沥青路面最佳罩面厚度的确定
高速公路沥青路面薄层罩面养护技术与施工方法
高速公路沥青路面薄层罩面养护技术与施工方法高速公路是现代道路交通中极其重要的组成部分，其对于国家的经济和社会发展具有至关重要的作用。
沥青路面薄层罩面养护技术是高速公路养护中非常重要的一项任务，它能够保持路面的光滑度和平整度，减少路面翘曲、龟裂、车辙等问题，大幅度提升路面的使用寿命和性能。
本文将就高速公路沥青路面薄层罩面养护技术进行详细的阐述，并提供施工方法以供参考。
沥青路面薄层罩面养护技术是指通过对干燥的路面涂覆薄层罩面材料来养护路面、改善路面状况的一种技术。
该技术既可修复老旧路面，又可保护新建路面，它具有低成本、高效益、易施工等优点，是一种非常适合我国的养护方式。
二、养护的原则养护技术的有效性取决于养护资料的选择和施工方法的正确性。
沥青路面薄层罩面养护技术的基本养护原则是“合理选材、科学施工、完整保养、适时维护”。
具体来讲：1、合理选材：选用质量优良、适合路面的材料，如AS系列沥青罩面材料、乳化沥青、聚氨酯弹性体等；2、科学施工：先要对路面进行维修处理，如补补裂缝、补补坑、进行清理、擦拭等，然后再进行薄层罩面材料的涂覆，涂刷要均匀、细心、细致，以确保涂层完整、无漏水；3、完整保养：养护期间要对路面进行定期检查和维护，及时进行如洒石子、喷洒沥青等保养措施，以保持路面的光滑度和平整度；4、适时维护：养护完毕后，应适时对路面进行维护和养护，以保障路面的正常使用和使用寿命。
三、施工方法1、研磨：由于罩面养护剂粘附于路面上的时间很长，所以路面的平整度要求高，通常为1mm/米。
因此，在施工前必须对路面进行研磨处理，使路面平整、光滑。
2、清理：在对路面进行罩面养护前，必须对路面进行彻底的清理，去除灰尘、泥沙等杂物，以确保罩面养护剂能够充分粘附在路面上。
3、补坑、补缝：a. 补缝：应根据路面罩面养护剂的厚度而定，如果罩面养护剂的厚度为1-2mm，缝口宽度不得超过0.2cm，缝深不得超过0.3cm。
4、罩面养护剂的涂布：如图所示，进行喷涂或铺设罩面养护剂。
罩面
一、概述高速公路沥青混凝土路面的罩面工程是一项规模大、涉及面广、投资大的路面维修养护工程。
如何处理好由于罩面所引起的路面标高的调整、罩面前原有路面病害的综合治理等一系列技术问题，提出切实可行、对症有效、经济合理的解决方案，则是路面罩面设计工作中首要面对和亟待解决的课题。
二、罩面设计中常见的几个技术问题高速公路沥青混凝土路面在罩面设计工作中经常遇到的技术问题，归纳起来主要有以下两个方面：1、标高调整问题：由于罩面导致路面标高的调整，以及由此而涉及到路缘（肩）石、防撞护栏标高的调整，上跨构造物净空的限制，桥面与路面在伸缩缝处的衔接，互通区收费站、服务区、主线收费站广场等衔接部位的处理，中央分隔带紧急开口路面的整平，纵横断面的恢复与调整等。
2、缘有路面的病害治理问题：路面罩面之前，首先应对原有路面的病害进行综合治理，其中包括对路面内在的结构强度不足、水稳性恶化等路段的处理，桥涵结构物桥面铺装层病害的治理，以及各种路面病害的挖补处理等。
三、相关问题的处理方案1、标高调整问题的处理方案：（1）路缘（肩）石标高的调整：可考虑将原有路肩石拆除，其下铺设一定厚度（根据罩面层的厚度确定）的砂垫层后，重新砌筑路肩石。
沥青砂拦水带可做拆除后重新铺筑。
但从经济和实用角度考虑，当铺筑罩面层的厚度在4～5cm以下时，也可以在沥青砂拦水带或路肩石的内侧预留出一道断面下口宽10cm的集水槽，以免除对沥青砂拦水带和路肩石标高的调整，同时也有利于地表水、层间水的横向排出，起到纵向集水槽的作用。
对于中央分隔带两侧的路缘石，可以考虑采用挖除后重新预制安装的方案，重新安装的路缘石尺寸应满足罩面后路面结构层厚度的要求。
