陕蒙长寿命路面结构及试验段检测与分析研究
劲度模量与路面结构疲劳寿命的研究
计 算 采 用 的材 料性 质 （ 表 ３ 。路 面 结 构 沥 青 层 总 厚 度 见 ） 由交通 荷载 等级 及基 层确 定 ，同时考 虑最 大及 最小 层厚 ： ＡＢ ｌ ／ — Ｆ在 ３ ￣ ０ ｍ 之 间 ；Ｋ一 ２ Ｆ在 ７ ￣１ ０ ｍ 之 １ ５ ６ｍ ２ ／ ０ ０ｍ
二 、 现 行 设 计 方 法 （ ＩＡ 计 算 程 序 ） ＢＳＲ
上 基 层 采 用 沥 青 材 料 ， 此 计 算 中劲 度 模 量 值 为 假 设 值 。 在
４ 联 结层 ．
力 学 路 面 结 构 设 计 一 多 层 系 统 力 学 参 数 －适 用 于 特 定 情 一 况 用 常 用 计 算 机 软 件 进 行 设 计 。ＢＩＡＲ 程 序 最 大适 用于 １ Ｓ ０ 层 系 统 。通 过 力 学和 几何 学 特 性 对 系 统 进 行 明 确 描 述 。最 底
层 假 定 为 无 限 大 ，层 厚 无 限 。
联结层材料多采用 Ｋ一 ２ ２ 、Ｋ一 ２ Ｆ混合料 。其劲度模量 ２／
的测试方法之一是采用 Ｉ— Ｙ （ ＴＣ 圆柱 体 试 件 间接 张 拉 法 ） 测
试 。在布达佩斯工业 与经济大学公路工程实验室 ，沥青混合 料劲度模 量的确定采用 Ｉ — Ｔ ＣＹ方法进行测试 。 测试温度为 １ ０
第 １ ２卷 第 ９期
２０１ 在 ２
中 国
水
运
ＶｏＩ ２ ．１
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９月
Ｃ ｎａ ａｔ Ｔｒ ｓｐ ｔ ｈｉ Ｗ ｅｒ ａｎ ｏｒ
Ｓ ｔｅ ｅｒ ｅｐ ｍｂ
劲 度模 量 与路 面结构疲劳寿命 的研究
邱 文龙
（ 北 省 交通 规 划 设 计 院 ， 河 北 石 家庄 ０ ０ １ 河 ５ ０ １）
路床水泥土检测延时试验
Value Engineering0引言路床水泥土是道路工程中常用的路基材料之一，其力学性质和稳定性对道路的使用寿命和行车安全具有重要影响。
为了更全面地了解路床水泥土的性能，特别是在长时间使用后的变化趋势，需要开展延时试验。
1工程概况本标段位于固原市原州区寨科乡境内，线路起讫里程为K152+800~K158+962，全长6.162km 。
线路起点位于白路岗子村白路岗子1号大桥0号台，过寨科互通立交，穿宋家洼隧道到达本标段终点K158+962处。
采用双向四车道。
主要工程量：主线路基总长2.69km ，挖土方约491万方，填方约53万立方米。
施工内容包括清理与挖除树木、路基挖土方、路基填筑等。
挖、装、运、摊、平、压全部用机械进行流水作业。
现定试验段于K157+540-K157+740段，长200m ，该试验段试验参数为下一步土方路基填筑施工提供技术支持、指导。
2路床水泥土检测延时试验研究2.1试验目的2.1.1确定最佳施工组织在道路建设中，施工组织的合理性直接影响工程的质量、进度和成本。
