瀝青路面結構設計范文

導語：如何才能寫好一篇瀝青路面結構設計，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞:瀝青路面結構設計分析

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、網裂、松散等。因此,瀝青的層面的設計是至關重要的。

1.我國瀝青路面設計指標的分析

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90年代以前輕交通狀況下相比已發生了一定的變化。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瀝青路面的結構性破壞。因此,有必要通過路面的合理化設計來控制路面的主要破壞型式,從而真正達到路面設計的目的。

1.2 路表彎沉指標的適用性

路表彎沉的主要缺點:(1) 彎沉指標同路面結構主要破壞型式沒有必然關系,該指標控制的目標不明確;(2) 重載交通時代路面結構繁多,經驗性的路表彎沉指標無法反映路面結構各層次的破壞特征;(3) 路表彎沉主要來源于土基的變形,且受氣候環境條件影響頗大,尤其是路面結構內部的干濕狀況,若用該指標來對不同路面結構強度的評定顯得缺乏說服力;(4) 規范針對特定的破壞類型設置了相應的單項控制指標,形成了綜合設計指標和單項設計指標并存的局面,當進行結構組合和材料選用的設計時, 兩者之間將出現兼容性和協調性的問題。

1.3瀝青路面結構設計與材料設計指標的相容性

目前,我國瀝青路面的結構設計與路面材料設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用中的實際受力情形相差較遠;(2) 路面材料性能評價指標與其實際路用性能之間的對應關系不明確;(3) 結構設計階段采用的材料設計參數指標與實際施工時路面材料配合比設計、質量檢測指標不一致。

2.瀝青路面合理結構型式的分析

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濟性等優點成為我國瀝青路面結構的主要型式,并幾乎成為高速公路瀝青路面的唯一結構型式。但是,近年來許多瀝青路面發生的嚴重早期損害,使得人們不得不對此結構提出一些質疑,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我國瀝青路面結構設計,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。基于該理念,瀝青面層厚度的確定基本都是經驗性的。設計的步驟是先經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 合理地選擇路面結構類型

3.1.1 選擇原則

路面面層根據當地的氣侯、自然條件及當地習慣及經濟水平等綜合確定。表面層應綜合考慮高溫抗車轍、低溫抗開裂、抗滑的需要;中面層應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、濕潤區等雨水、冰雪融化對路面有嚴重威脅的地區,在考慮抗車轍能力的同時還應重視密水性的需要,防止水損害破壞,宜適當減小設計空隙率,但應保持良好的雨天抗滑性能。對于旱地區,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,應該為路面上面層的首選。然而由于造價相對較高,因此在應用上受到一定的限制。然而使用SMA路面可提高路面服務質量,節省油耗,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,節省運營費用等等,在高溫、重載、量大的環境下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)的建設上,SMA路面具有極大的選擇優勢。

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。當然,有些地方仍然習慣于采用AC-Ⅰ型瀝青混凝土作中、下面層,但對規范密級配進行了改進,一定程度上提高了動穩定度。

3.1.4 選擇合適的結構層厚度

瀝青路面結構層厚度應等于或大于集料最大公稱尺寸的3倍,對粗的混合料,結構層厚度應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,則路面結構層厚度應大于等于4cm,AC-16Ⅰ最大公稱尺寸為16.0mm,則路面結構層厚應大于等于5cm,AC-20Ⅰ最大公稱尺寸為19mm,路面結構層厚度應大于等于6cm,AC-25Ⅰ最大公稱尺寸為26.5mm,則路面結構層厚度應大于等于8cm。這個原則正逐漸被認可,按此原則確定的路面結構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 嚴格選用優質的原材料

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系非常直接,選用優質的瀝青非常重要。此外,對于高速公路的上面層,應盡可能采用改性瀝青,改性瀝青對高溫穩定性次數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盡可能采用改性瀝青。

路面面層石料應采用高強度、耐磨并且與瀝青粘結性較好的中基性石料為宜。

3.1.6 注意下封層質量

設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量,應強調機械化、專業化施工。

篇2

關鍵詞：長壽命路面；路用性能；設計理念

中圖分類號： U416.217文獻標識碼：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，在設計使用年限內無結構性的修復和重建，僅需要根據路面表面層損壞狀況進行周期性修復，長壽命路面的優點很多，近十年國內相關行業進行了科研和實施，取得了一定的經驗，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。根據美國瀝青路面協會定義，長壽命路面是指設計使用年限達50年的瀝青路面，在設計使用年限內無結構性的修復和重建，僅需根據表面層損壞狀況進行周期性的修復，長壽命瀝青路面是近年提出的發展趨勢，研究人員認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構。

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

實現壽命瀝青路面的意義。（1）雖然初期修復費用很高，但日常養護費較少，總費用效益比量大。（2）路面的破壞只發生在表怖層，如表面開裂，不存在結構性破壞，所以只需日常養護，不需要進行結構性大修。（3）適應重軸載交通和大交通量的需要。（4）路面在修建，維建，日常養護過程中均具有環境友好型的特質。（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生的噪音，確保駕駛者擁有舒適，便捷的行車環境。

長壽瀝青路面的主要設計特點

（1）瀝青面層厚度大（2）服務周期長（3）維修方便且費用低。

在設計思路上，必須按功能合理設計結構層，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性能以抵抗自基層底的疲勞開裂（3）上面層設計主要考慮抗車轍能力和抗磨耗能力（4）中間層設計主要考慮抗車轍能力（5）基層設計主要考慮抗疲勞能力。

長壽命瀝青路面設計的基本情況

長壽命中岙設計理念。研究認為瀝青路面存在一個面層厚度極限，當瀝青厚度超過此限值后，路面結構將會出現由下到上的疲勞開裂和結構性的車轍，長壽命路面設計理念就是基于此，設計面層較厚的路面結構，控制住面層底部拉應變水平，從而使路面使用年限大為提高，一般定為50年，在設計使用年限內無結構性的修復重建，僅需根據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。