如果原有路缘石顶面为缓坡面，车轮通过这一部位的可能性较小，从经济、安全角度考虑，也可以采取罩面层漫铺的方式，在罩面层沥青混凝土摊铺时，路缘石缓坡面上采取沥青混凝土漫铺顺接，这样可以大大减少路缘石的拆除、预制、安装的工程量。
对于超高路段中央分隔带设置有集水井水篦子的路段，由于罩面对其使用功能无大影响，水篦子的标高可以不进行调整。
沥青路面施工技术质量标准
沥青路面施工技术质量标准<1>基层1、沥青面层施工前应对基层进行检查，基层质量不符合要求的不得铺筑沥青面层。
2、新建沥青路面的基层按结构组合设计要求，选用沥青稳定碎石、沥青贯入式、级配碎石、级配砂砾等柔性基层；水泥稳定土或粒料、石灰与粉煤灰稳定土或粒料的半刚性基层；碾压式水泥混凝土、贫混凝土等刚性基层；以及上部使用柔性基层，下部使用半刚性基层的混合式基层。
3、半刚性基层沥青路面的基层与沥青层宜在同一年内施工，以减少路面开裂。
4、以旧沥青路面作基层时，应根据旧路面质量，确定对原有路面修补、铣刨、加铺罩面层。
旧沥青路面的整平应按高程控制铺筑，分层整平的一层最大厚度不宜超过100mm。
5、以旧的水泥混凝土路面作基层加铺沥青面层时，应根据旧路面质量，确定处治工艺，确认能满足基层要求后，方能加铺沥青层。
6、旧路面处理后必须彻底清除浮灰，根据需要并作适当的铣刨处理，洒布粘层油，再铺筑新的结构层。
<2>材料<2.1>一般规定1、沥青路面使用的各种材料运至现场后必须取样进行质量检验，经评定合格方可使用，不得以供应商提供的检测报告或商检报告代替现场检测。
2、沥青路面集料的选择必须经过认真的料源调查，确定料源应尽可能就地取材。
质量符合使用要求，石料开采必须注意环境保护，防止破坏生态平衡。
3、集料粒径规格以方孔筛为准。
不同料源、品种、规格的集料不得混杂堆放。
<2.2>道路石油沥青1、沥青路面采用的沥青标号，宜按照公路等级、气候条件、交通条件、路面类型及在结构层中的层位及受力特点、施工方法等，结合当地的使用经验，经技术论证后确定。
（1）对高速公路、一级公路，夏季温度高、高温持续时间长、重载交通、山区及丘陵区上坡路段、服务区、停车场等行车速度慢的路段，尤其是汽车荷载剪应力大的层次，宜采用稠度大、60℃粘度大的沥青，也可提高高温气候分区的温度水平选用沥青等级；对冬季寒冷的地区或交通量小的公路、旅游公路宜选用稠度小、低温延度大的沥青；对温度日温差、年温差大的地区宜注意选用针入度指数大的沥青。
高速公路薄层沥青混凝土罩面设计
度 上 调 整 原 路 面 的 平 整 度 ，但 必 须 将 其 铺 在 结 构 强 度 和 下 ； 沥 青 面 层 的 高 温 抗 形 变 能 力 足 够 的 路 面 结 构 上 。 囚 为 薄 ，｛ 别 是 超 薄 沥 青 混 凝 土 面 层 对 路 面 结 构 强 度 无 明 显 增 强 作 晖
的 高 温 抗 形 变 能 力 满 足 要 求 的 路 面 上 。因 为 薄 沥 青 混 凝 土 面 甚 至 导 致 结 构 性 破 坏 。
响 了 沥 青 路 面 使 用 的 安 全 性 、 适 性 、经 济 性 和 通 行 能 力 ， 舒 不 但 提 高 了 道 路 的 使 用 费 用 ，增 加 了 能 耗 ，而 且 对 人 们 的 生 命 安 全 构 成 了 威 胁 。近 些 年 来 由 于 交 通 量 与 载 重 量 的 增 加 ，这
也 适 用 于 新 建 公 路 的 磨 耗 层 。 耗 层 一 般 厚 度 为 ２ ｍｍ 左 右 ， 磨 ０ 混 合 料 宜 选 用 断 级 配 、改 性 沥 青 或 其 他 添 加 剂 ，以 提 高 超 薄
磨 耗 层 的 水 稳 性 。 美 国 认 为 ， 薄 层 沥 青 混 凝 土 的 厚 度 在
ｌ ｍｍ ～ ３ ｍｍ 为 宜 。 ５ ０