不同的施工组织可能选择不同的材料搭配和施工工艺，而路床水泥土的质量与材料的选择和搭配密切相关，延时试验可以通过模拟实际使用环境，评估路床水泥土在不同材料组合下的性能变化，为选择合适的施工组织提供数据支持；延时试验的结果可以帮助工程师更好地理解水泥土的性能特点，从而优化施工技术方案，通过调整施工工艺和参数，提高材料利用率、降低成本，并确保工程的可持续性；不同的施工组织可能对工程进度有不同的影响，通过延时试验，可以更好地了解水泥土在不同施工组织下的强度和稳定性，有助于合理安排施工进度，提高工程的施工效率。
2.1.2验证联合作业协调性在路床水泥土工程中，涉及到多个工种、多个施工组织的协同作业，各个组织之间的协调性直接关系到施工过程的顺利进行，影响工程的进度和质量；不同的施工组织可能使用不同的设备和材料，协同使用资源是确保施工高效进行的关键，联合作业协调性需要考虑设备和材料的统一标准和协同配合，且不同施工组织的工程流程可能存在交叉和耦合，协调施工流程的顺畅，避免冲突和阻塞，对于提高施工效率至关重要。
长寿命路面综述
长寿命路面综述赵 芳(河北省交通勘察设计研究院,石家庄 050011)摘 要 介绍了国外长寿命沥青路面的设计理念,并对国外一些已有的长寿命路面的经济性能、使用性能、路面的损坏形式进行了分析,同时介绍了长寿命沥青路面的力学设计方法的研究状况。
关键词 长寿命路面;沥青路面;全厚式;交通量中图分类号:U416.216 文献标识码:B 文章编号:1673-6052(2008)01-0008-0220世纪末以来,长寿命沥青路面成为世界各国沥青路面最为热门的研究内容。
在全世界范围内,道路荷载均在不断增加,其中重载货车交通量增幅较大,同时为了提高轮胎的服务寿命采用较高的轮胎压力,轮胎接地压力提高,从而使沥青路面出现了许多问题,如车辙、永久变形、疲劳开裂等。
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,欧美许多国家将长寿命路面设计理念试用在重交通道路上,在延长沥青路面使用寿命、降低寿命周期费用方面获得了极大的成功。
1 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底开裂和避免结构性车辙,使路面的损坏仅限于顶部(25~100mm),因此只需要定期的表面铣刨、罩面修复,在使用年限内不需要大的结构性重建。
长寿命路面结构设计要求考虑设计标准轴次、荷载以及轮胎压力及容易维修、施工适应性及施工速度、安全、耐久及可再生性能,并最大限度降低对环境的影响。
英国学者通过对厚沥青路面长期性能调查,并通过对柔性道路40年周期费用经济分析,包括道路路面性能的变异性、交通延误费用、维修相关费用,表明对于重载交通道路,较经济的设计就是增加设计年限为最少40年。
这样无须进行结构性的维修,以降低道路维修费用,减少道路交通延误,长寿命路面为首选设计方案。
各个国家采用主要道路的路面结构设计年限有所差异,南非、日本为20~40年,而美国为30~50年。
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 。
陕西：沥青路面耐久研究通过验收
ｃ ａ ａ ｔｒｓ ｃ—ｐ ａ ｆ ｎ ｔ ｒ ｌａ ｄ ｃ ａ ｓ ｈ ｌ ａｅ ｓｇ ｉ ｃ ｎ ｌ ｉ ｅ ｅ ｔｆ ｍ ｅｒ ｌ ｕ ａ ｐ ａｔ ｈ ｒ ｒ ｈ ｒ ｃｅ ｔ ｉ ｉ ｅ ｋ ｏ ａｕ ａ ｎ ｏ ｌａ ｐ ａｔ ｒ ｉｎ ｆ ａ ｔ ｄｆ ｒ ｎ ｒ ｉ ｙ ｏ ｐ ｔｏｅ ｍ ｓ ｈ ．Ｔ ｅ ａ ｅ ｌ ｅ
