浅析长寿命路面研究概况
张石高速公路重载长寿命沥青路面结构研究的开题报告
张石高速公路重载长寿命沥青路面结构研究的开题报告一、研究背景随着经济的快速发展，我国高速公路网建设正在迅猛发展。
高速公路的建设需要大量的沥青路面结构材料，对公路建设材料市场的需求量日益增加。
然而，在使用过程中，由于大量的车流和货运，路面会受到大量的损坏和磨损，进而导致路面的寿命大幅缩短。
因此，如何提高高速公路路面的耐久性和长寿命性，成为目前亟待研究解决的问题。
二、研究目的本研究旨在探究张石高速公路重载长寿命沥青路面结构，旨在通过对该路面结构的材料特性、工程设计、施工技术等方面的研究，建立适合该路段的长寿命沥青路面结构方案，提高路面耐久性和长寿命性，降低高速公路运营成本，改善公路运输环境。
三、研究内容和任务本研究的主要内容和任务如下：1. 梳理和总结张石高速公路的基本情况和现有路面材料特性。
2. 研究该路面结构的设计原理、施工技术、材料选择等关键参数，确定合理的路面结构设计方案。
3. 通过实验室测试和现场试验，评估长寿命沥青路面结构方案的性能和耐久性。
4. 利用科技手段，对路面材料的损伤和磨损情况进行评估，建立长期性能评估体系，预测路面的寿命。
5. 提出改善方案和措施，优化长寿命沥青路面结构方案，保障公路运输的安全和稳定性。
四、研究重点和难点本研究的重点在于长寿命沥青路面结构的设计、施工和材料选择。
研究难点主要有以下方面：一是路面结构的复杂性，需要考虑道路环境、车流状况等多个因素；二是路面材料的特性分析与选择，要考虑材料的性质、成本、可靠性等多重因素；三是耐久性和长寿命性的评估方法问题，需要建立科学合理的测试与模型。
五、研究方法和技术路线本研究将采用实验研究与理论分析相结合的方法，主要包括以下内容：1. 对现有沥青路面结构进行调查和分析。
2. 设计长寿命沥青路面结构方案。
3. 通过实验测试和现场试验评估路面材料的性能和耐久性。
4. 利用数学建模和科技手段对路面寿命进行预测和评估。
5. 提出改善方案和措施，优化长寿命沥青路面结构方案。
长寿命沥青路面设计探讨
基础较 差 ， 技术水平不 高 ， 高速公路 沥青 路面开始 出现各种 各样 的病害 。特别是近些年，局部 地区局部 路段 的高 速公路
沥青路面 的早期损坏 比较严重 ， 一些高速公路建成通 车后 不 久， 就 发生 了开裂 、 水 损害 、 泛油、 坑槽 、 车辙等 早期损 坏现 象， 路面常 常达 不到设计年限就 出现 了损 坏， 需要进行 大修 。 为 了提高沥青路 面的性能 和使用寿命 ，减少沥青 路面 的病
念图 １ 表示 。
爪 鞴 赫 离 嘏 质 疆 量 童 ： 酾 破 膏 伪 蕊 鼹
● 一Ｊ蠢 受力 区 域
式中 ： Ⅳ ， 一实际路面结构中的疲劳寿命 ； Ⅳ 船一沥青混合 料室内试验的的疲 劳寿命 ； ｓ 正系数 ；
嚣 蔓 育 棍 凝
曩 大 拉应 变 卜 —— 啼
■ 试 验 研 究
２ ０ １ ３生
石 的成型初期 的抗干燥 收缩 的能 力与 中长期 的抗 温度 收缩 的能力 。此外， 基层顶部设置 了防水联结层，这样不仅起 到 了防水功能， 而且实 现了混凝 土板 的“ 软着 陆” ，并能改善半 刚性基层对混凝土面板约束状况 。 （ ３ ）面层设计 ：采用 ２ ８ ｅ ｍ厚 水泥 混凝 土面板 ，比常规
和路基顶面 的竖 向压应变是长寿命路面 的设计指标 。这些指
２ ６ ｅ ｍ厚混凝土板 的极 限寿命提高 ４ ０年左右，大大提高了水 泥混凝 土路 面的极限寿命 。并且创造性地利用 了板块划分技
术， 采用 ３ ｍ×４ ｍ板块划分方 式，大大延长 了水泥混凝 土面
标 的设计标准取值影响因素很 多， 需要结合我 国的原材料性 质、 混合料类型 、 土质情况 、 气候条件 和施 工技术水平等 因素
路面研究报告