低 沥 青混 合料 的 强度 和模 量 ， 而 产生 较 严重 坑槽 ， 辙 ， 从 车 推
移 ，甚 至 松 散 等 早 期 损 坏 。雨 水 通 过 沥 青 面 层 滞 留 在 层 顶 面 ， 容 易 引 起 半 刚 性 基 层 顶 面 产 生 冲 刷 并 有 灰 浆 被 ＰＰ 面 层 表 面 ， Ｕ￣Ｉ
蓁霍 薄层沥青混凝土泛指层厚较薄的沥青混凝土路面，其中 霾 又 两个 的含义 其 指整 青路 舞 包括 方面 一是 个沥 面结构 薄， 层较 妻王 其二是指厚度较薄的沥青表面层。
沥青路面罩面设计新方法研究
而 罩 面后 当 量 新 建 面 层 厚 （） 于 ｈ等
罩面厚度 （ｍｈ 与有效厚度 （ｈ 之和 。 ｚ ） ｅ）
所 以 ．考 虑 环 境 因 素 的影 响后 ，罩 面 后 沥 青 路 面 使 用 性 能 的 衰 变 模 型 即 结 构 行
为 方程 可 用 以 下几 式 表 示
（） ２ 路 面ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ在 使 用 过 程 中 ． 使 用 性 能 会 预 先 估 计 路 面 在 采 取 罩 面 或 加 铺 措 施 其 Ａ Ａ ・ 【＿ －ｅｐ 一（ ＝ｋ ｃ 【 ｘ （ ｐ／１） 】２ １ １ ０ Ｙ）（ ） 其 随行 车 荷 载 和 自 然 因 素 的作 用而 逐 渐 衰 后 ． 使 用 性 能 随 时 间 或 轴 载 作 用 次 数
（ ２） ２ （．） ２ ３
Ｙ ： ａ （ｍｈ ｈ ・ Ｓ （ ３・ｚ ＋ｅ ） Ｅ ＡＬ。 ２ ４） Ｂ ｋ ・ ４ ・ｚ ＋ｅ ） ・ Ｓ ｃ ． ： Ｂ ａ （ｍｈ ｈ Ｅ ＡＬ Ｉ ｄ
复
（ ５） ２
．、 ． 公路ｔ设市场 ｜
国 内外 在 这 方 面 的 研 究 均 较 少 。美 为方程应 能反映罩面前的路面结构和损 国 ＡＡ Ｈ Ｏ 计 指 南 中 （９ ３ 版 ） 把 坏状况以及 不同罩面措施的使用性能衰 ＳＴ 设 １９ 年 ， 罩 面 分 为 功 能 性 罩 面 和 结 构 性 罩 面 两 变情 况、 ．以便 在罩 面结构设计和 寿命周 种 。所 谓 功 能 性 罩 面 就 是 指 用于 改善 道 期 费用分析 中能够预测 罩面后的使用年 路行 使质量 、增加路 表粗糙度 、弥补 一 限以及 任一年 的使 用性 能指标 。针对这
性 能 。而 不 同 的 改 建 时机 和 改 建 措 施 对 改 建 以后 的 性 能 会 产 生 不 同 的 影 响 ． 从 而 产 生 不 同 的 经 济 效 果 ．这就 存 在 最 佳 改 建 时 机 和最 佳 改 建 厚 度 的选 择 问 题 。 罩 面 后 的结 构 行 为 方 程 是 进 行 罩 面 设 计 和 优 化 的 基础 。合 理 的罩 面 结 构 行
上面层AC-13C(罩面)施工指导意见
沥青路面上面层(罩面)（SBS改性沥青，AC-13C）施工指导意见根据交通部标准JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》及设计图纸要求规定，对沥青路面上面层施工提出如下指导意见。
依据外委目标及生产配合比设计：最佳油石比为：4.73%。
最大理论密度为2.632g/cm3.空隙率范围：4%-6%；饱和度范围：65%-75%；稳定度不小于8.0KN；流值范围：1,5-4mm；矿料间隙率不小于：14.5%。
沥青路面上面层厚度采用4cm，采用AC-13C级配类型。
沥青混合料矿料级配应符合表一的规定。
沥青路面上面层用沥青混凝土矿料级配通过率（%）范围表一一、材料要求1、沥青沥青路面上面层采用SBS改性沥青，其技术要求见表二。
