫度高，且持續(xù)時間長，冬季又十分寒冷，年溫差特別大，又屬于重載路段的工程，高溫要求和低溫要求發(fā)生矛盾時，應(yīng)以提高其高溫抗車轍能力為主，兼顧低溫抗裂性能的需要，在減少4.75mm及2.36mm的通過率的同時，適當(dāng)增加0.075mm的通過率，使其級配范圍成S型，并取中等或偏高水平的設(shè)計空隙率。

2.4嚴(yán)格選用優(yōu)質(zhì)的原材料。

瀝青材料對于路面的低溫抗裂性能及高溫抗車轍性能及耐久性的關(guān)系非常直接，選用優(yōu)質(zhì)的瀝青非常重要，瀝青選擇不但要滿足規(guī)范要求，而且要盡可能提高指標(biāo)要求，此外，對于高速公路的上面層，應(yīng)盡可能采用改性瀝青，改性瀝青對高溫穩(wěn)定性次數(shù)較之普通瀝青能提高一倍以上，改性瀝青對低溫彎曲試驗破壞應(yīng)變較之普通瀝青也有很大程度的提高，高速公路中面層在重載較多或氣候條件差并有條件時也應(yīng)盡可能采用改性瀝青。

篇6

Abstract: Based on "Road Flexible Pavement Design Standard", the paper analyses the reliability theory and elaborates its application on road pavement engineering. The author gives the analysis on the reliability of asphalt pavement structure and raises the probability design method for asphalt pavement.

關(guān)鍵詞:瀝青路面結(jié)構(gòu);可靠性;設(shè)計方法;研究

Key words: asphalt pavement;reliability;designing method;reasearch

中圖分類號:U416 文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1006-4311(2010)18-0064-02

0引言

傳統(tǒng)的柔性路面設(shè)計方法中的一些主要計算參數(shù),如交通量、土基、結(jié)構(gòu)層材料強度及模量、厚度等都是定值,由此計算得到的路面結(jié)構(gòu)其輸出指標(biāo)如彎沉、厚度及使用壽命等也是定值。但事實上,路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計參數(shù)中大部分是隨機變量。

為使柔性路面設(shè)計方法更合理、更科學(xué)、更可靠,有必要在設(shè)計方法中引入統(tǒng)計概念及概率概念,并能夠充分考慮各設(shè)計參數(shù)的變異性或不確定性對設(shè)計結(jié)果的影響,并且可以按變異性水平和可靠性水平來設(shè)計不同等級的路面結(jié)構(gòu)。

1可靠性理論及其在路面工程中的應(yīng)用

1.1 可靠性分析中的蒙特卡洛模擬法可靠性分析方法實際上是一種概率分析方法。概率分析方法有許多種,如蒙特卡洛模擬法、變量變換法、網(wǎng)格法等。最為有效和廣為所知的方法是蒙特卡洛模擬法。下面介紹利用舍選法產(chǎn)生隨機變量x的理論樣本。如果密度函數(shù)用解析或數(shù)值這兩種形式的任一種表示,則可以用舍選法得到一個理論樣本。舍選法的步驟如下:先求得f(x)的最大值a,然后再由(0,1)之間的均勻分布產(chǎn)生兩個隨機數(shù),記為r1和r2,x的取值為:x=r1(u-l)+l,其中u和l是上下界值,如果r2≤f(x)/a則接受這個x的試驗值,否則就舍棄它并重新做。

應(yīng)用舍選法,一個很重要的問題是成功地取得一個之前所需要進行的平均試驗次數(shù)(即在一次模擬試驗中進行舍棄的期望次數(shù)),為此,寫出以下的概率表達式:p(x在dx內(nèi)發(fā)生的無窮小事件和被接受)。因此,為了得到一個可接受的值,平均需進行a(u-l)次試取。

由此可知,蒙特卡洛法也是一種抽樣技術(shù),因而也存在著抽樣理論中同樣的問題,即其結(jié)果也受到抽樣誤差的約束。所以,為了得到高精度的結(jié)果,模擬次數(shù)必須足夠多。由于蒙特卡洛法算法簡單,因此它是瀝青路面的可靠性分析的有力工具。

1.2 瀝青路面可靠性分析中的極限狀態(tài)函數(shù)由瀝青路面結(jié)構(gòu)可靠度的定義可知,在路面可靠性分析中,涉及到兩個隨機變量,即路面結(jié)構(gòu)預(yù)定完成的功能和實際完成的功能,當(dāng)用不同的指標(biāo)來反映這兩個隨機變量時,就有不同的極限狀態(tài)函數(shù)。下面是主要的極限狀態(tài)函數(shù)形式:極限狀態(tài)函數(shù)為g=N-n。其中:N為路面的疲勞壽命;n為預(yù)估軸載重復(fù)作用次數(shù);可靠度R=P(g>0)=p(N>n)。

2瀝青路面參數(shù)的概率統(tǒng)計分析

瀝青路面設(shè)計中包括三種類型的變異:①設(shè)計路段長度內(nèi)的變異;②設(shè)計時采用的值和路面結(jié)構(gòu)中的實際值之間的變異;③由于設(shè)計模型與實際不符而產(chǎn)生的變異。

影響瀝青路面性能的因素非常多,其中大多數(shù)為不確定型的變量。變量之間的關(guān)系非常復(fù)雜,可能相關(guān),也可能不相關(guān)。由于以上原因,必須要對參數(shù)進行擬合良好性檢驗。參數(shù)的擬合良好性檢驗方法有擬合度的卡方檢驗和擬合度的柯爾莫哥洛夫檢驗。

3現(xiàn)行瀝青路面設(shè)計方法的可靠性分析

3.1 以彎沉為控制指標(biāo)的瀝青路面設(shè)計方法的可靠性分析路面的功能函數(shù),即路面的極限狀態(tài)方程定義為:g=N-n。其中:N路面的疲勞壽命,n預(yù)估軸載重復(fù)作用次數(shù),其可靠度R=P(g>0)=P(N>n),式中:ls為路表實際彎沉;lR為路表容許回彈彎沉?？梢?采用lR-ls和N-n兩種功能函數(shù)是沒有差別的。

在瀝青路面的可靠性分析中,彎沉的解析解是關(guān)于路面結(jié)構(gòu)層模量、結(jié)構(gòu)層厚度等參數(shù)的極為復(fù)雜的隱函數(shù)。

為了對柔性路面進行可靠性分析,采用標(biāo)準(zhǔn)FORTRAN語言編制了計算機程序RELF1,該程序采用了概率分析中的蒙特卡洛模擬法,在每次模擬中,利用計算彎沉的簡化公式來求三層體系路面結(jié)構(gòu)雙圓荷載輪隙中心點的彎沉值以及路面結(jié)構(gòu)的疲勞壽命。