長壽命路面結構組合技術要求。薄瀝青路面容易產生結構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。同時當前各國的瀝青路面結構設計方法大多都沒有考慮路面結構各層在抵抗疲勞，車轍和溫縮裂縫中各自所起的作用，在道路的服務期內，各結構層有其各自的特性，根據大量調查與力學分析，研究認為長壽命路面應根據路面受力特性，對各結構層分層設計。

基層設計的要求。基層起抵抗疲勞的作用，應具備高柔性，抗疲勞，密水性能好，設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作用造成的彎拉應力引起的疲勞開裂。

路基的設計要求。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定具有重要意義，因此，設計和修筑高強，穩定和均勻的路基對于長壽命路面極為重要。設計時需考慮排水問題，因此可采用排水良好的碎石墊層。

長壽命瀝青路面結構組合

長壽命路面應根據路面受力特性，對各結構層分層設計，表面設計和修筑高強，穩定和均勻的路基對長壽命路面極為重要，設計是需要考慮排水問題，因此可采用排水良好的碎石墊層。

表層設計要求。表面層為車輛提供良好的行駛界面，設計是采用高性能瀝青混凝土，應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構的瀝青混合料，并采用優質瀝青或改性瀝青，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定性，因為此層是承受車國貨荷載作用的高應力區，極易產生剪切損壞，因此結構層須采用粗骨料的骨架結構，同時采用流動性較小的瀝青，如較低針入度的硬瀝青，設計采用高模量瀝青混凝土。

基層設計的要求。基層起抵抗疲勞的作用，應具備高柔性，抗疲勞，密水性能好，設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作用造成的彎拉應力引起的疲勞開裂。

路基的設計要求。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定具有重要意義，因此，設計和修筑高強，穩定和均勻的路基對于長壽路面極為重要，設計時需要考慮排水問題，因此可采用排水良好的碎石墊層。

長壽命路面的設計要求

合理的路面結構設計。長壽路面結構設計時需要考慮路面各結構層的功能，進行合理的路面結構設計，從而充分發揮其整體性能，避免在壽命期內發生早期損壞。（2）良好的材料性能，良好的材料性能是路面結構的基礎保障，長壽命路面結構對各層材料的要求都很高，以確保結構層在較長的設計周期內不發生疲勞損壞。（3）一定的結構層厚度，目前國內外所提出的長壽命路面都要要求有足夠厚度的結構層，以有效的降低各層層底彎拉應力，避免或減緩疲勞損壞的發生。（4）路基穩定性能。長壽命路面結構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境和荷載作用下路基產生的不均勻變形，從而其上路面結構層提供穩定與均勻的支承。（5）與排水相結合，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構設計時，要充分排水設計，避免路面結構水損壞。

結束語

隨著我國公路事業的不斷發展，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，國內一些科研機構如許多大學等院所，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

篇3

關鍵詞：長壽命瀝青路面；結構設計；特點；原則

中圖分類號：U416.217 文獻標識碼：A 文章編號：

在我國，大規模公路網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實，為了提高瀝青混凝土路面的質量，在我國的路面實踐中采用了許多新的技術，如采用SHRP瀝青評價技術、Superpave的混合料設計技術、SMA路面、聚合物改性瀝青和纖維改性瀝青等。這些技術的應用雖然在一定程度上改善了路面質量，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構要結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構的基礎上，參照國外的研究成果和一些實驗的計算結果，選取合適的設計控制指標，來進行長壽命瀝青路面結構的設計。

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。美國瀝青路面協會（APA）對長壽命路面做了大量研究并與奧本大學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路面的不同是：（1）路面結構總厚度（路基以上部分）比用粒料基層的薄；（2）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、抗車轍的聯結層和一個抗疲勞、耐久的基層組成。

2長壽命瀝青路面設計

各國的瀝青路面設計方法，歸納起來起來可分為經驗法和力學經驗法兩大類。所謂“經驗法”是指在試驗路數據基礎上開發出的路面設計方法。經驗法主要通過對試驗路或使用道路的實驗觀測，建立路面結構（結構層組合、厚度和材料性質）、荷載（軸載大小和作用次數）和路面性能三者間的經驗關系。力學經驗法是將工程力學的原理應用于路面工程設計，它首先分析路面結構在荷載和環境作用下的力學反應量（應力、應變、位移），利用在力學反應量與路面性能（各種損壞模式）之間建立的性能模型，按設計要求設計路面結構。

然而，由于材料的復雜性、變異性，現有的力學法無法全面解釋路面的各種行為，特別是環境行為和變異行為。因此，設計人員不得不對力學方法的結果進行經驗的修正，并且隨著分析、試驗和計算水平的提高，力學經驗方法中的經驗成分會越來越少，力學分析成分越來越多。

長壽命瀝青路面設計方法繼承了現有設計方法的優點，而且在結構、材料設計方面更具科學性。

2.1結構設計

采用彈性層狀體系理論作為理論基礎。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力、應變和位移均為零；層間接觸有完全連續、完全滑動和層間產生相對水平位移三種情況。

此外，在進行長壽命瀝青路面結構的力學計算時，為保證結構的安全性、可靠性以及足夠的使用壽命，需對現行規范提供的力學計算圖示（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構及荷載作用形式，能比較客觀地反映路面結構中真實的力學情況。

對于相同的車輛荷載和路面結構，輪載作用力的大小和分布形式不同，在路面結構內產生的力學影響，尤其是輪載作用面附近的力學影響，會有很大的差別。作為正確描述路面結構、尤其是輪胎附近路面結構力學影響的基礎和前提，就需要準確了解實際輪胎接地壓力的分布形式和量值大小。

2.2結構層材料設計

按照路面結構中各結構層的功能來設置。由于長壽命瀝青路面的損壞個一般只發生在瀝青面層，瀝青面層本身首先應具有較高的強度和穩定性，以抵抗大規模車輛荷載的重復作用引起的變形。這就要求材料的選擇、混合料的設計以及性能評價試驗要有針對性的進行。混合料的設計方法應當與路面破壞模式相聯系，由經驗設計為主轉向按照路面性能進行設計為主。混合料的剛度需要根據混合料所處的層位和功能要求（車轍或疲勞）來優化選擇。