沥青性能整套检验委托有关试验单位进行，各施工单位和驻地监理组工地试验室对针入度、延度、软化点进行检验。
检测频率：施工单位每车检验一次。
2、粗集料应采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、近立方体颗粒的玄武岩，粒径大于4.75mm。
应用反击式破碎机轧制的碎石，严格控制细长扁平颗粒含量，以确保粗集料的质量。
集料质量应从源头抓起，派专人进驻集料加工厂，对不合格的集料不得装车、装船，对进场粗集料每500T检验一次。
（10-15mm,5-10mm均为玄武岩）。
粗集料技术要求见表三。
3、细集料采用坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质并有适当级配的人工轧制的机制砂，不能采用山场的下脚料。
对进场集料每500T检验一次。
细集料规格见表四。
4、填料宜采用石灰岩碱性石料经磨细得到的矿粉。
矿粉必须干燥、清洁，矿粉质量技术要求见表五，每50T检验一次。
拌和机回收的粉料不能用于拌制沥青混合料，以确保沥青面层的质量。
沥青路面上面层用粗集料（玄武岩）质量技术要求表三注：（1）有1个或以上破碎面为黄色节理面的集料颗粒含量应不大于5%；（2）多孔玄武岩的视密度可放宽至2.45t/m3，吸水率放宽至3%。
沥青路面上面层用细集料规格表四注:（1）视密度不小于2.6 g/cm3;（2）砂当量不得小于65%（宜控制在70%以上）,亚甲蓝值不大于25g/kg；（3）小于0.075mm质量百分率宜不大于12 %；（4）棱角性不小于30s。
一建 沥青路面厚度标准
一建沥青路面厚度标准沥青路面厚度标准是指在道路建设中使用的沥青混凝土层的厚度规定。
沥青路面是道路工程中常用的路面类型，它具有较好的耐久性、降噪性和耐水性等特点。
在设计和施工过程中，合理的沥青路面厚度标准对于保障道路的使用寿命和交通安全起着重要作用。
下面将从沥青路面设计的原则、不同道路类型的沥青路面厚度标准以及影响沥青路面厚度的因素等方面进行详细介绍。
首先，沥青路面设计的原则是根据道路用途、交通量和强度要求等因素来确定合理的路面厚度。
根据国家相关标准规定，沥青路面设计一般遵循以下几个原则：（1）保证路面平顺度和舒适性；（2）保证路面的耐久性和使用寿命；（3）保证路面的抗裂性和抗滑性能。
其次，不同道路类型的沥青路面厚度标准存在差异。
根据道路等级、交通量和使用要求等不同因素，沥青路面厚度标准会有所不同。
一般来说，高速公路和主干道的沥青路面厚度相对较大，一般在15-20厘米之间；次干道和支路的沥青路面厚度相对较小，一般在10-15厘米之间。
此外，根据不同的地区气候条件和地质情况，沥青路面厚度标准也会适当进行调整。
最后，影响沥青路面厚度的因素有多个。
首先是道路基层的承载力和稳定性。
如果基层地质条件较差或者承载能力有限，需要增加沥青路面的厚度以提高路面的稳定性。
其次是预计的交通量和车辆类型。
交通量越大、车辆类型越重，需要相应增加沥青路面的厚度以满足其强度要求。
此外，还需要考虑气候条件、地下水位以及沥青材料的品质等因素，以确保沥青路面施工质量和使用寿命。
总之，沥青路面厚度标准是道路工程中重要的设计指标之一，合理的沥青路面厚度有助于提高路面的使用寿命和交通安全。
在实际工程中，设计人员需要根据具体情况进行综合考虑，合理确定沥青路面的厚度，以确保道路的质量和安全性。
薄层沥青混凝土罩面施工的质量控制
薄层沥青混凝土罩面施工的质量控制一、薄层沥青混凝土的概念1、薄层沥青混凝土泛指层厚较薄的沥青混凝土路面，主要是指整个沥青路面结构层较薄和厚度较薄的沥青表面层两种情况。
薄层沥青路面结构层主要是指新建或旧路改造过程中设置的抗滑磨耗层。
磨耗层一般厚度为20mm左右，混合料宜选用断级配、改性沥青或其它添加剂，以提高超薄磨耗层的水稳性。