3.2 以基層底面彎拉應(yīng)力為控制指標(biāo)的瀝青路面設(shè)計方法可靠性分析以基層底面彎拉應(yīng)力為控制指標(biāo)時疲勞方程為:

瀝青路面可靠性分析中,采用的極限狀態(tài)方程為g=N-n

其中:n為預(yù)估軸載重復(fù)作用次數(shù);N為疲勞壽命。

可靠度R=P(g>0)=P(N>n),因為可靠度R=P(N>n)=P(σR>σS)。其中σS為基層底面的實際彎拉應(yīng)力。所以,采用N-n和σR-σS兩極限狀態(tài)函數(shù)是一樣的經(jīng)過計算,疲勞壽命變異性對各參數(shù)變異性的敏感程度從大到小的順序依次為:h2、P、h1、E2、E3、E1。

4我省瀝青路面結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計方法

4.1 目標(biāo)可靠度的確定路面的目標(biāo)可靠度是進行路面設(shè)計時作為設(shè)計依據(jù)的可靠性指標(biāo),它表示設(shè)計預(yù)期達到的結(jié)構(gòu)可靠度。

由于軟土地基分布較廣,土基回彈模量的變異系數(shù)范圍較大,并且降雨量大,雨季較長,經(jīng)常出現(xiàn)水毀、沖刷、滑坡等道路病害。夏季氣溫較高,路面易產(chǎn)生擁包、車轍,這些因素嚴(yán)重地影響了道路的使用性能,降低了路面的可靠度水平。但江蘇的經(jīng)濟發(fā)展非常快,地理位置至關(guān)重要,是我國南北貫通的樞紐,所以急需建設(shè)一批高等級的公路來滿足這些要求。

4.2 瀝青路面的可靠性設(shè)計方法及程序瀝青路面的可靠性設(shè)計方法是以現(xiàn)行的雙圓均布荷載作用下的彈性層狀體系為基礎(chǔ)的。

①根據(jù)道路等級和施工管理水平在推薦的可靠度水平范圍內(nèi)確定目標(biāo)可靠度R0,施工管理水平高時,取高值,反之,則取低值。②根據(jù)設(shè)計路面所在地區(qū)的路面參數(shù)概率統(tǒng)計分析結(jié)果,確定路面結(jié)構(gòu)隨機變量的均值、變異系數(shù)及其概率分布形式。③根據(jù)交通量調(diào)查結(jié)果、沿線經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r及道路等級確定累計軸載作用次數(shù)的均值及變異系數(shù)。④確定極限狀態(tài)方程的形式。⑤初步擬定路面結(jié)構(gòu)。⑥利用蒙特卡洛模擬法計算該路面結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)可靠度R。⑦若R≥R0且(ε為設(shè)計容許的誤差),則該路面結(jié)構(gòu)滿足設(shè)計要求。⑧若R

5本研究得到的主要結(jié)論有

①采用了g=N-n作為瀝青路面可靠度研究的極限狀態(tài)函數(shù);②采用蒙特卡洛法作為瀝青路面可靠性研究中概率分析方法,大大縮短了蒙特卡洛模擬法的運算時間,為瀝青路面可靠性研究提供了極大的方便;③利用所收集到的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,得到了瀝青路面各設(shè)計參數(shù)的合理的概率分布形式,以及變異系數(shù)的范圍;④編制了瀝青路面的可靠性分析和設(shè)計程序。

參考文獻:

[1]劉沐宇,汪劭礻韋.瀝青路面結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法的研究[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報,2002(4).

[2]焦同戰(zhàn).瀝青路面結(jié)構(gòu)可靠性分析及其有限元模擬[D].內(nèi)蒙古:內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué),2007.

篇7

關(guān)鍵詞：加鋪瀝青層 設(shè)計參數(shù) 指標(biāo) 標(biāo)準(zhǔn)

Abstract: it introduces the old cement concrete pavement stress absorbed layer of paving asphalt layer structure and the design method of design parameters, control index and design criteria.

Keywords: add paving asphalt layer design parameter index standards

中圖分類號：S611文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：

1設(shè)計參數(shù)

進行加鋪層結(jié)構(gòu)設(shè)計前需對交通狀況、氣候、舊混凝土路面結(jié)構(gòu)、瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)和材料等設(shè)計參數(shù)進行調(diào)查和試驗測定，具體內(nèi)容有：

（1）交通量、交通組成、氣候和自然區(qū)劃等資料調(diào)查。

（2）舊水泥混凝土路面幾何尺寸調(diào)查及強度測試與評價；舊水泥混凝土路面基層頂面當(dāng)量回彈模量測試；舊混凝土路面接縫傳荷能力調(diào)查評定；脫空板調(diào)查。

（3）瀝青混合料抗剪強度和抗拉強度的試驗測定。

（4）各種材料的導(dǎo)熱系數(shù)、導(dǎo)溫系數(shù)及溫度收縮系數(shù)等參數(shù)的試驗測定。

2舊水泥混凝土路面的控制指標(biāo)

對于舊路功能性破損可以通過普通的直接加鋪罩面使其功能得以恢復(fù)，對于結(jié)構(gòu)性的損壞，在采用瀝青加鋪改造前必須要對損壞路面進行徹底的綜合處治恢復(fù)。為使加鋪層處于良好穩(wěn)定的工作狀態(tài)，要求板必須穩(wěn)定地支撐在基礎(chǔ)上，對破壞嚴(yán)重的板塊要挖除后重新鋪筑，對裂縫、接縫、脫空、錯臺等病害也要處理。針對原有水泥路面病害的調(diào)查與評定，重點采用舊水泥混凝土板塊的單點實測彎沉值和板塊間實測彎沉差作為舊路控制指標(biāo)：

（1）舊板單點實測彎沉值控制指標(biāo)（0.01mm）：

單點實測彎沉值：，不予處理；

單點實測彎沉值：，鉆孔壓漿處理；

單點實測彎沉值：，整塊板破碎，處理基層，澆筑混凝土新板

（2）舊板間彎沉差控制指標(biāo)，灌漿前后相鄰水泥板間實測彎沉差：

（3）根據(jù)實測彎沉控制指標(biāo)，舊路綜合處治分為一般處理、鉆孔壓漿處理（即水泥灌漿法）和整塊板破碎后處理基層并新澆砼板塊等三種方法。

（4）7天后再測彎沉，檢驗壓漿效果。如達不到以上指標(biāo)要求，鑿除板后重新處理水泥板及路基部分。

3設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

在進行舊水泥混凝土路面上采用應(yīng)力吸收層結(jié)構(gòu)加鋪瀝青面層設(shè)計時，在路面強度上主要考慮滿足三方面的指標(biāo)要求，一是舊水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)經(jīng)過加鋪后達到強度要求；二應(yīng)力吸收層不破壞，能正常發(fā)揮消解應(yīng)力的作用；二是瀝青加鋪層在經(jīng)過應(yīng)力吸收層應(yīng)力消解后，能夠滿足防止荷載型及溫度型反射裂縫的要求。因此，在設(shè)計時需要進行以下兩項內(nèi)容的計算：