瀝青混合料下面層用來抵抗交通荷載作用下路面結構的彎曲疲勞，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，路面結構有足夠的厚度也可以降低路面底層的拉應變水平。

瀝青混合料中間層須兼顧穩定性和耐久性。其穩定性可以通過粗集料間骨料的相互接觸（骨架密實型級配）以及高溫穩定性好的膠結材料來獲得，其設計可按標準Superpave方法確定最佳瀝青用量，并應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地的經驗和經濟條件，當考慮車轍、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。對采用的膠結料，PG等級的高溫部分應比工程所在地區常用膠結料至少高一個等級，低溫部分的采用應保證有95%～99%的可靠度。

路面結構基層：長壽命瀝青路面在使用期內不需要對路面進行結構性大修，這首先要求路面結構應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半剛性基層材料優點是承載力大、剛度大、模量高、板體性強、彎沉小而且投資經濟，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力消散層，作為阻止反射裂縫發展的一種功能層。對于柔性路面的結構層，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長壽命瀝青路面結構組合原則

長壽命瀝青路面的結構組合需要考慮以下三個原則：

（1）滿足長壽命路面設計指標及標準

借鑒國外長壽命瀝青路面設計指標，瀝青層底的彎拉應變應小于70με，而路基頂面的壓應變應小于200με。為了滿足長壽命瀝青路面設計指標，瀝青層的厚度與結構層的總體厚度都有一定要求。

根據力學計算可知，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）結構組合與路面結構類型相匹配

根據基層的不同，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。結構類型不同，受力模式及特點不同，結構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，各結構層的應力應變一般均可滿足長壽命路面的設計要求，因此控制半剛性基層的開裂成為關鍵問題。在結構組合設計時，可采用復合式瀝青路面結構，或設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變和路基頂面的壓應變都難以滿足長壽命瀝青路面的設計指標，因此，從結構組合方面考慮，不僅需要設置抗疲勞層以提高瀝青路面的抗疲勞性能，而且需要設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）層間結合盡可能連續

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合，避免在荷載及高溫作用下產生層間滑移，這是長壽命路面結構設計的重要內容。從結構組合來看，基層上應設置透層瀝青，在半剛性基層上應設下封層，瀝青層之間應設置粘層。

結語

結構上：采用彈性層狀體系理論，在原有力學計算的基礎上，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構的影響。材料上，按照路面結構中各結構層的功能來設置。對于不同結構層在路面結構中所發揮的作用的不同，要求材料的選擇、混合料的設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（應用技術版），2006（9）.

篇4

關鍵詞：

1 主要表現如下

1、設計指標唯一。盡管瀝青路面結構設計中包含彎沉和彎拉應力驗算指標，但實際在瀝青路面結構設計中，彎沉成為路面結構設計的唯一指標，也即使說按照現有的規范方法，在路面設計彎沉滿足的條件下，彎拉應力驗算肯定是通過的，使得設計指標成為唯一。

2、設計指標不可控制。設計指標應該是路面結構可能產生損壞的控制指標，即設計模型與路面結構損壞模型應該一致，但實際情況告訴我們，彎沉指標無法與多種破壞類型和破壞標準相統一、協調，現有瀝青路面的損壞湖設計模式大不相同，設計指標形同虛設。路面設計的宗旨是防止在設計年限內總交通量反復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計交通量的早期已經發生了破壞，疲勞破壞的指標還沒起到控制作用。路面結構設計基本思想是路面結構的承載能力主要依靠半剛性基層，路面結構破壞就意味著基層破壞。實際上現在許多高速公路的彎沉值都非常小，似乎路面不應該破壞，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常不相關。

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

4、對其他路面結構形式限制。由于瀝青路面彎沉設計指標的存在和指標標準的不斷提高，在國外大量成功應用的柔性基層瀝青路面結構在我國無法得到應用。

5、柔性路面設計規范中的彎沉公式是現行公路瀝青路面設計規范的基礎，原來的彎沉與累計通行軸軸載次數的關系式是根據對當時國內瀝青路面結構和路況條件進行調查回歸得到的，現在路面結構形式以及交通荷載情況與30多年前有很大的不同，決定路面設計的關鍵指標彎沉公式多年來雖幾經修正，但其對現有交通條件路面結構形式下的適應性值得懷疑。

6、路面材料設計參數與實際路用性能缺乏關聯性。路面設計采用理論計算方法看似很先進，實際上材料設計參數一般只是通過室內試驗確定。過很多研究表明，路面材料在實際使用過程，其室內性能與路用性能之間的關系并沒有很好的相關性，而我們的設計人員在路面結構設計過程中，一般僅通過取規范推薦的材料參數值的簡單辦法進行設計，更談不到去建立路面材料室內力學性能與野外路用性能的關系，所以其設計過程實際上只個形式。通過對瀝青路面結構設計中存在問題的分析可以看出，在設計上，瀝青路面發生早期損壞現象是必然的。也就是說，瀝青路面結構設計本身就是矛盾的，設計模型的與瀝青路面早期損壞模式沒有較好的相關關系。

2、嚴格環節控制，完善施工質量管理

施工質量是保證路面質量的關鍵因素之一，應嚴格控制，強化管理。

(1)強化路基質量。

路基質量直接影響路面質量，其中路基壓實不足和不均勻沉降影響最大。首先要嚴格壓實控制，確保壓實質量；對于易產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)嚴格材料控制。

路面材料質量控制的好壞，是路面質量的關鍵，應根據當地實際，擇優選材，嚴格進場材料控制及場地管理。

1.瀝青的選擇應按照公路等級、氣候條件、交通組成、路面結構類型及層位、施工方式等，并結合當地使用經驗，經技術論證后確定。

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

3.瀝青路面使用的各種材料運至現場后，各方要根據進貨批量取樣進行質量檢驗，檢驗合格的材料方可使用。不得以供應商提供的檢測報告或商檢報告代替現場檢測。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、周密的施工組織設計并嚴格按設計進行施工。應合理確定各結構層的施工周期和施工間隔及機械組合，路面基層應有足夠的養生時間，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，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，根據試驗段結果，調整確定合理的生產配合比；二是要采用自動化程度高、計量準確、產量大的拌和樓，并在生產過程中加強對拌和樓穩定性的控制；三是在運輸、裝卸、攤鋪、碾壓過程中要采取嚴格措施減少溫度離析和材料離析；四是要嚴格控制攤鋪寬度，并加強接縫處的質量控制；五是要高度重視路面壓實，配備數量、噸位滿足壓實要求的壓實設備，控制壓實工藝。