路面研究报告1. 引言路面是交通运输的重要组成部分，承载着各类车辆及行人的行走和通行。
路面质量的好坏直接影响着交通运输的效率和安全。
为了提高路面的承载能力、减少车辆行驶过程中的颠簸，需要对不同类型的路面进行研究和评估。
本篇报告将对路面的材料选择、结构设计以及维护管理进行详细分析和总结。
2. 路面材料选择2.1 沥青路面沥青路面是目前应用最广泛的一种路面材料。
它采用沥青作为胶结材料，配合矿粉和骨料，通过混合、施工而成。
沥青路面具有良好的柔性和适应性，能够吸收车辆行驶过程中的冲击力，减少噪音和振动，但其承载能力相对较低。
沥青路面适用于低速道路和城市道路。
2.2 混凝土路面混凝土路面采用水泥作为胶结材料，配合骨料、矿粉和掺合料，通过浇筑、振捣和养护而成。
混凝土路面具有较高的强度和承载能力，适用于高速公路和大型交通干道。
然而，由于混凝土的刚性，其对车辆行驶过程中的震动吸收能力较差，容易产生路面裂缝和破损。
2.3 其他路面材料除了沥青路面和混凝土路面外，还有一些其他路面材料的应用。
例如，水泥稳定碎石、沙盘以及陶瓷路面等。
这些材料在一些特殊情况下具有较好的应用效果，但在一般道路建设中使用较少。
3. 路面结构设计路面结构设计是指根据交通流量、车辆类型以及地理环境等因素，确定路面结构的厚度和组成。
合理的路面结构设计可以保证路面的稳定性和耐久性。
3.1 路面厚度设计路面的厚度设计是路面结构设计的关键一环。
通常根据地区气候条件、设想的设计寿命以及交通流量等因素来确定路面厚度。
合理的厚度设计能够提高路面的承载能力和使用寿命。
3.2 路面组成设计路面的组成设计是指确定沥青、混凝土以及其他辅助材料的配合比例。
在选择不同材料和配合比例的过程中，需要考虑材料的稳定性、可持续性以及经济性。
通过合理的组成设计，可以提高路面的强度、耐久性和抗裂能力。
4. 路面维护管理4.1 定期巡检路面维护管理需要进行定期的巡检工作，及时发现并修复路面的损坏和破损。
国内外长寿命沥青路面设计方法的分析
国内外长寿命沥青路面设计方法的分析摘要：根据国内外沥青路面现有的设计体系，针对现行的设计方法和路面实践中遇到的问题，笔者结合多年经验，并分别从力学、设计思想、因素和寿命周期等方面，提出一些我国沥青路面设计的建议。
关键词：沥青路面结构层材料设计Abstract: according to the domestic and foreign existing design system of the asphalt pavement, in the current design method and pavement problems in the practice, the author combined with years experience, and separately from mechanics, design idea, factors and life cycle, etc, the paper puts forward some Suggestions of the asphalt pavement design in our country.Key words: the asphalt pavement structure layer material design随着近年来汽车量的不断增加，交通负荷也不断加重，长寿命的沥青路面设计方法在我国使用长寿路面尤为重要。
在沥青路面结构发展的过程中，新结构的出现总是对应于设计方法的发展。
纵观世界各国沥青路面设计状况，大多依据对沥青路面结构行为的认识与经济发展水平制定出了相应的设计方法。
长寿命沥青路面的概念最早起源于欧洲．随后，在美国得到了进一步的发展，借鉴国外长寿命路面实践经验，来研究分析国内高级公路长寿命沥青路面结构设计的影响因素。