薄层沥青混凝土面层是用摊铺机铺和用压路机碾压的单层热拌沥青混凝土，代表厚度是15-30mm。
按薄沥青混凝土面层的厚度，可将其分为三种，即薄沥青混凝土面层2 5-30mm，很薄沥青混凝土面层20-25mm，超薄沥青混凝土面层15-20mm。
2、薄层沥青混凝土面层的主要特点（1）服务寿命长（2）能设计成承受重载交通和高剪应力的混合料；（3）平整的、抗滑性能好的表面；（4）可被铺成需要的厚度、纵坡度和横坡度，并压实成平整、耐久的表面层；（5）没有沥青泛油现象；（6）容易养护。
二、薄层沥青混凝土罩面施工各环节的质量控制（一）施工前的基础工作1、铣刨并清理原路面将试验路段行车道的原沥青混凝土面层用铣刨机铣刨20mm，且使构造深度达到2mm以上，然后清理路面，不得有尘土、杂物或油污。
2、SBS改性沥青粘结防水层施工（1）沥青和石料的用量防水层改性沥青的喷洒量为1.6kg/㎡，为保护此沥青膜在施工过程中不被破坏，一般须在沥青膜上稀撒铺量50～60%的9.5～13.2mm单一粒径碎石，碎石粒径应与粘结防水层上铺筑沥青混凝土粒径相匹配。
理论上稀撒碎石之间是互不接触的，当摊铺沥青混凝土时，高温混合料进入碎石间的间隙中，使沥青膜受热熔化，碾压密实后，白碎石变成了沥青碎石，并嵌入了该沥青结构层底部与之形成了一个富沥青层的整体。
（2）SBS改性沥青粘结防水层的施工工艺1）准备喷洒沥青的工作面，应整洁无尘埃，清理路面，应平整、干燥、整洁，不得有尘土、杂物或油污。
2）采用进口沥青洒布车均匀喷洒SBS改性沥青防水层。
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沥青路面最佳罩面厚度的确定第22卷第6期2005年6月公路交通科技JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentV01.22No.6Jun.2005文章编号:1002-O268(2005)06-0010-04沥青路面最佳罩面厚度的确定刘黎萍,孙立军(同济大学道路与交通工程教育部重点实验室,上海2txxm)摘要:针对目前国内沥青路面罩面设计方法的不足,借助于同济大学对新建和罩面改建后的沥青路面使用性能的研究成果,将寿命周期费用分析引入罩面设计,提出基于性能的沥青路面罩面设计方法.该方法主要包括两部分:一是对于新建路面和使用不久,路况尚好的路面,进行最佳罩面时机和最佳罩面厚度的选择(已在参考文献1中述及);二是对于已需进行罩面的路段,只进行最佳罩面厚度的选择,本文即是针对此情况.文中考虑了寿命周期和一个性能期罩面厚度的优化,给出了几个性能期最佳罩面厚度设计诺谟图.关键词:沥青路面;最佳罩面厚度;寿命周期;性能期中图分类号:U416.217文献标识码:A SelectiononOptimLImOverlayThicknessforAsphaltPavementLIULi.ping,SUNLi-J(KeyIad~ratoryofRoadandTrafficEngineeringoftheMinistryofEducation,TongiiUnivers ity,Shanghai20O092,China)Abstract:ThisarticlepresentsasphaltpavementoverlaydesignmethodbasedonTol~iUniversity'sresearchachievementsaboutthe performanceofnewandoverlayasphaltpavements,withlifecyclecostanalysisincorporated