3、加強預防性、及時性養護，延長路面使用壽命

公路養護管理單位要按照《高速公路養護質量檢評方法》（交公路發[2002]572號）規定的頻率，定期對路面結構強度、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對路面使用狀況進行評價，科學制訂養護計劃，針對路面早期損壞加強預防性、及時性養護工作，延長路面使用壽命。

4、加深技術研究和引進工作

采用新技術、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。各地交通主管部門要針對本地區高速公路瀝青路面損壞的特點及自然環境條件，組織有關單位和人員結合工程建設進行研究和攻關，提出防治措施和方法，成熟經驗要及時總結推廣。要積極借鑒、吸收國外，特別是發達國家先進技術經驗，高度重視有關技術標準、規范的制定、修訂、完善工作，爭取在短時間內實現國內技術領域新的跨越，全面提升我國高速公路瀝青路面建設水平。

5、加強對從業人員的培訓

路面質量最終取決于一線從業人員，要加強對公路設計、施工、監理、管理等各方面從業人員，尤其是一線從業人員的崗位技能培訓，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務培訓，使之掌握正確的技能，增強責任心，不斷提高業務素質。

篇5

【關鍵詞】瀝青混凝土路面；結構設計；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

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

1. 路面結構設計中存在的問題

1.1結構類型選擇不當。

在多雨潮濕地區，采用AK型上面層結構，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型相對密實的結構，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，導致路面發生松散、坑洞等破壞；反之，若中、下面層采用AC-II型結構，水分會直接滲入基層，基層長期浸泡在水中，會發生松散、唧漿，從而使整個路面結構破壞、危害更大。大量的調查研究資料表明，水損害是瀝青路面早期破壞的主要原因。

1.2混合料類型與結構厚度不匹配。

設計中往往選擇的瀝青混合料類型與路面結構層厚度不匹配，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、二年后就出現大于3cm的車轍，因此瀝青混合料級配不合理也是導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。

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。面層結構的粗集料的壓碎值達不到規定的要求時，在行車荷載和環境因素的反復作用下被壓碎，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，并導致集料之間的粘結力喪失而導致路面破壞。

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，除了道路本身外，還與線內橋梁的橋面鋪裝、伸縮縫的安裝、橋頭過渡段等的處理質量有密切的關系，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，必須從路面設計(包括結構體系和面層設計)、材料設計和施工作業等方面去考慮，而這三個方面的因素又是相互影響和關聯的。最根本的因素是路面設計。

2.1合理選擇路面結構類型。

路面面層根據當地的氣候、自然條件、當地習慣及經濟水平等綜合確定。上面層應綜合考慮高溫抗車轍、低溫防開裂、抗滑的需要；中面層應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、濕潤區等雨水、冰雪融化對路面有嚴重威脅的地區，在考慮抗車轍能力的同時還應重視密水性的需要，防止水損害破壞，宜適當減小設計空隙率，但應保持良好的雨天抗滑性能。對于干旱地區，受水的影響很小，對密水性及抗滑性能的要求可放寬。

2.2選擇合理的結構層厚度。

（1）基層與底基層的合理厚度。

結構層厚度的確定，設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慣上設計為16cm和20cm。16cm厚度一般施工時壓實度容易保證。但是，當厚度達到20cm時，壓實就比較困難。對于水泥穩定級配碎石或者石灰粉煤灰碎石，如果設計控制厚度低于16cm，則由于施工時的誤差所在，局部會出現厚度薄弱現象，影響結構層整體厚度，因此厚度最好控制在16～18cm左右為宜。

路面頂面標高，施工時有時稍低于設計標高。為了防止夾層出現，路拌機往往要超拌l～2cm，加上施工誤差，設計層厚為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。從現場壓實度檢測試坑中，我們可以看到，從頂面以下15cm范圍內壓實效果很好，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。這種現象無論采用什么碾壓措施都是很難消除的，因此，設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規范中規定，上面層瀝青混合料的集料最大直徑不宜超過層厚的1/2，中下層及聯結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。這是符合規范要求的。但是，有研究認為，當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，面層厚應設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，習慣上對層間連接沒有引起高度的重視。路面裂縫處出現唧漿現象，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生動水壓力，在行車荷載重復作用下，對縫隙產生重復沖刷，形成唧漿，使縫隙處結構層強度相應降低，以致形成空洞，造成路面損壞。

為了避免上述現象的發生，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，結構層整體連接在一起，層間連接緊密，形成一個類似全厚式的結構體系，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，且高溫持續時間長，但冬季不太冷的地區或者重載路段應重點考慮抗車轍能力的需要，減少4.75mm及2.36mm的通過率，選用較大的設計空隙率，當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，且低溫持續時間長的地區，或者非重載路段，應在保證抗車轍能力的前提下，充分考慮提高低溫抗裂性能，適當增大4.75mm及2.36mm的通過率，選用較小的設計空隙率，當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生矛盾時，應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計空隙率。

2.4嚴格選用優質的原材料。

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系非常直接，選用優質的瀝青非常重要，瀝青選擇不但要滿足規范要求，而且要盡可能提高指標要求，此外，對于高速公路的上面層，應盡可能采用改性瀝青，改性瀝青對高溫穩定性次數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.