（1）舊水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)計算

①有瀝青加鋪層的水泥混凝土板臨界荷位荷載疲勞應(yīng)力為：

式中：――標(biāo)準(zhǔn)軸載在有瀝青加鋪層的水泥路面臨界荷位產(chǎn)生的疲勞應(yīng)力(MPa)；

――考慮累計荷載作用的疲勞應(yīng)力系數(shù)，；

――考慮接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù)，設(shè)計時可按不利情況考慮取1.0或按實測由此式計算：；

――彎沉傳遞系數(shù)，即單軸載作用下未受荷邊緣和受荷邊緣的彎沉比；

――瀝青層對板底彎拉應(yīng)力影響系數(shù)，可查規(guī)范；

――瀝青加鋪層厚度（m）；

――標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下無瀝青加鋪層時水泥、路面臨界荷位的荷載應(yīng)力（MPa）；

②有瀝青加鋪層的水泥混凝土板臨界荷位溫度疲勞應(yīng)力為：

式中：――有瀝青加鋪層的混凝土板臨界荷位處溫度疲勞應(yīng)力（MPa）；

――無瀝青加鋪層時水泥板在臨界荷位處最大溫度梯度時溫度應(yīng)力（MPa）；

――考慮溫度沿板厚非線性分布的溫度應(yīng)力系數(shù)；

――有瀝青加鋪層的水泥混凝土板最大溫度梯度（℃/cm）；

――混凝土的線膨脹系數(shù)（1/℃），通?？扇?×10-5/℃；

――混凝土板厚度（m）；――混凝土的彎拉彈性模量（MPa）；

――影響系數(shù)；――混凝土彎拉強度標(biāo)準(zhǔn)值（MPa）；

――考慮溫度應(yīng)力疲勞作用的系數(shù)；

（2）整個加鋪層結(jié)構(gòu)計算

計算點位為舊水泥混凝土路面接縫處瀝青加鋪層底部、應(yīng)力吸收層底部。

1）瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)計算

①滿足防止加鋪層荷載型反射裂縫要求

為防止瀝青加鋪層產(chǎn)生荷載型反射裂縫，瀝青加鋪層在荷載作用下產(chǎn)生的最大剪應(yīng)力應(yīng)不大于瀝青混合料的容許剪應(yīng)力。容許剪應(yīng)力可按下式計算：

其中：――瀝青混合料的容許剪應(yīng)力（MPa）；

――瀝青混合料的抗剪強度（MPa）；

――瀝青混合料的粘聚力（MPa）及內(nèi)摩擦角(°)；

――計算點的有效法向應(yīng)力（MPa）；

――路面抗剪時的結(jié)構(gòu)強度系數(shù)，與兩個因素有關(guān)，軸載重復(fù)作用次數(shù)Ne與道路等級系數(shù)，有如下關(guān)系：

――通過試驗確定的系數(shù)；

――考慮接縫傳荷能力的剪應(yīng)力折減系數(shù)。

②滿足防止加鋪層溫度型反射裂縫的要求

為防止瀝青加鋪層產(chǎn)生溫度型反射裂縫，考慮松弛效應(yīng)后瀝青加鋪層的最大主應(yīng)力應(yīng)不大于瀝青混合料的容許拉應(yīng)力。

容許拉應(yīng)力按下式計算：

式中：――瀝青混合料的容許拉應(yīng)力（MPa）；

――瀝青混合料的劈裂強度（MPa），由試驗確定；

――與溫度疲勞、瀝青混合料級配類型相關(guān)的瀝青混合料抗拉結(jié)構(gòu)系數(shù)。

4結(jié)語

我國現(xiàn)行《公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范》（JTG D40-2002）只對舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青層厚度作了指導(dǎo)性的要求，即瀝青加鋪層的厚度按減緩反射裂縫的要求確定，因此，針對應(yīng)力吸收層防治反射裂縫措施開展對舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)研究，完善加鋪層設(shè)計的理論體系，具有重要意義。

參考文獻

[1]曹東偉，胡長順.舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層力學(xué)分析[J].西安公路交通大學(xué)學(xué)報，2000.1

篇8

【關(guān)鍵詞】城市道路；瀝青路面結(jié)構(gòu)；研究深化；具體措施

0.前言

瀝青路面的主要施工材料是瀝青，它實現(xiàn)對水泥的有效替代，有利于膠結(jié)料路面結(jié)構(gòu)的形成。瀝青材料的應(yīng)用非常廣泛，它應(yīng)用于日常的各類基層建設(shè)、低級層建設(shè)以及修筑墊層建設(shè)，突破了以往的普通混凝土路面的局限性，表現(xiàn)出來了良好的特質(zhì)，比如其表面平整性，低噪音性、小振動、保證其行車舒適性，有利于日常的養(yǎng)護維護。

1.瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計與結(jié)構(gòu)層組合設(shè)計的規(guī)范要求

瀝青路面的建設(shè)離不棄其路面結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化，為了實現(xiàn)路面工程的施工需要，我們需要按照工程規(guī)范嚴(yán)格施工。確保其施工環(huán)節(jié)的穩(wěn)定性，促進溫度穩(wěn)定性與水穩(wěn)定性的提高，有利于避免高溫環(huán)境下的形變，避免低溫環(huán)境下的開裂等，實現(xiàn)瀝青路面高荷載性的提高，減少路面破損率，實現(xiàn)日常路面施工的需要。保證路面的強度與剛度，在一定的荷載環(huán)節(jié)下，避免路面發(fā)展明晰的形變，避免路面發(fā)生破壞與開裂情況的發(fā)展，通過瀝青路面結(jié)構(gòu)的有效設(shè)計，實現(xiàn)瀝青路面質(zhì)量的提升。與此同時，我們也要確保瀝青路面平整度的保持，避免在一些環(huán)境下的高幅度震動，確保日常行車的安全性。我們也要提高瀝青路面的耐久性，以有利于疲勞破壞的發(fā)生，有利于路面施工的穩(wěn)定運行。瀝青路面的抗滑性也是很重要的，我們要保證瀝青路面與車輛的有效摩擦力，以有效避免車輛發(fā)生打滑現(xiàn)象，從而避免相關(guān)的安全事故。

在瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，我們也要保證其成本的最低消耗，確保其最高效益的實現(xiàn)，以滿足道路建設(shè)綜合效益的提升，為了確保瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化，我們需要進行以下原則規(guī)范，為了保證道路施工系統(tǒng)的整體發(fā)展，我們需要積極做好路面結(jié)構(gòu)設(shè)計工作，確保結(jié)構(gòu)組合的優(yōu)化，對當(dāng)?shù)厥┕夂颦h(huán)境、地質(zhì)環(huán)境、水文環(huán)境等進行綜合分析，根據(jù)本地的綜合環(huán)境進行及時的材料應(yīng)用，設(shè)計出滿足路面施工整體效益提升的路面結(jié)構(gòu)方案，確保材料組成設(shè)計環(huán)節(jié)的高效運行，在此過程匯總，我們要根據(jù)材料情況展開積極的調(diào)查，以確保路面材料的積極供應(yīng)，以滿足現(xiàn)實道路施工的需要。我們也要做好積極的結(jié)構(gòu)設(shè)計，確保組合設(shè)計環(huán)節(jié)與結(jié)構(gòu)設(shè)計環(huán)節(jié)的有效結(jié)合，在施工之前，要做好交通量的積極預(yù)測，通過一系列的試驗來滿足路面設(shè)計的需要，確保排水設(shè)計的正常運行，以有利于排水效果的有效增強，以延長路面的施工壽命。

2.關(guān)于瀝青面層及厚度的設(shè)計要求

（1）為了確保瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計有效優(yōu)化，保證路面施工的正常運行，我們需要進行瀝青材料的有效選擇，確保材料準(zhǔn)備環(huán)節(jié)的正常運行。一把來說，表面層的受壓幅度是比較大的，它承受的壓力比較集中，主要以剪應(yīng)力為主要承受力，在此過程中，為了保證路面的質(zhì)量要求， 我們要進行溫度穩(wěn)定性與構(gòu)造深度的良好保持，確保其抗滑性能的提升，有利于滿足日常交通環(huán)節(jié)的需要，為此我們要進行中粒式瀝青混凝土的有效應(yīng)用。一般來說，級配瀝青混凝土的空隙率是比較小的，它具備一定的抗裂、防水的性能，有利于提高路面的耐久性，密級配混合料得到了大規(guī)模的應(yīng)用，目前來說，AC混合料因此較低的成本被廣泛應(yīng)用于路面表面層。

中下面層瀝青混合材料是瀝青路面結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，其以豎向受壓方式為主，豎向壓縮變形促進了其變形。一般來說，雙向受拉其下面層受力的日常狀態(tài)，它是疲勞破壞產(chǎn)生的根源。中面層厚度一般為50毫米到80毫米之間，粗型密實型瀝青混凝土AG20是其主要的應(yīng)用材料，其集料的選擇是以10毫米粒徑的粗集料為主的。下面的厚度要求為60毫米到90毫米，為了有效提升其抗水損害性能，一般進行粗型密實型瀝青混凝土AC25的應(yīng)用，它是以粗集料模式為主的混凝土。

（2）瀝青層厚度也是我們需要考慮的因素，確保其實用性，科學(xué)性很重要。基層與底基層的選擇有利于路面結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化，為此我們需要保證基層良好的穩(wěn)定性、剛度以及強度，以有效防范瀝青路面的反射裂縫，實現(xiàn)瀝青路面結(jié)構(gòu)的有效優(yōu)化。在此環(huán)節(jié)中，有些半剛性基層材料被廣泛利用，比如水泥穩(wěn)定粒料、二灰穩(wěn)定粒料的有效利用，這些半剛性基層材料具備良好的抗沖刷能力、其表面強度高，并且具備低收縮性。一般來說，石灰穩(wěn)定土難以作為基層的材料，這是因為其很差的水穩(wěn)定性，應(yīng)用于底基層是比較合適的。與此同時，我們也要保證透水層的封水效果，確保對水泥穩(wěn)定碎石材料的有效利用，這種材料具備良好的系能，比如高強度、良好的剛度與抗沖刷能力。

（3）瀝青結(jié)構(gòu)層的內(nèi)部應(yīng)力是不斷變化的，與深度的增加成反比，為了確保材料性能的有效保持，我們需要進行結(jié)構(gòu)各層材料的有效布置，以滿足材料剛度與強度的需要。通常來講，砂石與級配碎是城市道路的主要應(yīng)用材料，為了實現(xiàn)施工工藝的提升，我們需要對底基層厚度、半剛性基層厚度進行有效掌控，確保其厚度滿足施工規(guī)范的要求，與此同時，我們也要保證結(jié)構(gòu)受力的穩(wěn)定性，與利于日常施工環(huán)節(jié)的運行。

（4）我們根據(jù)具體施工環(huán)境，進行墊層與路基改善層的具體布置，一般來說，排水墊層廣泛應(yīng)用于路基比較潮濕或者地下水位較高的地段環(huán)境，使用碎石、砂礫等一系列的滲水性材料，實現(xiàn)路基排水環(huán)節(jié)的有效進行。在高液限黏土路段環(huán)節(jié)中，我們要進行路基回彈模量的保持，確保滿足其承載力的要求。具體一般是采取摻入石灰等固化材料或采取在路床頂層換填級配碎石，以及同時設(shè)置土工合成材料等綜合處治方法。在石方路塹，為了避免路基受裂隙水、泉眼等地下水的影響，宜在全斷面鋪設(shè)級配碎、礫石等滲水性材料作為排水墊層，。對于排水不良的土質(zhì)，一般采用級配碎石、砂礫等透水性比較良好的材料這樣不僅可以滿足路面結(jié)構(gòu)設(shè)計需要，同時又可以滿足排水的需要。

3.關(guān)于路基的具體設(shè)計

為了保證路面結(jié)構(gòu)對相關(guān)荷載力的承受，我們要進行路面結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)路基環(huán)節(jié)的優(yōu)化，確保路基結(jié)構(gòu)設(shè)計的均勻性、科學(xué)性、穩(wěn)定性，以有利于日常路面結(jié)構(gòu)設(shè)計的需要。因為只有這樣才能避免路基因為過量的沉降變形而產(chǎn)生路面破壞的現(xiàn)象，保證路面結(jié)構(gòu)使用的耐久性。 對于比較軟弱的路基可以采取加固的方法進行處理，加固后使得沉降量滿足路面結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求。