1、沥青路面结构要求国外20世纪60年代以来修建了大量全厚式沥青混凝土路面和深层高强沥青混凝土路面，其中设计、施工良好的路面表现了很好的性能，提供了良好的长期服务性能。
长寿命沥青路面结构研究
文章编号 ：０ ７ ７ ５ （０ １Ｏ 一 ３ — ２ １ ０ － ３ ９２ １ ）２ Ｏ１ ３ ０
０ 前
言
念 ， 劳极限 （ 疲 弯拉应变 临界 点 ） 是确 定路面厚度 的关键 ， 是长 寿命 沥青路 面设计理念的理论基础。 其原理为沥青路 面具有 自
愈 能力 （ｅｌ ｇ ， ｈａｎ ） 当拉 应变小 于该 临界点 （ 劳极 限 ） ， ｉ 疲 时 不会 产生疲 劳破坏 。临界点一般建议 为 ６ ～ Ｏ ；改性沥青 － ０ ０７ １０
尽管我 国高等级沥青路面的研究和修建实践 已有 ２ ０多年
的历史 ， 现行 的设计理论 、 但 方法 、 和参数都建立 在传 统低 等级 道路基础上 ， 应用于 当前重载交通高等级路 面的设计 与施工有
较 大 的 局 限 性 。 为 了减 少 路 面 的维 修 ， 挥 道 路 的经 济 效 益 和 发
转变， 即从“ 自下而上” 的损坏转变为“ 自上而下” 。因此长寿命 路 面不是不损坏 而是基本上消除 传统上普遍 存在 的弯拉 疲劳 损坏 ， 使得路 面的损坏 只发 生在路面 的上 部 ， 只需要对表 面跣 刨修复 即可 。在整个寿命 周期 内， 面主体结构不会 损坏和需 路
要维修 。
； 基 顶 面 极 限 压 应 变 ～ ０ ｇ 。 一 方 面 提 高沥 青质 量 或 适 路 ２０ ｅ 另 当增 加 沥青 用 量 （ 沥青 ） 提 高抗 裂 能力 。 富 可
近年 来 ， 着 高等 公 路 上 的交 通 量 以及 汽 车 荷 载 的 不 断 增 随
加 ，有些公路通常达不到甚至远低于设计寿命就 出现 了损坏 ， 如水损坏 、 车辙等 ， 需要进 行大规模 的养护维修或重建。 这些损
社会效 益 ， 革我国沥青路面设计理 念 ， 改 开展长寿命 沥青路 面 的研究 ， 提高路面 的使用寿命 已是 必然趋势 。
长寿命路面
300 375
纵缝 行车线
300 375
纵缝
50
行车线
前 进 方 向
3m×4m的板块划分， 能确保各个行车道上的车辆 能够骑缝而行，两侧车轮分 别作用在两块板上，使板底 应力尽可能降低。
3mx4m 板块划分
板长4m 板宽3m
裸化机的研制
裸 化 机 的 改 进
裸 化 机 定 型 产 品
录 像
裸化、养生、灌缝施工
灌缝图
1.2
0.02 1.92
(cm)
0.6
2
填缝料
0.06
填缝条
7
切 缝 深 度 9
0.4
( 6 ) 高性能沥青应力吸收层和上 面层
2cm的应力吸收层采用特殊配比 和高品质沥青，起粘结、防水与防止 反射裂缝作用。
2 cm
应力吸收层
28cm 水泥砼面层
4cm厚改性沥青面层 技术指标
车辆荷载 环境影响（温度、水）
长寿命路面结构研究的设想与过程
1993年～2003年10年来，所设想和主持完成的 和参与完成的与路面技术相关的科研项目： 1.路面长期使用性能研究 2.沥青路面合理厚度研究 3.高速公路碾压砼与沥青砼复合式路面修筑技 术研究 4.桥面铺装材料与施工工艺研究 5.钢桥桥面铺装成套技术项目
6.落锤式弯沉仪应用研究 7.公路工程质量检验评定软件开发研究 8.河南省水泥砼路面发展对策及经济分析研究 9.高等级公路边坡综合防护技术研究 10.改性沥青贮存稳定性研究 11.高速公路车辙形成及防控措施研究 12.SMA应用技术研究 13.乳化沥青下封层技术研究 14.跨越构造物路面结构设计与施工技术研究
3、高速公路渠化交通与一般道路混合交 通的巨大差异；
《长寿命沥青路面》课件
减缓沥青老化的技术
介绍减缓沥青老化的意义和 方法，详细讲解高温稳定剂 的加入和作用。
长寿命沥青面层
介绍长寿命沥青面层的特点 和作用，详细讲解长寿命沥 青面层的施工工艺。
长寿命沥青路面的应用效果