inoverlaydesignaswellasperformance—basedoverlaydesignmethod.Themethodmainlyincludestwoparts:oneistheselectionofopt imumoverlaytimingandthicknessfornew pavementsorpavementingoodcondition.Theotheristheselectionofoptimumoverlaythick nessforpavementinneedofoverlaywhichishighlightedinthispaper.Optimizationofoverlaythicknesstakingintoaccountoflife.cycle andoneperiodperformanceisdiscussed withseveraldesignnomogramsofoptimumoverlaythicknessprovided.KeywOrdS:A~phaltpavement;Optimumoverlaythickness;Life-cycle;Perfonnanceperio d目前国内外沥青路面的罩面改建要么是基于经验,要么是基于力学分析,均未与路面的使用性能联系起来;有些方法即便是在模型中考虑了性能,也只是具有预测功能,不能用来指导罩面的定量设计n].针对这一状况,本研究借助于同济大学对新建和罩面改建后的沥青路面使用性能的研究成果,将寿命周期费用分析引入罩面设计,提出基于使用性能的沥青路面罩面优化设计方法.该方法的核心就是罩面后沥青路面(即复合式沥青路面)的结构行为方程,这在文献[1—5]中均有述及.有了该方程,就可以预先估计路面在采取罩面或加铺措施后,其使用性能随时间或轴载作用次数的变化规律,再结合寿命周期费用的考虑,就可在给定厚度范围内通过计算机搜索选择出满足性能要求的最佳的(总造价或总费用最低)罩面厚度.该方法主要包括两部分:一是对于新建路面和使用不久,路况尚好的路面,可进行最佳罩面时机和最佳罩面厚度的选择nl2;二是对于已需进行罩面的路段,只进行最佳罩面厚度的选择,本文即是针对此情况.需要说明的是,目前沥青路面出现的早期损坏现象(严格说是初期损坏)多表现为非正常损坏,更收稿日期:2004-02—19基金项目:国家杰出青年科学基金资助项目(50325825)作者简介:刘黎萍(1968一),女,山东曹县人,博士,主要研究方向为路面工程.(1iu.1iping@163.eom)第6期刘黎萍,等:沥青路面最佳罩面厚度的确定多地体现为材料的损坏,可通过改善材料设计加以弥补.本文仅限于罩面结构设计,即拟通过性能分析和经济评价选择最佳的罩面厚度.限于时间和研究条件,此方法还没有发展为对罩面材料等因素的考虑.本研究所指的罩面范围较广,从为改善功能性能而加铺的较薄的罩面层(如2era)到为提高结构性能而加铺的较厚的罩面层(一般为4—12cm)均在本研究之列,其范围可根据实际需要选定.分析中用到的结构行为方程和寿命周期费用模型可参考有关文献,这里不再赘述.1几个相关概念的介绍性能期是指路面的使用性能由初始性能衰变到最低可接受水平时所经历的年限.其长度受很多因素的影响,如交通荷载,路面结构,材料,养护水平等.对罩面来说,罩面前的路况水平,罩面厚度,材料等都会对罩面后的性能期长度产生影响.分析期是设计时考虑的寿命周期的长度.分析期的长短对结构厚度优化结果有显着影响.一般情况下,根据公路等级,路面类型和使用要求,可在l5—35a之间选取,原则上要求参选方案至少包括一次罩面(改建)活动,且不同方案的比较应以相同的分析期为基准.一个分析期内可能包含多个性能期,为分析方便,本文限制不超过5个性能期.我国规范上的路面设计年限是根据公路等级和路面等级来确定的,具有明确的数值.