為了確保地下水位較高路基環(huán)節(jié)的進行，我們要采取一系列措施，進行路基標(biāo)高的有效設(shè)計，有利于保證路床土環(huán)節(jié)的有效運行。我們可以進行地下水水位降低與粗粒土材料的填充， 以有利于突破設(shè)計標(biāo)高的局限性。合理的安排填筑的順序，選用優(yōu)質(zhì)填料，用來避免或減輕因為膨脹和收縮帶來的不均勻的變形。對于含有機質(zhì)的細粒土以及液限大于50的高液限黏土一般不允許用來作為快速路和主干路的路床填料；塑性指數(shù)大于16及液限大于50的高液限粉土不能用作快速路和主干路的路床填料。

4.結(jié)語

城市道路設(shè)計系統(tǒng)中，瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計環(huán)節(jié)是其重要的環(huán)節(jié)，需要因為我們的廣泛重視，以滿足實際工程施工的運行。

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篇9

關(guān)鍵詞：重載交通瀝青混凝土路面材料結(jié)構(gòu)

隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，高速公路的建設(shè)進入。由于瀝青路面作為一種無接縫的連續(xù)式路面，具有足夠的力學(xué)強度，能適應(yīng)各種行車荷載，且行車平穩(wěn)、舒適、噪音低以及工期短、維修方便等優(yōu)點，已建和在建的高速公路絕大部分采用瀝青路面，這也促使其質(zhì)量及使用性能取得了長足的進步。但我國的高速公路瀝青路面在投入運營后仍出現(xiàn)了不少早期破壞現(xiàn)象，主要體現(xiàn)在局部沉陷、開裂、水損害(坑洞、網(wǎng)裂、唧漿)、高溫車轍、泛油及路面平整度迅速下降等諸多方面。上述破壞現(xiàn)象的產(chǎn)生有的與下臥層的施工質(zhì)量密切相關(guān)，而大多數(shù)情況下則與瀝青路面本身的材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計及施工質(zhì)量有密切關(guān)系。本文主要探討如何從瀝青路面本身的材料選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計來進一步提高瀝青路面的質(zhì)量，增長高速公路的使用壽命。

一、 重載交通對瀝青混凝土路面設(shè)計的影響

重載交通是指道路通車后交通量與累計當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)軸次之比超過一般水平，路面性能衰減超常規(guī)發(fā)展的現(xiàn)象，國際道路界稱為重任務(wù)交通，在國內(nèi)被稱為重載交通，主要表現(xiàn)形式為車輛超限、超載。

超載車輛對瀝青混凝土路面設(shè)計中彎沉值和厚度選取有重大影響?！豆窞r青路面設(shè)計規(guī)范（JTJO14―97）》是以設(shè)計彎沉值為路面整體剛度的控制指標(biāo)，對高等級公路的瀝青混凝土面層，半剛性基層和底基層進行彎拉應(yīng)力驗算，采用多層彈性層狀理論公式進行驗算，并以ZZ―100為設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)軸。對于汽車的超載情況按超載50%時、100%進行當(dāng)量軸次換算，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)車輛超載50%時標(biāo)準(zhǔn)軸的數(shù)量增大約3倍；當(dāng)車輛超載100%時，標(biāo)準(zhǔn)軸的數(shù)量增大約7倍?？梢姡囕v超載相當(dāng)于增加了我們設(shè)計中的標(biāo)準(zhǔn)軸的數(shù)量。路面設(shè)計中，彎沉值是表征路面整體剛度大小的指標(biāo)，當(dāng)路面結(jié)構(gòu)確定之后，其設(shè)計的彎沉的大小主要取決于累計軸次的大小。設(shè)計彎沉的大小又影響路面的設(shè)計厚度，因此，超載車輛對路面設(shè)計彎沉值和厚度選取有重大影響。

車輛超載對結(jié)構(gòu)層彎拉應(yīng)力也有影響。根據(jù)設(shè)計彎沉值對路面厚度計算時，應(yīng)對面層及半剛性基層、底基層的拉應(yīng)力進行驗算，以此確定路面設(shè)計厚度。在目前公路施工中，普遍采用的水泥穩(wěn)定碎石基層，水泥穩(wěn)定土底基層為半剛性基層，所以設(shè)計時我們應(yīng)對這些基層進行層底拉應(yīng)力驗算。

按照超載50%、100%對車輛進行當(dāng)量軸次換算，以黃河JN150為例，折算為BZZ―100標(biāo)準(zhǔn)軸次，其疲勞作用已遠遠超出設(shè)計規(guī)范允許的正常范圍。由于半剛性基層及底基層產(chǎn)生拉應(yīng)力的大小完全取決于標(biāo)準(zhǔn)軸的數(shù)量，所以按正常設(shè)計的公路基層或底基層抗拉強度不能滿足超載車輛行駛，使基層或底基層提前開裂，從而造成路面提前破壞。

通過對重載交通瀝青路面的大量調(diào)查資料顯示,重載交通可致使路面產(chǎn)生以下幾種快速破壞：

(1)一次性破壞。一輛運貨的特重車，在正常道路上行駛一次，便可將路面徹底壓壞，即一次性破壞作用。由于其重量大，加之車輛的振動沖擊作用，一次作用就可能使基層底面產(chǎn)生微細裂縫造成一次性破壞。

(2)車轍。瀝青路面具有高溫軟化，粘滯流動、基層和土基的變形的特性,并包括一定程度的壓實作用和材料磨耗。加之公路的渠化交通作用，在車輛的反復(fù)作用下將產(chǎn)生車轍；而半剛性基層瀝青混凝土路面的車轍主要來源于瀝青混合料的粘滯流動和一定程度的壓實作用。重載車輛由于重量大、速度慢，將會大大加快車轍的形成。

(3)剪切推動。車輛在剎車、上下坡即轉(zhuǎn)彎過程中，將會產(chǎn)生較大的推動力，重載車輛的這種剪切推動將顯著增強，加速瀝青面層的剪切破壞，致使重車行駛的行車道上推移、擁包明顯增多。所以，重載交通將加速瀝青面層的剪切破壞。

(4)結(jié)構(gòu)性破壞。在重載交通的作用下,原設(shè)計的路面彎沉值、路面結(jié)構(gòu)層厚度及瀝青混凝土面層、半剛性材料基層、底基層彎拉強度可能無法滿足實際要求，從而使路面結(jié)構(gòu)提前破壞。

