长寿命沥青路面设计方案探讨

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高速公路长寿命沥青路面设计施工技术指南

高速公路长寿命沥青路面设计施工技术指南

高速公路长寿命沥青路面设计施工技术指南一、高速公路长寿命沥青路面设计施工技术指南随着社会的发展,人们对于交通出行的需求越来越高,高速公路作为重要的交通方式,其设计施工技术也在不断地提高和完善。

本文将从理论和实践两个方面,对高速公路长寿命沥青路面设计施工技术进行探讨。

二、理论部分1.1 沥青路面材料的选择在高速公路的设计施工中,选择合适的沥青路面材料是非常重要的。

一般来说,我们会选择优质、环保、抗老化性能好的沥青材料。

这样可以保证路面的使用寿命更长,同时也能够减少对环境的影响。

1.2 沥青路面结构的设计沥青路面的结构设计也是影响路面寿命的一个重要因素。

我们会根据道路的使用情况和地理环境,合理地设计路面的结构。

例如,对于重载车辆较多的道路,我们会采用较为厚实的路面结构,以提高承载能力;而对于低温区域,我们则会采用较为柔软的路面结构,以适应低温环境。

1.3 沥青路面施工工艺的研究沥青路面的施工工艺也是影响路面寿命的关键因素之一。

我们会通过研究和实践,不断优化施工工艺,提高施工质量。

例如,我们会采用先进的摊铺设备和工艺,确保沥青混合料的质量和均匀性;我们还会加强对施工现场的管理,确保施工过程的规范性和安全性。

2.1 沥青路面维护与保养为了保证高速公路沥青路面的长寿命,我们需要对其进行定期的维护与保养。

这包括定期检查路面的状况,及时发现并处理问题;以及对路面进行适当的补养和修复工作,延长路面的使用寿命。

2.2 沥青路面改造与升级随着科技的发展和社会需求的变化,高速公路沥青路面也需要不断地进行改造与升级。

这包括引入新技术、新材料,提高路面的性能;以及对现有路面进行改造,满足新的交通需求。

三、实践部分3.1 案例分析本文将通过一个具体的高速公路沥青路面设计施工案例,详细介绍长寿命沥青路面的设计施工技术。

从材料的选择、结构的设计到施工工艺的研究,都将得到详细的阐述。

通过这个案例,读者可以更好地理解和掌握长寿命沥青路面的设计施工技术。

高速公路长寿命沥青路面设计施工技术指南

高速公路长寿命沥青路面设计施工技术指南

高速公路长寿命沥青路面设计施工技术指南一、前言随着社会的发展和人们生活水平的提高,高速公路已经成为了人们出行的主要交通工具。

为了保证道路的安全、舒适和高效,长寿命沥青路面的设计施工技术显得尤为重要。

本文将从理论和实践两个方面,详细介绍高速公路长寿命沥青路面的设计施工技术,以期为我国高速公路建设提供有益的参考。

二、理论基础1.1 沥青路面材料的选择沥青路面材料的选择直接影响到路面的性能。

在选择沥青路面材料时,应充分考虑其强度、温度稳定性、抗水性、抗裂性等性能指标。

还应根据路面的使用环境、使用年限等因素,综合考虑材料的成本因素,以达到性价比最优的目标。

1.2 沥青混合料的设计沥青混合料的设计是影响路面性能的关键因素之一。

在设计过程中,应充分考虑混合料的密实度、空隙率、稳定度等性能指标,以及矿料级配、温拌工艺等因素。

还应根据不同地区、不同季节的气候条件,合理选择混合料的配合比,以保证路面在使用过程中具有良好的性能。

1.3 结构设计结构设计是保证路面承载能力、耐久性和安全性的重要手段。

在设计过程中,应充分考虑路面的结构形式、厚度、肋骨高度等因素,以及施工工艺、养护措施等要求。

还应根据不同地形、地质条件,采用合理的结构布局,以提高路面的整体性能。

三、施工技术2.1 基层处理基层处理是保证路面质量的关键环节。

在施工前,应对基层进行彻底清理,去除油污、泥土等杂质。

还应对基层进行压路、平整等工作,以保证基层具有良好的平整度和密实度。