环氧沥青混凝土和浇筑式沥 青混凝 土两种初 拟桥 面铺 装
结构进行了对 比试 验 ，为最 终确定辽 河特大 桥桥 面铺装
２０ ０７年成功用 于子靖 高速公路路面工程 中 ，经 过三年多
形式提供了科 学依据 。 现正在利用该设备在草 （ ）南 （ 市 杂木 ）高速公路
进行 “ 高速公路橡胶沥青路面结构 ” 的加速 加载试 验研
土 刚 性 基 层 的 耐 久 抗 裂 沥 青 路 面 的 设 计 理 念 ，并 对 耐 久
辽 宁交 科 院进 口世 界 级 路 Nhomakorabea面 加 速加 载 系统
日前 ，辽宁省 交通科学 研究院从南 非购 进 了当前世 界上设计理念最先进 、加载速度最快 的 ＭＬ ６ Ｓ ６型可移动 直线式路面加速加载试 验系统 。
究任务 ，将 为 ２ １ 年辽宁省公路建设与养护大规模应用 ０ １
新结构、新材 料、新技术提供有力技术支撑 。
摘 自 《中国交通报 》
摘自 《 中国交通报》
验 。试验历时三个 月 ，采用 了标准轴 载和超载 ５ ％两种 ０ 荷载形式 ，模拟了常温 、降雨 、高 温等试 验条 件 ，针对
随着我国经济的持续高速发展 ， 公路运输交能量越
来越大 ，在车辆 荷载 特别 是重 载 和超载 车辆 的作用 下 ， 基层强度不足或强度衰减过快 是造成 沥青路面结构 大范 围早期损坏的主要原 因。该项 目研究成果 已于 ２ ０ ０６年至
从西三试验路看我国长寿命半刚性基层沥青路面
由 以上对 比可见 ：Ｓ Ｐ Ｕ 设计 级 配 时考 虑 粗 料要 细 、细 料要 粗 ． 目的是更 好地 发挥 集料 之 间 的嵌挤
最大筛 孑 尺寸 之 间的连 线 ．设 计 级配 曲线 愈靠 近最 Ｌ
大密 度则 混合 料愈 好压 实 ．但混 合料 愈不稳 定 ，反 之虽 稳定 性 好但 难 以 压实 。Ｓ Ｐ 计 时 力求 找 到二 Ｕ设 者 的平衡 。以保证 混合 料 良好 的工作性 能 。
摘 要 ：长 寿命 沥 青路 面 已成 为 国 际道 路 工 程 界 普 遍 重 视 的 一 项 研 究 内容 。 结 合我 国半 刚性 基 层 沥 青 路 面 的破 坏特 点 ，在 分 析 西三 试 验 路路 面使 用性 能 长期 观 测数 据 的 基 础 上 ．就 延 长 半 刚 性 基 层 沥 青路 面 的使 用 寿命 ，提 出 了改 进 设 计 方 法 、保 证
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｎ － ｉｅ Ｓ ｍ ｉ ｒ ｇ ｄ Ｂａ ｅ Ａｓ ｈ ｔ Ｐａ ｅ ｅ ｔ Ｂａ ｅ ｎ ｔ ｄ ｆ Ｌｏ ｇ ｌ ｅ － ｉ ｉ ｓ ｐ ｌ ｆ ｖ ｍ ｎ ｓｄ ｏ Ｘｉａ － ａ ｙ ａ ｓ ａ ｎ Ｓ ｎ ｕ ｎ Ｔｅ ｔ Ｒｏ ｄ
长寿命沥青路面关键技术研究(140页)PPT
- 采用半刚性基层结构(结构单一) ; - 面层厚度比国外的薄(总厚度相当); - 路面的破坏形式与设计指标不一致 - 易出现结构性破坏，修复困难.