应用案例展示
介绍长寿命沥青路面的成功应用案例和效果展示。
优点和不足
分析长寿命沥青路面的优点和不足，以及可能的改 进方向。
《长寿命沥青路面》PPT 课件
欢迎来到《长寿命沥青路面》的PPT课件！这个课件将为您介绍长寿命沥青路 面的背景、技术和应用效果，以及展望其未来发展趋势。
概述
长寿命沥青路面的背景和意义，以及对其定义和特点的阐述。
长寿命沥青路面技术
强化桥式抗裂沥青基层
介绍强化桥式抗裂沥青基层 的作沥青路面的应用价值和意义，展望其未来发展趋势，以及对环境 和交通的积极影响。
国内外长寿命路面研究概述
２０ 年第 ７ 总第 １９ ０８ 期（ ７ 期）
公 路 工 程 与 运 输
赵 晓 晴 ，王选 仓 ，侯 荣 国
（． 海 工 学 院 ，江 苏 连 云 港 ２２ ０ １ 淮 ２ ０ ５； ２长 安大 学 特 殊 地 区公 路 工 程 教 育 部重 点实 验 室 ，陕 西 西 安 ７ ０ ６ ） ． １０ ４
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浅析长寿命路面研究概况
摘要：长寿命路面是在当前国际上受到普遍重视的一种全新的路面设计理念，本文介绍了国外长寿命路面的设计理念，并对国外一些已有的长寿命路面的结构设计理念，路面结构组合等几个方面进行了分析。
关键词：长寿命路面；设计理念；结构组合
20世纪以来，美国、欧洲、加拿大、澳大利亚甚至南非都在广泛研究耐久性路面。
其中欧洲ELLPG和美国APA对耐久性路面投入了大量的研究工作。
随着沥青路面在我国高等级公路的大量使用，沥青路面已经遍布我国。
但是，在近些年修建的重载交通的高等级公路中，沥青路面往往在较短的时间内就产生严重的破坏，远没有达到道路的设计年限。
破坏的修复需要大量的能源和资源，造成人力、物力和财力等的浪费。
因此，提高路面的使用寿命是必然的发展趋势。
1长寿命路面的概念和特点
1.1长寿命路面的概念
根据美国沥青路面协会定义，长寿命路面是指设计使用年限达50年的沥青路面，在设计使用年限内无结构性的修复和重建，仅需要根据表面层损坏状况进行周期性的修复。
因此，长寿命并不是一直不损坏，而是指路面的损坏仅发生在路面的上表层，维修时需要将表面层混合料铣刨、并加铺等厚度的新拌混合料，维修十分方便、快捷，且能使用再生沥青混合料，经济有效。
1.2长寿命路面的特点
长寿命路面应该具有以下特点：（1）道路设计寿命达到50年；（2）设计寿命周期内不发生结构性破坏，只是在表面发生功能性损坏；（3）维修周期增长，只是需要定期的养护，不需要进行大修；（4）路面厚度偏大，导致初期投入资金较多，但是在使用年限内较为经济。
由此可以看出长寿命路面的优点就在于路面结构设计寿命长，养护便捷，费用较低，具有较高的使用价值和经济效益。
2长寿命路面研究概况
综合近些年国内外研究长寿命路面的情况可知：对长寿命路面的研究主要包括以下几个方面：（1）长寿命路面设计理念；（2）长寿命路面结构设计理念；（3）长寿命路面结构组合；（4）长寿命路面的损坏形式及其原因分析；（5）长寿命路面的主要设计指标；（6）长寿命路面的经济性能分析；（7）长寿命路面的力学设计方法。
2.1长寿命路面设计理念
传统设计认为只要是车载重复作用，无论面层有多厚，都不会避免疲劳开裂和结构性车辙的产生。
但是近年来，随着疲劳极限这一概念的提出，打破了传统的观念。
疲劳极限是指在沥青层层底存在一个极限弯拉应变水平，当路面在荷载作用下应变低于这个水平时，不会发生疲劳损坏，该应变水平即为疲劳极限。
由此可见，沥青面层存在一个厚度极限，当沥青厚度超过此极限值后，路面结构将不会出现疲劳开裂和结构性的车辙。
长寿命路面的设计理念就基于此，设计面层较厚的路面结构，控制住面层底部拉应变水平，从而使路面使用年限大为提高，一般定为50年。
并且要求在使用年限内无需进行大修，只需进行定期的铣刨，并加铺等厚度的新拌混合料。