（5）泛油。泛油是指瀝青面層重的自由瀝青受熱膨脹,直至瀝青混凝土空隙無法容納,溢出到路表的現(xiàn)象。泛油現(xiàn)象的產(chǎn)生會導(dǎo)致路面抗滑性能迅速降低,影響行車安全,進一步發(fā)展將會導(dǎo)致車轍的產(chǎn)生。瀝青用量過多和設(shè)計空隙率過小都會使瀝青混合料的飽和度過高,另外,在大量重型荷載的反復(fù)作用下,混合料不斷地被壓密,礦料間隙率逐漸減小,也會導(dǎo)致混合料無法容納原來的瀝青量而導(dǎo)致泛油。

（6）水破壞。輪跡帶車轍裂縫類損害本身對路面承載能力影響并不大,對路面危害主要是由此帶來的水損壞:當(dāng)車轍達到一定的深度時,在轍槽內(nèi)易積水,路表水會沿裂縫進入結(jié)構(gòu)層內(nèi)部。一方面,水分逐步侵入到瀝青與集料的界面上,引起瀝青與石料界面粘附性降低,從而導(dǎo)致瀝青薄膜漸漸從集料表面剝離;另一方面,若進入路面的水透過面層,并滯留在半剛性基層頂面,在大量重型車輛的反復(fù)作用下,自由水產(chǎn)生很大的動水壓力并沖刷基層混合料的細料,這樣會導(dǎo)致路面大面積的破壞。

以上的破壞現(xiàn)象反映了重載交通對瀝青路面幾個主要方面的破壞，因此，在重載交通下，我們要從瀝青水泥混凝土路面的材料和結(jié)構(gòu)著手，研究出一個合理的瀝青水泥混凝土路面的方案，避免瀝青水泥混凝土路面在投入使用不久就產(chǎn)生破壞。

二、重載交通下瀝青混凝土路面設(shè)計

重載作用下瀝青路面設(shè)計首先是合理的材料設(shè)計，其次是合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計。但當(dāng)前，普遍存在將路面結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料設(shè)計割裂開來的現(xiàn)象，缺乏結(jié)構(gòu)、材料一體化的設(shè)計思想。提高重載交通環(huán)境下瀝青路面的行駛質(zhì)量，關(guān)鍵還在于路面各個結(jié)構(gòu)層的材料設(shè)計和組合設(shè)計，其中提高瀝青路面結(jié)構(gòu)的抗剪切能力是重載瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計的核心。具體包括：改善瀝青混合料質(zhì)量，合理選擇瀝青混凝土層厚度，加強結(jié)構(gòu)層之間的粘結(jié)，同時，提高基層強度和路面結(jié)構(gòu)的承載能力也是必不可少的措施。

1.材料設(shè)計要求

根據(jù)前面的分析，瀝青路面在重載作用下，在車輛輪載附近產(chǎn)生較大的剪應(yīng)力，這是造成瀝青面層疲勞開裂和車轍損壞的主要原因。而瀝青混合料在設(shè)計和性能分析時，并未考慮混合料的抗剪強度。因此，有必要對瀝青混合料的設(shè)計方法進行分析，并提出相應(yīng)的解決方法。

現(xiàn)行的瀝青混合料設(shè)計方法是馬歇爾法，是一種基于經(jīng)驗的設(shè)計方法，根據(jù)穩(wěn)定度、流值、密度及孔隙率等指標(biāo)提出適當(dāng)?shù)呐浜媳?。它不能恰?dāng)?shù)迷u估瀝青混合料的抗剪強度，不能反映路面材料的實際受力狀態(tài)，所以不適應(yīng)重載交通路面的要求。因此有關(guān)專家建議采用三軸試驗方法按抗剪強度進行瀝青混合料設(shè)計。同時，以現(xiàn)行的瀝青混凝土設(shè)計方法為基礎(chǔ)，對其中的一些參數(shù)指標(biāo)進行完善，進而達到改善瀝青混凝土品質(zhì)的目的，一條切實可行的途徑 并且，我們應(yīng)該看到，改善瀝青混凝土的質(zhì)量不僅僅是采用優(yōu)質(zhì)的改性瀝青，更主要是完善現(xiàn)行瀝青混凝土的設(shè)計方法，選用優(yōu)質(zhì)的改性瀝青作為混合料的結(jié)合料，有利于提高混合料的粘結(jié)力，但這僅僅是提高混合料抗剪強度的措施之一，石料的性質(zhì)、顆粒形狀、級配的類型等是提高混合料抗剪強度的另一方面；此外，混合料現(xiàn)場空隙率水平是影響其在高溫條件下的抗剪切能力最主要的因素，所以說，為了改善瀝青混凝土質(zhì)量應(yīng)該從合理選擇原材料，調(diào)整混合料的級配，完善配合比設(shè)計等方面入手。

2.結(jié)構(gòu)設(shè)計探討

一定厚度的瀝青混凝土面層對提高瀝青路面整體承載能力是有一定作用的，但瀝青面層過厚會導(dǎo)致較嚴(yán)重的車轍，增加瀝青面層厚度對改善瀝青混凝土面層內(nèi)部的剪應(yīng)力狀態(tài)并不是很理想。因此，在重載條件下要選擇合理的面層厚度范圍，瀝青面層厚度的選擇應(yīng)考慮兩方面因素：一是理論上的厚度，二是考慮實際施工水平的安全厚度，一般來說安全厚度略大于理論厚度。

我國的高等級公路大部分為半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)，而這種結(jié)構(gòu)在重載車輛的作用下，早期損壞現(xiàn)象十分嚴(yán)重，全厚式路面對重載車輛的適應(yīng)性較強，尤其適合于目前高速公路上超載較多的情況。全厚式路面在英國、美國等國家已經(jīng)取得了成功，其使用壽命可達到50年之久。因此，針對我國重載車輛較嚴(yán)重的現(xiàn)狀，引入這種路面結(jié)構(gòu)有其合理性和必要性。

全厚式路面的設(shè)計理念代表了國外高等級公路路面結(jié)構(gòu)選擇和設(shè)計的新趨勢，具有一定的合理性。而且它的總厚度比常規(guī)基層的瀝青路面結(jié)構(gòu)更薄，同時可以減少疲勞裂縫的可能性，并使路面可能發(fā)生的破壞限制在路面結(jié)構(gòu)的上部。這樣，當(dāng)路表面的破壞達到某一臨界水平時，只需更換表面層，不需要改變路面標(biāo)高。這是一種最經(jīng)濟的路面維修方式。

全厚式路面結(jié)構(gòu)設(shè)計的核心是按功能合理設(shè)置路面結(jié)構(gòu)層，要求路面結(jié)構(gòu)的面層具有抗車轍、不透水和抗磨耗的能力，中間層要具有良好的耐久性，基層要具有抗疲勞和耐久的能力。但國內(nèi)尚未修筑此類路面，作為重載交通條件下的路面結(jié)構(gòu)類型，尚需要進行進一步的研究。