關鍵詞:瀝青路面結構;可靠性;設計方法;研究

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

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

0引言

傳統的柔性路面設計方法中的一些主要計算參數,如交通量、土基、結構層材料強度及模量、厚度等都是定值,由此計算得到的路面結構其輸出指標如彎沉、厚度及使用壽命等也是定值。但事實上,路面結構的設計參數中大部分是隨機變量。

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

1可靠性理論及其在路面工程中的應用

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生隨機變量x的理論樣本。如果密度函數用解析或數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)之間的均勻分布產生兩個隨機數,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(即在一次模擬試驗中進行舍棄的期望次數),為此,寫出以下的概率表達式:p(x在dx內發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,因而也存在著抽樣理論中同樣的問題,即其結果也受到抽樣誤差的約束。所以,為了得到高精度的結果,模擬次數必須足夠多。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函數由瀝青路面結構可靠度的定義可知,在路面可靠性分析中,涉及到兩個隨機變量,即路面結構預定完成的功能和實際完成的功能,當用不同的指標來反映這兩個隨機變量時,就有不同的極限狀態函數。下面是主要的極限狀態函數形式:極限狀態函數為g=N-n。其中:N為路面的疲勞壽命;n為預估軸載重復作用次數;可靠度R=P(g>0)=p(N>n)。

2瀝青路面參數的概率統計分析

瀝青路面設計中包括三種類型的變異:①設計路段長度內的變異;②設計時采用的值和路面結構中的實際值之間的變異;③由于設計模型與實際不符而產生的變異。

影響瀝青路面性能的因素非常多,其中大多數為不確定型的變量。變量之間的關系非常復雜,可能相關,也可能不相關。由于以上原因,必須要對參數進行擬合良好性檢驗。參數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現行瀝青路面設計方法的可靠性分析

3.1 以彎沉為控制指標的瀝青路面設計方法的可靠性分析路面的功能函數,即路面的極限狀態方程定義為:g=N-n。其中:N路面的疲勞壽命,n預估軸載重復作用次數,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。可見,采用lR-ls和N-n兩種功能函數是沒有差別的。

在瀝青路面的可靠性分析中,彎沉的解析解是關于路面結構層模量、結構層厚度等參數的極為復雜的隱函數。

為了對柔性路面進行可靠性分析,采用標準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構雙圓荷載輪隙中心點的彎沉值以及路面結構的疲勞壽命。

3.2 以基層底面彎拉應力為控制指標的瀝青路面設計方法可靠性分析以基層底面彎拉應力為控制指標時疲勞方程為:

瀝青路面可靠性分析中,采用的極限狀態方程為g=N-n

其中:n為預估軸載重復作用次數;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力。所以,采用N-n和σR-σS兩極限狀態函數是一樣的經過計算,疲勞壽命變異性對各參數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我省瀝青路面結構可靠性設計方法

4.1 目標可靠度的確定路面的目標可靠度是進行路面設計時作為設計依據的可靠性指標,它表示設計預期達到的結構可靠度。

由于軟土地基分布較廣,土基回彈模量的變異系數范圍較大,并且降雨量大,雨季較長,經常出現水毀、沖刷、滑坡等道路病害。夏季氣溫較高,路面易產生擁包、車轍,這些因素嚴重地影響了道路的使用性能,降低了路面的可靠度水平。但江蘇的經濟發展非常快,地理位置至關重要,是我國南北貫通的樞紐,所以急需建設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計方法及程序瀝青路面的可靠性設計方法是以現行的雙圓均布荷載作用下的彈性層狀體系為基礎的。

①根據道路等級和施工管理水平在推薦的可靠度水平范圍內確定目標可靠度R0,施工管理水平高時,取高值,反之,則取低值。②根據設計路面所在地區的路面參數概率統計分析結果,確定路面結構隨機變量的均值、變異系數及其概率分布形式。③根據交通量調查結果、沿線經濟發展狀況及道路等級確定累計軸載作用次數的均值及變異系數。④確定極限狀態方程的形式。⑤初步擬定路面結構。⑥利用蒙特卡洛模擬法計算該路面結構的系統可靠度R。⑦若R≥R0且(ε為設計容許的誤差),則該路面結構滿足設計要求。⑧若R

5本研究得到的主要結論有

①采用了g=N-n作為瀝青路面可靠度研究的極限狀態函數;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利用所收集到的數據進行統計分析,得到了瀝青路面各設計參數的合理的概率分布形式,以及變異系數的范圍;④編制了瀝青路面的可靠性分析和設計程序。

參考文獻:

[1]劉沐宇,汪劭礻韋.瀝青路面結構優化方法的研究[J].武漢理工大學學報,2002(4).

[2]焦同戰.瀝青路面結構可靠性分析及其有限元模擬[D].內蒙古:內蒙古工業大學,2007.

篇7

關鍵詞：加鋪瀝青層 設計參數 指標 標準

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文獻標識碼：A 文章編號：

1設計參數

進行加鋪層結構設計前需對交通狀況、氣候、舊混凝土路面結構、瀝青加鋪層結構和材料等設計參數進行調查和試驗測定，具體內容有：

（1）交通量、交通組成、氣候和自然區劃等資料調查。

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

（3）瀝青混合料抗剪強度和抗拉強度的試驗測定。

（4）各種材料的導熱系數、導溫系數及溫度收縮系數等參數的試驗測定。

2舊水泥混凝土路面的控制指標

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，對于結構性的損壞，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。為使加鋪層處于良好穩定的工作狀態，要求板必須穩定地支撐在基礎上，對破壞嚴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：

（1）舊板單點實測彎沉值控制指標（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，灌漿前后相鄰水泥板間實測彎沉差：

（3）根據實測彎沉控制指標，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。如達不到以上指標要求，鑿除板后重新處理水泥板及路基部分。

3設計標準

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

（1）舊水泥混凝土路面結構計算

①有瀝青加鋪層的水泥混凝土板臨界荷位荷載疲勞應力為：

式中：――標準軸載在有瀝青加鋪層的水泥路面臨界荷位產生的疲勞應力(MPa)；

――考慮累計荷載作用的疲勞應力系數，；

――考慮接縫傳荷能力的應力折減系數，設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，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力影響系數，可查規范；

――瀝青加鋪層厚度（m）；

――標準軸載作用下無瀝青加鋪層時水泥、路面臨界荷位的荷載應力（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力（MPa）；