由此可知，长寿命路面是以较大的初始投资来换取路面相当长时期的优良性能。
2.2长寿命路面结构设计理念
长寿命路面结构设计理念是为了提高沥青路面的使用寿命，采用较厚的沥青层柔性路面，以降低传统的沥青层层底开裂和避免结构性车辙，使路面的损坏仅限于顶部（25～100mm），这样在使用年限内就可以避免大的结构性重建，只需要进行定期的表面铣刨和罩面修复。
长寿命路面的结构设计应该考虑设计标准轴次、荷载以及轮胎压力、施工适应性、施工速度、安全、耐久和可再生性能等几个方面。
基于以上这些，在进行结构设计时就要满足以下设计要求：
（1）合理的路面结构组成设计，这样可以确保路面结构的长寿命，在路面结构设计时要考虑路面各结构层的功能，使其发挥整体性能。
（2）结构层要有足够的厚度，以控制面层底部拉应变水平，防止开裂，从而提高路面的使用年限。
（3）较强的路基稳定性，路基的承载能力足够消除或降低在环境和荷载作用下的不均匀变形，为上层结构提供稳定均匀的支撑。
（4）良好的材料性能，长寿命路面对主要的承重层材料要求很高，确保结构层不发生疲劳破坏。
2.3长寿命路面结构组合
研究认为，为了避免路面产生结构变形和完全贯穿沥青层的表面裂缝，长寿命路面沥青层的厚度一般要大于180mm。
再保证了沥青层的厚度以后，合理的路面结构组合也是很重要的，它可以起到延缓或防止路面发生结构性破坏的作用，从而确保了路面结构的长寿命。
因此，在设计长寿命路面的结构时应根据各结构层所发挥的作用，选用合理的材料，避免发生早期破坏。
表面层主要起到提供良好行驶界面的作用，该层应该具有足够的抗车辙性能、抗表面开裂性能、抗滑性能、缓解水雾的影响并能减小噪声等特点。
在该层
的施工时，可以考虑选择骨架型密实结构的沥青混合料，并采用优质沥青或改性沥青，也可以采用开级配抗滑磨耗层以利于水从路表面迅速排除。
中间层起到扩散荷载的作用，并且还应该具有耐久性和稳定性。
所以，该层可以采用流动性较小的沥青（如较低针入度的硬沥青）进行施工。
基层主要起到抵抗疲劳的作用，并应具备高柔性、抗疲劳、密水性好等性能。
可选用高柔性沥青混凝土对该层进行施工。
当考虑到水的影响时，可选用高含量沥青混合料，这样就可以保证水密性，有利于结构的受力。
路基不仅为面层提供良好的铺筑界面，而且对于整个路面稳定具有重要意义，因此，设计和修筑高强、稳定和均匀的路基对长寿命路面极为重要。
设计时需考虑排水问题，因此可采用排水良好的碎石垫层。
3结束语
长寿命路面是指只需定期更换路面表层（能将病害限制在表层），而不是进行结构性修复或重建，使用寿命超过50年的沥青路面，能减小修复费用并方便通行，且洗刨掉的面層材料可以回收利用，保护自然资源。
近些年随着重载交通的高速公路的发展，公路病害也随着增多，为了节约资源，建议有条件的地区在修建公路时修筑长寿命路面。
从而提高路面的路用性能，并提高道路的经济效益。
参考文献
[1] 邓志军。
长寿命路面概述[A]。
科协论坛，2009
[2] 赵芳。
长寿命路面综述[B]。
北方交通，2008
[3] 崔鹏，孙立军，胡晓。
高等级公路长寿命路面研究综述[A]。
公路交通科技，2006
[4] 刑振贤，代东旭，王志群。
高速公路长寿命路面的发展与实践[B]。
低温建筑科技，2009
[5] 赵晓晴，王选仓，侯荣国。
国内外长寿命路面研究概述[A]。
公路工程与运输，2008
[6] 李峰。
长寿命沥青路面设计的中结构组合分析[D]。
上海：同济大学，2005
[7] 沈金安。
国外沥青路面设计方法总汇[M]。
人民交通社出版社，2004
[8] Asphalt Pavement Alliance。
Perpetual Pavements A Synthesis[R]。
Asphalt Pavement Alliance Order Number APA 101 1/02，2002。