同時，加強瀝青面層層間及與基層的粘結(jié)也至關(guān)重要。瀝青面層與半剛性基層之間的粘接一直是路面設(shè)計和施工所關(guān)注的問題，特別對于薄瀝青面層結(jié)構(gòu)和剛性基層結(jié)構(gòu)，這個問題尤為突出。理論上半剛性基層和瀝青面層之間是按照完全連續(xù)狀態(tài)計算的，在實際施工過程中基層頂面一般都噴灑透層油和粘層油，有的還做下封層，但有時這樣處理卻仍然無法保證層與層之間的完全連續(xù)。所以必須加強層間粘結(jié)的施工質(zhì)量控制。

篇10

關(guān)鍵詞：組合式基層；路面結(jié)構(gòu)特點；設(shè)計指標(biāo)

1前言

在我國已建成的高等級道路中，比較普遍的采用半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)，半剛性基層具有較高的強度和承載力、良好的整體穩(wěn)定性和耐久性，但其收縮開裂、反射裂縫、對軸載敏感性大、早期破壞嚴(yán)重、養(yǎng)護維修成本高等是顯著的不足之處。

隨著我國交通事業(yè)的迅速發(fā)展，瀝青路面結(jié)構(gòu)形式正由單一的半剛性基層路面朝多樣化方向發(fā)展。在歐美國家較為流行且廣為應(yīng)用的柔性基層瀝青路面亦開始引入我國，柔性基層瀝青路面是指用瀝青混凝土作為面層，瀝青穩(wěn)定碎石或級配碎石作為基層的結(jié)構(gòu)形式，其具有較高的抗剪強度、抗彎拉強度和耐疲勞性，同時由于結(jié)構(gòu)材料均為顆粒狀材料級配成型， 路面結(jié)構(gòu)排水暢通，路面結(jié)構(gòu)不易受水損害。與半剛性基層相比， 柔性基層瀝青路面不易產(chǎn)生收縮開裂。

組合式基層瀝青路面采用半剛性材料作為路面結(jié)構(gòu)的底基層（或下基層）， 柔性材料作為路面結(jié)構(gòu)的基層（或上基層）。該種結(jié)構(gòu)形式充分利用半剛性材料較高強度和承載能力， 可以減少瀝青層的厚度，同時半剛性材料設(shè)置于柔性基層之下，大大改善了路面結(jié)構(gòu)的受力條件；柔性基層可以對半剛性底基層反射裂縫起到緩解和止裂的作用， 還可以改善路面結(jié)構(gòu)的水溫條件。

常用的組合式基層瀝青路面結(jié)構(gòu)形式，采用瀝青穩(wěn)定碎石作基層，無機結(jié)合料穩(wěn)定集料作底基層的結(jié)構(gòu)形式，典型如密級配瀝青穩(wěn)定碎石+水泥穩(wěn)定碎石基層組合，由于采用這種柔性基層加半剛性基層的特殊路面結(jié)構(gòu)形式，導(dǎo)致組合式基層路面結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布、受力等與傳統(tǒng)的半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)、柔性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)有所不同。

在瀝青路面設(shè)計中，設(shè)計指標(biāo)的確定對整個路面結(jié)構(gòu)設(shè)計至關(guān)重要，它直接決定了路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計的合理性及安全性。因此，有必要參考國內(nèi)外相關(guān)路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法及參數(shù)，針對性的選取適合組合式基層路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計指標(biāo)。

2組合式基層瀝青路面結(jié)構(gòu)特點

由于瀝青混合料面層與瀝青穩(wěn)定碎石基層的變形相容性較好，模量比適中，組合式基層瀝青路面的各結(jié)構(gòu)層的水平應(yīng)力（除上面層外）均小于半剛性基層瀝青路面相應(yīng)位置的水平應(yīng)力，因此組合式基層瀝青路面的疲勞壽命將較半剛性基層瀝青路面顯著增加，并且由于瀝青穩(wěn)定碎石材料的特性與面層瀝青混合料性質(zhì)基本相同，可使其與面層擁有較好的粘結(jié)，使得路面結(jié)構(gòu)的整體性不致衰減過快，有利于路面結(jié)構(gòu)長期性能。

組合式基層瀝青路面的各結(jié)構(gòu)層的剪應(yīng)力要小于半剛性基層瀝青路面同結(jié)構(gòu)層的剪應(yīng)力，設(shè)置瀝青穩(wěn)定碎石基層不致使面層結(jié)構(gòu)因側(cè)向剪應(yīng)力過大而出現(xiàn)嚴(yán)重的混合料側(cè)向流動。

組合式基層瀝青路面路面各項力學(xué)特性取值均介于柔性基層瀝青路面與半剛性基層瀝青路面之間，因此，此類路面既不會發(fā)生如半剛性路面中由于基層疲勞開裂引起的自下而上的結(jié)構(gòu)性破壞，也緩解了面層的剪應(yīng)力水平，整體受力狀態(tài)大為改善；此類結(jié)構(gòu)一方面利用較厚瀝青層抗疲勞性能好的特點，另一方面可充分發(fā)揮半剛性基層板體性強、分散荷載能力強、減小土基應(yīng)力的特點。

3組合式基層瀝青路面設(shè)計指標(biāo)選取

3.1組合式基層瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計指標(biāo)的選取原則

對于組合式基層瀝青路面設(shè)計指標(biāo)的選取，應(yīng)遵循以下原則：

（1）按照使用要求，針對瀝青路面的主要損壞類型和特點，選擇相應(yīng)的設(shè)計指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)，以控制住相關(guān)的損壞，使路面達到預(yù)期的使用性能要求。

（2）針對瀝青路面為多層次的層狀結(jié)構(gòu)和損壞類型多樣化的特點，設(shè)計指標(biāo)應(yīng)為多指標(biāo)體系，不同的指標(biāo)分別控制一項（或幾項）損壞類型，而各項指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)之間應(yīng)相互協(xié)調(diào)和平衡。

（3）設(shè)計指標(biāo)應(yīng)考慮同施工質(zhì)量控制和檢測以及路面狀況評定方法和指標(biāo)相協(xié)調(diào)。

（4）設(shè)計指標(biāo)的選取，可以借鑒國外的研究成果和應(yīng)用經(jīng)驗，但應(yīng)該結(jié)合國內(nèi)的現(xiàn)狀、傳統(tǒng)習(xí)慣和接受能力。不宜選用考慮的因素過于繁細、需要提供的條件和輸入?yún)?shù)過于復(fù)雜的設(shè)計指標(biāo)。