――考慮溫度沿板厚非線性分布的溫度應力系數；

――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（1/℃），通常可取為1×10-5/℃；

――混凝土板厚度（m）；――混凝土的彎拉彈性模量（MPa）；

――影響系數；――混凝土彎拉強度標準值（MPa）；

――考慮溫度應力疲勞作用的系數；

（2）整個加鋪層結構計算

計算點位為舊水泥混凝土路面接縫處瀝青加鋪層底部、應力吸收層底部。

1）瀝青加鋪層結構計算

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生荷載型反射裂縫，瀝青加鋪層在荷載作用下產生的最大剪應力應不大于瀝青混合料的容許剪應力。容許剪應力可按下式計算：

其中：――瀝青混合料的容許剪應力（MPa）；

――瀝青混合料的抗剪強度（MPa）；

――瀝青混合料的粘聚力（MPa）及內摩擦角(°)；

――計算點的有效法向應力（MPa）；

――路面抗剪時的結構強度系數，與兩個因素有關，軸載重復作用次數Ne與道路等級系數，有如下關系：

――通過試驗確定的系數；

――考慮接縫傳荷能力的剪應力折減系數。

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生溫度型反射裂縫，考慮松弛效應后瀝青加鋪層的最大主應力應不大于瀝青混合料的容許拉應力。

容許拉應力按下式計算：

式中：――瀝青混合料的容許拉應力（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的瀝青混合料抗拉結構系數。

4結語

我國現行《公路水泥混凝土路面設計規范》（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構研究，完善加鋪層設計的理論體系，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分析[J].西安公路交通大學學報，2000.1

篇8

【關鍵詞】城市道路；瀝青路面結構；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，它實現對水泥的有效替代，有利于膠結料路面結構的形成。瀝青材料的應用非常廣泛，它應用于日常的各類基層建設、低級層建設以及修筑墊層建設，突破了以往的普通混凝土路面的局限性，表現出來了良好的特質，比如其表面平整性，低噪音性、小振動、保證其行車舒適性，有利于日常的養護維護。

1.瀝青路面結構設計與結構層組合設計的規范要求

瀝青路面的建設離不棄其路面結構設計的優化，為了實現路面工程的施工需要，我們需要按照工程規范嚴格施工。確保其施工環節的穩定性，促進溫度穩定性與水穩定性的提高，有利于避免高溫環境下的形變，避免低溫環境下的開裂等，實現瀝青路面高荷載性的提高，減少路面破損率，實現日常路面施工的需要。保證路面的強度與剛度，在一定的荷載環節下，避免路面發展明晰的形變，避免路面發生破壞與開裂情況的發展，通過瀝青路面結構的有效設計，實現瀝青路面質量的提升。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生，有利于路面施工的穩定運行。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，以有效避免車輛發生打滑現象，從而避免相關的安全事故。

在瀝青路面結構設計過程中，我們也要保證其成本的最低消耗，確保其最高效益的實現，以滿足道路建設綜合效益的提升，為了確保瀝青路面結構設計的優化，我們需要進行以下原則規范，為了保證道路施工系統的整體發展，我們需要積極做好路面結構設計工作，確保結構組合的優化，對當地施工氣候環境、地質環境、水文環境等進行綜合分析，根據本地的綜合環境進行及時的材料應用，設計出滿足路面施工整體效益提升的路面結構方案，確保材料組成設計環節的高效運行，在此過程匯總，我們要根據材料情況展開積極的調查，以確保路面材料的積極供應，以滿足現實道路施工的需要。我們也要做好積極的結構設計，確保組合設計環節與結構設計環節的有效結合，在施工之前，要做好交通量的積極預測，通過一系列的試驗來滿足路面設計的需要，確保排水設計的正常運行，以有利于排水效果的有效增強，以延長路面的施工壽命。

2.關于瀝青面層及厚度的設計要求

（1）為了確保瀝青路面結構設計有效優化，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，確保材料準備環節的正常運行。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，主要以剪應力為主要承受力，在此過程中，為了保證路面的質量要求， 我們要進行溫度穩定性與構造深度的良好保持，確保其抗滑性能的提升，有利于滿足日常交通環節的需要，為此我們要進行中粒式瀝青混凝土的有效應用。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模的應用，目前來說，AC混合料因此較低的成本被廣泛應用于路面表面層。

中下面層瀝青混合材料是瀝青路面結構系統的重要環節，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，它是疲勞破壞產生的根源。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，科學性很重要。基層與底基層的選擇有利于路面結構設計的優化，為此我們需要保證基層良好的穩定性、剛度以及強度，以有效防范瀝青路面的反射裂縫，實現瀝青路面結構的有效優化。在此環節中，有些半剛性基層材料被廣泛利用，比如水泥穩定粒料、二灰穩定粒料的有效利用，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，石灰穩定土難以作為基層的材料，這是因為其很差的水穩定性，應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）瀝青結構層的內部應力是不斷變化的，與深度的增加成反比，為了確保材料性能的有效保持，我們需要進行結構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用材料，為了實現施工工藝的提升，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范的要求，與此同時，我們也要保證結構受力的穩定性，與利于日常施工環節的運行。

（4）我們根據具體施工環境，進行墊層與路基改善層的具體布置，一般來說，排水墊層廣泛應用于路基比較潮濕或者地下水位較高的地段環境，使用碎石、砂礫等一系列的滲水性材料，實現路基排水環節的有效進行。在高液限黏土路段環節中，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，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構設計需要，同時又可以滿足排水的需要。

3.關于路基的具體設計

為了保證路面結構對相關荷載力的承受，我們要進行路面結構基礎路基環節的優化，確保路基結構設計的均勻性、科學性、穩定性，以有利于日常路面結構設計的需要。因為只有這樣才能避免路基因為過量的沉降變形而產生路面破壞的現象，保證路面結構使用的耐久性。 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構設計的要求。

為了確保地下水位較高路基環節的進行，我們要采取一系列措施，進行路基標高的有效設計，有利于保證路床土環節的有效運行。我們可以進行地下水水位降低與粗粒土材料的填充， 以有利于突破設計標高的局限性。合理的安排填筑的順序，選用優質填料，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.結語

城市道路設計系統中，瀝青路面結構設計環節是其重要的環節，需要因為我們的廣泛重視，以滿足實際工程施工的運行。

【參考文獻】

[1]黃興安.公路與城市道路設計手冊[M].北京：中國建筑工業出版社，2005.