而事实上,由于受多种因素的影响,路面的未来使用年限是未知的.所以,本设计方法并不明确规定路面的设计年限,而是通过对使用性能的要求间接地控制.对于按性能期(即设计使用期)优化这种情况,设计年限是指所有参加比选的方案在使用性能衰变到指定水平(高水平,中水平,低水平)时至少应具有的使用年限,它随设计方案的不同而变.对于按寿命期优化(即全寿命优化)这种情况,本方法主要考虑两种情况,一是从满足性能控制标准的要求出发自发选择设计使用期(即性能期长度),二是人为限制设计使用期不低于某年,加上设计标准的要求就等于间接控制了性能衰变过程.2分析期内最佳罩面厚度的确定需要说明的是,由于最佳罩面厚度是在分析期即整个寿命周期内进行选择的,未来的罩面时机和厚度会对当前的罩面厚度产生影响,所以为方便说明,这里列出4个性能期的罩面时机和厚度(最多考虑5个性能期).与新建路面不同的是,第1性能期的罩面时机为当前的路况指数PCI,,是已知参数;罩面材料均为沥青混凝土.影响罩面厚度的因素很多,如:当前,交通参数,原路面结构,分析期,贴现率等,下面通过示例说明,设计资料见表1和表2.表1最佳罩面厚度优化设计基本资料表2最佳罩面厚度优化设计分析示例资料分析因子方案代号当前eeltAADTESALA分析期贴现率l5分析期①6026OO750O.050.03200.106026O0,50:.加05:.朋0325叫.注:表中y为交通量增长率,A为标准轴载增长率.2.1当前PCI,对最佳罩面厚度的影响分析中发现,交通量水平不同,当前眦对罩面厚度的影响也有差异(按总费用优化结果).所以这里分两组说明当前对最佳罩面厚度优化结果的影响(①一④方案为一组,⑤一⑧方案为一组).优化设计结果见表3,限于篇幅,主要寿命周期费用表略.(1)由于是在整个寿命周期内分析,受未来性能期的影响,第1性能期的最佳罩面厚度与当前PCI之间并未表现出明显的规律性.(2)当当前PCI在60—75分之间变化时,按总造价优化的各性能期的最佳罩面厚度均不变,且都为优化时设定的初值.但随当前P~I的增加,总造价12公路交通科技第22卷呈递减趋势,这说明较早地采取罩面措施可节省寿命周期内的总造价.表3①一⑧方案最佳罩面厚度优化设计结果(3)当当前PCI在6o一75分之间变化时,按总费用优化的各性能期的最佳罩面厚度不同.对第1组来说,第1性能期的最佳罩面厚度有变化,但没有规律性,而未来的最佳罩面时机没有变化;对第2组来说,第1性能期的最佳罩面厚度相同,且为优化时设定的初值,而未来的最佳罩面时机和厚度有变化.但无论哪一组,随当前P的增加,总费用均呈递减趋势.(4)当按总费用优化时,不同性能期的最佳罩面厚度有逐渐增大的趋势,即在当前的设计条件下,要使寿命周期内的总费用最低,则初期罩面厚度较薄,后期变厚.(5)对比按总费用和按总造价优化的设计结果可以看出,按总费用优化的最佳罩面时机比按总造价优化的要早(要高),而最佳罩面厚度总体偏大.对同一设计方案来说,虽说按总费用优化结果的寿命周期内的总造价较高,但其总费用要比按总造价优化结果的总费用低30%以上,由此带来的资金节省将是巨大的.以下几个参数的分析结果不再一一列出,这里仅给出分析结论.2.2交通参数的影响交通量和交通轴载的增大将导致罩面期提前,即达到相同损坏标准所需的年限缩短,从而导致在相同的分析期里,交通量大的方案性能期数有可能增多或性能水平降低,表现在费用上,则为各项费用均呈上升趋势,尤其是用户费用的增加非常明显,从而导致总费用的增加显着.同样受未来性能期的影响,第一性能期的最佳罩面厚度与交通量水平之间也未表现出明显的规律性.2.3贴现率的影响不同贴现率下(本例选定的贴现率范围内)按总造价优化的结果完全一致,而按总费用优化的结果仅在贴现率较大时的未来的罩面厚度略有差异.