（2）长寿命路面的特点
- 沥青面层厚度大; - 服务周期长(超过50年); - 维修方便且费用低
长寿命沥青路面
（3）长寿命沥青路面设计理念
长寿命沥青路面
1 长寿命沥青路面发展及研究现状
长寿命沥青路面
1.1 前言
- 近年来我国高速公路里程增长迅速。
2000年底，高速公路通车 总里程已达到1.6万公里， 我国高速公路总里程跃居 世界第三位； 2002年底，我国高速公路 通车总里程已达到2.52万 公里,跃居世界第二位； 截止到2004年底，我国高 速公路通车里程已超过3.4 万公里，保持世界第二。
a、局部性； b、通常行车道首先发生； c、强烈的时间特性； d、通过及时的局部性的维修和铣刨加铺可以得到缓解。
长寿命沥青路面
（2）第二类早期损坏
由深层次原因导致的早期损坏，与我国采用较薄沥青 层的半刚性基层沥青路面结构有关。
- 薄沥青层从长远来说，无法防止开裂，无法防止各种途径地水 地进入，又不能迅速地排除水，尤其是在严重的超限超载车辆通 行的路段，超载和水的共同作用使沥青路面在短时间内发生较严 重的损坏，且导致基层结构的损坏。
长寿命沥青路面
Shell法采用的三层弹性体系路面模型
在第四届(1977)和第五届(1982) 沥青路面结构设计国际会议上， 各国分别提出了十余种以力学～经验法为基础的设计方法。长 寿 命 沥 青 路 面
力学～经验法设计方法示例
结构
Shell 美国 AI
南非 NITRR
路面模型 多层弹性
半刚性基层长寿命沥青路面结构设计指标研究
2011年1期(总第73期)作者简介：任海峰（1964-），陕西扶风人，高级工程师，研究方向为路面路基工程。
国外长寿命道路工作者认为沥青路面的主要结构破坏来自沥青结构层的疲劳破坏和整个结构层的永久变形，如图1所示。
因此，在长寿命沥青路面结构设计时，提出了对沥青结构层底容许拉应变和土基顶面容许压应变进行验算，以控制路面结构层可能出现的结构性破坏，一般认为沥青结构层底拉应变应小于其疲劳极限70με或80με，土基顶面竖向压应变应小于200με。
由于国外长寿命沥青路面设计指标是建立在全厚式或柔性结构路面基础上而提出的，而我国目前采用的路面结构形式多为半刚性基层结构，故不宜采用该指标来指导我国半刚性基层长寿命沥青路面的设计，因此，需要对比分析我国半刚性基层结构和国外柔性基层沥青路面结构力学特点，探求适合我国半刚性基层长寿命沥青路面的设计指标。
图1沥青路面主要破坏形式1结构计算模型与方案1.1结构的选择选取国外典型柔性基层路面结构和国内传统半刚性基层结构进行力学响应分析，计算时，假设各结构层间处于完全连续状态，且将相同材料层视为整体，忽略不同结构层之间相对细微的差别，结构层材料参数参考参考我国现行公路沥青路面设计规范推荐值，见表1。
1.2力学计算图示本研究将采用BISAR3.0程序进行计算和分析，计算图示采用双圆均布荷载，荷载参数选取标准轴载接地压力P =0.7MPa ，δ=10.65cm 。
双圆均布荷载的中心点坐标为（-1.5δ，0，0）和（1.5δ，0，0）（δ为荷载半径），两轴心距为d =3δ=31.95cm 。
计算时，设行车方向为X 方向，道路横断方向为Y 方向，垂直向下为Z 方向，见图2所示。
在双圆均布荷载条件下（不考虑轮胎对路面的水平作用力），最不利的应力、应变空间位置必然位于在Y -Z 平面内，因此在力学分析时，只计算Y -Z 平面内点的应力、应变和位移。
沿Y 方向每0.25δ取点计算，Z 方向取12个点，根据各种结构的特点，Z 坐标取值不同。
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介绍了陕蒙高速试验路的铺设情况、试验路目的及方案、检测仪器的埋置情况;对现场测试得到的级配碎石层及土基的测量结果进行了归纳整理;运用弹性层状体系理论利用Bisar程序进行理论计算,把理论结果与现场测试结果进行了对比分析,验证了弹性层状体系应用的合理性,得到了陕蒙路长寿命路面的应力修正值,对长寿命路面的设计具有一定的参考合状况对许多路用性能有着重要影响,如车辙、永久变形、疲劳开裂等都与层间结合有关,因此在路面设计中层间问题也就成了关键问题之一;现场检测可以检验路面设计的合理性,本文对陕蒙高速长寿命路面试验路进行检测和分析。针对双层梁层间光滑、层间连续和层间部分连续的结合状态,通过数学和力学方法推导得到了双层梁整体刚度与层间系数的关系,为沥青路面层间状况的确定提供了理论依据;以沥青混合料单层梁弯曲试验为参照,结合双层梁的理论公式,测定了没有经过层间处理措施的双层梁的模量和刚度,并且根据试验结果对刚度的理论公式进行了修正。