[2]沈金安.國外瀝青路面設計方法匯總[M].北京：人民交通出版社，2004.

[3]黃曉明，朱湘.瀝青路面設計[M].北京：人民交通出版社，2002.

篇9

關鍵詞：重載交通瀝青混凝土路面材料結構

隨著我國國民經濟的快速發展，高速公路的建設進入。由于瀝青路面作為一種無接縫的連續式路面，具有足夠的力學強度，能適應各種行車荷載，且行車平穩、舒適、噪音低以及工期短、維修方便等優點，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了不少早期破壞現象，主要體現在局部沉陷、開裂、水損害(坑洞、網裂、唧漿)、高溫車轍、泛油及路面平整度迅速下降等諸多方面。上述破壞現象的產生有的與下臥層的施工質量密切相關，而大多數情況下則與瀝青路面本身的材料、結構設計及施工質量有密切關系。本文主要探討如何從瀝青路面本身的材料選擇和結構設計來進一步提高瀝青路面的質量，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計的影響

重載交通是指道路通車后交通量與累計當量標準軸次之比超過一般水平，路面性能衰減超常規發展的現象，國際道路界稱為重任務交通，在國內被稱為重載交通，主要表現形式為車輛超限、超載。

超載車輛對瀝青混凝土路面設計中彎沉值和厚度選取有重大影響。《公路瀝青路面設計規范（JTJO14―97）》是以設計彎沉值為路面整體剛度的控制指標，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為設計標準軸。對于汽車的超載情況按超載50%時、100%進行當量軸次換算，我們發現當車輛超載50%時標準軸的數量增大約3倍；當車輛超載100%時，標準軸的數量增大約7倍。可見，車輛超載相當于增加了我們設計中的標準軸的數量。路面設計中，彎沉值是表征路面整體剛度大小的指標，當路面結構確定之后，其設計的彎沉的大小主要取決于累計軸次的大小。設計彎沉的大小又影響路面的設計厚度，因此，超載車輛對路面設計彎沉值和厚度選取有重大影響。

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

按照超載50%、100%對車輛進行當量軸次換算，以黃河JN150為例，折算為BZZ―100標準軸次，其疲勞作用已遠遠超出設計規范允許的正常范圍。由于半剛性基層及底基層產生拉應力的大小完全取決于標準軸的數量，所以按正常設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查資料顯示,重載交通可致使路面產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，在車輛的反復作用下將產生車轍；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、上下坡即轉彎過程中，將會產生較大的推動力，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)結構性破壞。在重載交通的作用下,原設計的路面彎沉值、路面結構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，從而使路面結構提前破壞。

（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,溢出到路表的現象。泛油現象的產生會導致路面抗滑性能迅速降低,影響行車安全,進一步發展將會導致車轍的產生。瀝青用量過多和設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作用下,混合料不斷地被壓密,礦料間隙率逐漸減小,也會導致混合料無法容納原來的瀝青量而導致泛油。

（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:當車轍達到一定的深度時,在轍槽內易積水,路表水會沿裂縫進入結構層內部。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作用下,自由水產生很大的動水壓力并沖刷基層混合料的細料,這樣會導致路面大面積的破壞。

以上的破壞現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構著手，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生破壞。

二、重載交通下瀝青混凝土路面設計

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

1.材料設計要求

根據前面的分析，瀝青路面在重載作用下，在車輛輪載附近產生較大的剪應力，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計方法進行分析，并提出相應的解決方法。

現行的瀝青混合料設計方法是馬歇爾法，是一種基于經驗的設計方法，根據穩定度、流值、密度及孔隙率等指標提出適當的配合比。它不能恰當得評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，所以不適應重載交通路面的要求。因此有關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計。同時，以現行的瀝青混凝土設計方法為基礎，對其中的一些參數指標進行完善，進而達到改善瀝青混凝土品質的目的，一條切實可行的途徑 并且，我們應該看到，改善瀝青混凝土的質量不僅僅是采用優質的改性瀝青，更主要是完善現行瀝青混凝土的設計方法，選用優質的改性瀝青作為混合料的結合料，有利于提高混合料的粘結力，但這僅僅是提高混合料抗剪強度的措施之一，石料的性質、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量應該從合理選擇原材料，調整混合料的級配，完善配合比設計等方面入手。

2.結構設計探討

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致較嚴重的車轍，增加瀝青面層厚度對改善瀝青混凝土面層內部的剪應力狀態并不是很理想。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構，而這種結構在重載車輛的作用下，早期損壞現象十分嚴重，全厚式路面對重載車輛的適應性較強，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重的現狀，引入這種路面結構有其合理性和必要性。

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

全厚式路面結構設計的核心是按功能合理設置路面結構層，要求路面結構的面層具有抗車轍、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。但國內尚未修筑此類路面，作為重載交通條件下的路面結構類型，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也至關重要。瀝青面層與半剛性基層之間的粘接一直是路面設計和施工所關注的問題，特別對于薄瀝青面層結構和剛性基層結構，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狀態計算的，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。所以必須加強層間粘結的施工質量控制。

篇10

關鍵詞：組合式基層；路面結構特點；設計指標

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構，半剛性基層具有較高的強度和承載力、良好的整體穩定性和耐久性，但其收縮開裂、反射裂縫、對軸載敏感性大、早期破壞嚴重、養護維修成本高等是顯著的不足之處。

隨著我國交通事業的迅速發展，瀝青路面結構形式正由單一的半剛性基層路面朝多樣化方向發展。在歐美國家較為流行且廣為應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，瀝青穩定碎石或級配碎石作為基層的結構形式，其具有較高的抗剪強度、抗彎拉強度和耐疲勞性，同時由于結構材料均為顆粒狀材料級配成型， 路面結構排水暢通，路面結構不易受水損害。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構的底基層（或下基層）， 柔性材料作為路面結構的基層（或上基層）。該種結構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，同時半剛性材料設置于柔性基層之下，大大改善了路面結構的受力條件；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， 還可以改善路面結構的水溫條件。