这可能是因为贴现率主要影响寿命周期费用的大小,而对设计结果的影响是间接的,不显着的.2.4分析期的影响分析期的选择对寿命期内的分析结果有影响,分析期越长,则可能性能期个数越多或罩面厚度越大. 对于本例来说,分析期不同对初期罩面厚度没有影响,但对未来罩面时机和厚度均有影响.总的来说,按总造价优化的结果,无论是罩面时机还是罩面厚度都偏向于优化时设定的初值,而按总费用优化的结果,未来的罩面时机偏向于优化时设定的终值,罩面厚度则基本上随罩面次数的增加呈增大趋势.从上面的分析不难看出,若从整个寿命周期考虑,很难用一简单的图示表达最佳罩面厚度与影响因素之间的定量关系.所以,下面只考虑一个性能期(第1次罩面后的性能期)的最佳罩面厚度的优化, 以寻求最佳罩面厚度与交通量水平,罩面前PCI,原沥青面层厚度等因素之间的相关关系,并绘出求解最佳罩面厚度的设计诺谟图,为罩面设计提供方便快捷的途径.3性能期内最佳罩面厚度设计诺谟图作为示例,这里给出原面层厚度为9,12cm和15cm的最佳罩面厚度设计诺谟图.罩面设计资料如表4所示.表4设计使用期内最佳罩面厚度设计基本资料3.1原面层厚度为9cm时的最佳罩面厚度设计诺谟图(设计年限为8a和lOa),见图1.第6期刘黎萍,等:沥青路面最佳罩面厚度的确定13 EASL/次?d(a)设计年限为8a时4008001200l60o2O0024002800320036004000EASL/次?d'(b)设计年限为10a时图1原面层厚度为9em时的最佳罩面厚度设计诺谟图3.2面层厚度为12em时的最佳罩面厚度设计诺谟图(设计年限为10a),见图2.ESaLOR?d'图2原面层厚度为12era时的最佳罩面厚度设计诺谟图3.3面层厚度为15em时的最佳罩面厚度设计诺谟图(设计年限为12a),见图3.图3原面层厚度为15era时的最佳罩面厚度设计诺谟图4结语借助于全寿命结构行为方程和寿命周期费用分析(上接第5页)参考文献:[1]美国公路战略研究计划(SHRP)沥青研究项目[M]重庆公路科学研究所,1995.方法,本研究提出了一种基于性能的罩面结构设计方法.该法可根据路面目前使用状况和该路的基本设计资料,在分析期内寻求总造价或总费用最低的罩面厚度(已需进行罩面时)或最佳罩面时机和厚度(尚无需进行罩面时).本文主要针对前者,文中对影响设计结果的主要因素作了分析,由于影响因素较多,且设计结果受不同性能期的影响,使得寿命期内的最佳罩面厚度与影响因素之间的定量关系很难用一简单的图示来表达.但当仅考虑一个性能期时,最佳罩面厚度与交通量水平,罩面前PCI,原沥青面层厚度等因素之间表现出明显的相关关系.文中最后给出了性能期最佳罩面厚度设计诺谟图的几个示例,供应用时参考.参考文献:[1]刘黎萍,孙立军.沥青路面罩面的设计方法[J].同济大学学报,2003,31(5):562—566.[2]孙立军,等着.沥青路面结构行为理论[M].上海:同济大学出版社,2003.[3]孙立军,刘黎萍,张宏超,等.基于性能的沥青路面全寿命设计方法(重交通沥青路设计方法之二)[J].同济大学,2003,31(7):833—837.[4]孙立军,刘喜平.路面使用性能的标准衰变方程[J].同济大学,1995,23(5):512—518.[5]刘黎萍,孙立军.旧沥青路面面层有效厚度模型研究[J].公路交通科技,2001,l8(6):9—12.[2]张肖宁,等.按体积法设计沥青混合料[J].哈尔滨建筑大学,1995,4(2):28—36.[3]WestrackForensicTeamConsemusReport.SupetlaaveMixture嘶GuidelRJ.2001.交通部[4]SIlpe应用技术的研究[R].山东省交通科研所,2001. 098765432098765432。