3.2組合式基層瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計指標(biāo)的選取

瀝青路面的損壞狀態(tài)有2種：一種是結(jié)構(gòu)性的破壞；另一種是功能性損壞。結(jié)構(gòu)性的破壞是指整個路面結(jié)構(gòu)或其中某些部分不能再承受荷載作用的破壞，例如斷裂等；功能性損壞是指路面結(jié)構(gòu)在使用過程中經(jīng)受車輛荷載和溫度等自然因素的多次循環(huán)作用后雖未破壞，但其使用功能逐漸變差，而在一定年限后達到不容許行車的程度。

路面設(shè)計的目的在于約束上述2種損壞狀態(tài)的出現(xiàn)，尤其是要杜絕結(jié)構(gòu)性破壞的產(chǎn)生，瀝青路面的損壞主要有開裂和永久變形（即車轍）兩大類型。

同濟大學(xué)姚祖康教授指出，各類瀝青路面的設(shè)計指標(biāo)體系主要針對以下6類損壞：瀝青層的疲勞開裂、半剛性層的疲勞開裂、瀝青面層的永久變形、粒料層和路基的永久變形、瀝青面層的低溫縮裂、瀝青面層的反射裂縫。組合式基層瀝青路面因其受自身結(jié)構(gòu)組成及材料特性，主要的損壞類型有：瀝青層的疲勞開裂、半剛性層的疲勞開裂、瀝青面層的永久變形。

近幾年相關(guān)研究通過對柔性基層、組合式基層、半剛性基層三種典型路面結(jié)構(gòu)進行力學(xué)相應(yīng)分析計算，結(jié)果表明：從應(yīng)力響應(yīng)及變形相應(yīng)兩方面看，在3類瀝青路面中，組合式基層路面的性能居于柔性路面與半剛性路面之間，其力學(xué)響應(yīng)居于半剛性路面與柔性路面之間，并且通過分析得知，組合式基層路面由于其下半剛性基層的設(shè)置而使整體變形較小，同時瀝青面層剪應(yīng)力及基層拉應(yīng)力水平較高，且過渡層底的瀝青層拉應(yīng)變較為集中。因此，筆者建議采用以下4個設(shè)計指標(biāo)對復(fù)合式路面進行結(jié)構(gòu)控制：

（1）路表彎沉值

路表彎沉是路面結(jié)構(gòu)層和路基在標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下產(chǎn)生的總位移，雖然該指標(biāo)與路面破壞不一致，沒有直接聯(lián)系，但該指標(biāo)代表著路基路面結(jié)構(gòu)的整體剛度，反映了路面和路基的承載能力大小，是車輛荷載作用下彈性層狀體系理論計算的一個指標(biāo)。并且路表彎沉與路基頂面壓應(yīng)變有密切關(guān)系。路表回彈彎沉是路面各結(jié)構(gòu)層的變形與土基回彈變形之和，且土基回彈變形占路表總回彈變形的比例一般在90%以上，因此路表回彈變形能夠反映土基的工作狀態(tài)，彎沉值的大小表征了路面整體剛度的弱強，即路面結(jié)構(gòu)擴散荷載應(yīng)力的能力。

同時我國長期采用路表彎沉作為控制指標(biāo)，并建立了一整套相對比較完善的測量與換算體系，設(shè)計施工單位已累積了豐富的實踐經(jīng)驗。基于這點考慮，本文仍將其作為組合式基層瀝青路面總體承載力的判定指標(biāo)。

（2）瀝青面層層底拉應(yīng)變

瀝青層層底在車輛荷載作用下產(chǎn)生拉應(yīng)變或拉應(yīng)力，在輪荷載反復(fù)作用下導(dǎo)致路面疲勞開裂。疲勞開裂是瀝青混凝土路面破壞的主要形式。我國現(xiàn)行《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》采用彎拉應(yīng)力指標(biāo)來控制瀝青層底的疲勞破壞，而在國外的相關(guān)技術(shù)規(guī)范中，多以彎拉應(yīng)變指標(biāo)來控制瀝青層底的疲勞破壞。目前相關(guān)理論分析結(jié)果表明，瀝青層底拉應(yīng)變對組合式基層瀝青路面起控制作用，可以有效的防止瀝青層出現(xiàn)疲勞破壞，因此，以瀝青層底的拉應(yīng)變指標(biāo)來控制其疲勞破壞更為合理。鑒于此，本文將瀝青面層層底拉應(yīng)變作為組合式基層路面結(jié)構(gòu)控制指標(biāo)之一。

（3）半剛性基層層底拉應(yīng)力

為了提高路面結(jié)構(gòu)的整體剛度，組合式基層選用半剛性基層作為下基層（或底基層），即充分考慮了半剛性材料強度高、板體性好的特點，又充分利用了我國半剛性材料的使用經(jīng)驗，而且還可以適應(yīng)當(dāng)前我國對道路路基強度要求低的現(xiàn)狀情況。相關(guān)研究分析表明：組合式基層瀝青路面中半剛性基層層底的拉應(yīng)力水平較高，鑒于此，為防止半剛性基層的疲勞開裂破壞，本文將半剛性基層層底拉應(yīng)力作為組合式基層路面結(jié)構(gòu)控制指標(biāo)之一。

（4）瀝青面層的剪應(yīng)力

由于組合式基層大都采用瀝青穩(wěn)定碎石作為上基層，不可避免的加大了瀝青層厚度，近年來， 許多學(xué)者對含有柔性基層和半剛性基層的瀝青路面進行了分析研究， 發(fā)現(xiàn)該路面結(jié)構(gòu)在車輛荷載、尤其是重載作用下， 路面很容易發(fā)生面層剪切破壞而產(chǎn)生破裂， 因此， 對于組合式基層瀝青路面應(yīng)予以考慮瀝青層剪應(yīng)力。防止路面產(chǎn)生面層的剪切破壞，本文將瀝青面層的剪應(yīng)力指標(biāo)作為組合式基層路面結(jié)構(gòu)控制指標(biāo)之一。

4結(jié)語

本文通過對組合式基層瀝青路面結(jié)構(gòu)特點的分析，充分結(jié)合我國長期以來的應(yīng)用的設(shè)計指標(biāo)體系并研究對應(yīng)該種路面結(jié)構(gòu)破壞形態(tài)，確定該種路面結(jié)構(gòu)應(yīng)選用路表彎沉值、瀝青面層層底拉應(yīng)變、半剛性基層層底拉應(yīng)力、瀝青面層的剪應(yīng)力4項設(shè)計指標(biāo)，以便滿足路面結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)性及功能性要求。

參考文獻：

【1】《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》JTG D50-2006

【2】《城鎮(zhèn)道路路面設(shè)計規(guī)范》CJJ169-2011