常用的組合式基層瀝青路面結構形式，采用瀝青穩定碎石作基層，無機結合料穩定集料作底基層的結構形式，典型如密級配瀝青穩定碎石+水泥穩定碎石基層組合，由于采用這種柔性基層加半剛性基層的特殊路面結構形式，導致組合式基層路面結構的應力分布、受力等與傳統的半剛性基層瀝青路面結構、柔性基層瀝青路面結構的受力狀態有所不同。

在瀝青路面設計中，設計指標的確定對整個路面結構設計至關重要，它直接決定了路面結構組合設計的合理性及安全性。因此，有必要參考國內外相關路面結構的設計方法及參數，針對性的選取適合組合式基層路面結構的設計指標。

2組合式基層瀝青路面結構特點

由于瀝青混合料面層與瀝青穩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構層的水平應力（除上面層外）均小于半剛性基層瀝青路面相應位置的水平應力，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，并且由于瀝青穩定碎石材料的特性與面層瀝青混合料性質基本相同，可使其與面層擁有較好的粘結，使得路面結構的整體性不致衰減過快，有利于路面結構長期性能。

組合式基層瀝青路面的各結構層的剪應力要小于半剛性基層瀝青路面同結構層的剪應力，設置瀝青穩定碎石基層不致使面層結構因側向剪應力過大而出現嚴重的混合料側向流動。

組合式基層瀝青路面路面各項力學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構性破壞，也緩解了面層的剪應力水平，整體受力狀態大為改善；此類結構一方面利用較厚瀝青層抗疲勞性能好的特點，另一方面可充分發揮半剛性基層板體性強、分散荷載能力強、減小土基應力的特點。

3組合式基層瀝青路面設計指標選取

3.1組合式基層瀝青路面結構設計指標的選取原則

對于組合式基層瀝青路面設計指標的選取，應遵循以下原則：

（1）按照使用要求，針對瀝青路面的主要損壞類型和特點，選擇相應的設計指標和標準，以控制住相關的損壞，使路面達到預期的使用性能要求。

（2）針對瀝青路面為多層次的層狀結構和損壞類型多樣化的特點，設計指標應為多指標體系，不同的指標分別控制一項（或幾項）損壞類型，而各項指標的標準之間應相互協調和平衡。

（3）設計指標應考慮同施工質量控制和檢測以及路面狀況評定方法和指標相協調。

（4）設計指標的選取，可以借鑒國外的研究成果和應用經驗，但應該結合國內的現狀、傳統習慣和接受能力。不宜選用考慮的因素過于繁細、需要提供的條件和輸入參數過于復雜的設計指標。

3.2組合式基層瀝青路面結構設計指標的選取

瀝青路面的損壞狀態有2種：一種是結構性的破壞；另一種是功能性損壞。結構性的破壞是指整個路面結構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構在使用過程中經受車輛荷載和溫度等自然因素的多次循環作用后雖未破壞，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。

路面設計的目的在于約束上述2種損壞狀態的出現，尤其是要杜絕結構性破壞的產生，瀝青路面的損壞主要有開裂和永久變形（即車轍）兩大類型。

同濟大學姚祖康教授指出，各類瀝青路面的設計指標體系主要針對以下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構組成及材料特性，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構進行力學相應分析計算，結果表明：從應力響應及變形相應兩方面看，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，其力學響應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置而使整體變形較小，同時瀝青面層剪應力及基層拉應力水平較高，且過渡層底的瀝青層拉應變較為集中。因此，筆者建議采用以下4個設計指標對復合式路面進行結構控制：

（1）路表彎沉值

路表彎沉是路面結構層和路基在標準軸載作用下產生的總位移，雖然該指標與路面破壞不一致，沒有直接聯系，但該指標代表著路基路面結構的整體剛度，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。并且路表彎沉與路基頂面壓應變有密切關系。路表回彈彎沉是路面各結構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，彎沉值的大小表征了路面整體剛度的弱強，即路面結構擴散荷載應力的能力。

同時我國長期采用路表彎沉作為控制指標，并建立了一整套相對比較完善的測量與換算體系，設計施工單位已累積了豐富的實踐經驗。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。

（2）瀝青面層層底拉應變

瀝青層層底在車輛荷載作用下產生拉應變或拉應力，在輪荷載反復作用下導致路面疲勞開裂。疲勞開裂是瀝青混凝土路面破壞的主要形式。我國現行《公路瀝青路面設計規范》采用彎拉應力指標來控制瀝青層底的疲勞破壞，而在國外的相關技術規范中，多以彎拉應變指標來控制瀝青層底的疲勞破壞。目前相關理論分析結果表明，瀝青層底拉應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疲勞破壞，因此，以瀝青層底的拉應變指標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變作為組合式基層路面結構控制指標之一。

（3）半剛性基層層底拉應力

為了提高路面結構的整體剛度，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驗，而且還可以適應當前我國對道路路基強度要求低的現狀情況。相關研究分析表明：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力作為組合式基層路面結構控制指標之一。

（4）瀝青面層的剪應力

由于組合式基層大都采用瀝青穩定碎石作為上基層，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， 發現該路面結構在車輛荷載、尤其是重載作用下， 路面很容易發生面層剪切破壞而產生破裂， 因此， 對于組合式基層瀝青路面應予以考慮瀝青層剪應力。防止路面產生面層的剪切破壞，本文將瀝青面層的剪應力指標作為組合式基層路面結構控制指標之一。

4結語

本文通過對組合式基層瀝青路面結構特點的分析，充分結合我國長期以來的應用的設計指標體系并研究對應該種路面結構破壞形態，確定該種路面結構應選用路表彎沉值、瀝青面層層底拉應變、半剛性基層層底拉應力、瀝青面層的剪應力4項設計指標，以便滿足路面結構結構性及功能性要求。

參考文獻：

【1】《公路瀝青路面設計規范》JTG D50-2006

【2】《城鎮道路路面設計規范》CJJ169-2011