在施工过程中,应严格按照设计要求和规范标准进行操作,确保基层处理的质量。

2.2 混合料摊铺混合料摊铺是影响路面性能的重要环节。

在摊铺过程中,应采用适当的摊铺机具,按照合理的摊铺速度和温度进行摊铺。

还应注意摊铺层的厚度、压实度等因素,以及摊铺过程中的接缝处理、冷补层设置等工作。

在摊铺结束后,应及时进行碾压、冷却等后续工作,以保证混合料的均匀性和稳定性。

2.3 结构安装结构安装是保证路面承载能力和耐久性的关键环节。

关于延长重交通沥青路面使用寿命的技术探讨

关于延长重交通沥青路面使用寿命的技术探讨
强。
构的破坏是必然的。 国高速公路的早期损坏 , 我 与 超载的大量存在具有直接的关系。目 , 前 对于超载 的治理已经取得 了显著效果 。但是要彻底 限制超 载, 仅靠行政性的推动和临时 I的检查是不够的。 生 还需要从两方面的工作进行改进 , 一是建立长效的 综合机制 ; 一是准确地深化对超载的认识, 重新厘 定关于超载的定义。 以确实保护沥青路面的使用质
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工 程 技 术
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关于延长重交通沥青路面使用寿命的技术探讨
欧 鹏
( 南省 交通 建 设 质 量 监 督 站 , 南 长 沙 4 0 0 ) 湖 湖 10 1
摘 要: 本文笔者结合这些年来的一些工程体会分析 了重 交通 沥青路 面损坏的机理 , 出了与传 统路 面损坏 的不同, 出若干相 关建议 , 指 提 对解 决沥青路 面大量过旱损坏 , 具有现 实意义。 关键词: 沥青路 面; 损坏机理 ; 长寿路 面 近些年来我国公路超载以及由此造成的路面 早期损坏 , 一直是困扰公路管理部门和工程技术人 员的 棘手问题。同时我国上世纪八十f f 、 f t 九十 - ̄ 年代初建成的一批高速公路相继进人了大修养护 周期 , : 如 京津塘高速公路、 广深高速公路 、 广佛高 速公路 、 济青高速公路、 京石高速公路等等。 由此引 发出 一系列关于路面质量的一些问题 : 如何提高我 国沥青路面质量 , 如何延长我国沥青路面的使用寿 命, 如何降低沥青路面大修的养护成本等。 为此 , 国 家多部委联合开展了治超行动, 并已经取得 了 显著 的阶臣睦成果。但是要彻底杜绝超载 , 解决路面早 期损坏的问题 , 还需要对超载和路面早期损坏有一 个准确、 系统和全面的认识 , 以有效地提高路面质 量和保护既有设施 。 1 路面损坏机理的 认识 我 国高速公路沥青路面的技术实践大体上可 以分为 3 个阶段。 第一阶段大体在 19 年以前 , 96 这 个阶段的实践总体上比 较成功, 路面上的主要问题 以及研究 的重点是防止半刚性基层引起 的反射裂 缝。第二阶段大体是 19 年至 20 年, 97 0 1 这个阶段 的主要问题是片面地追求路面平整度 , 造成路面压 实度不足 , 空隙率过大, 了大量 的” 产生 水损坏”研 , 究的重 是治水。 第三阶段大致是 20 年至今 , 02 这 个阶段 的特点是为了减少水损坏而采用了不 同类 型的密实型混合料 , 同时大大提高了路面的整体强 度, 而出现的路面问题则主要是车辙。 对路面损坏机理的 认识 , 是一切路面活动的基 础。 我们通过对沥青 析, 认为造成 目 前路面大量早期损坏的原 因不能够 简单地归结为施工质量问题或材料质量, 而是有其 深远的理论原因和认识原因。沥青路面的龟裂、 车 辙、 低温开裂等是长期 以来存在的损坏现象 , 也是 路面设计时重点控制的损坏类型 。而在调查 中表 明,随着路面结构强度的提高和路面损坏期 的提 前, 路面出现了许多新的损坏类型 , 如斑状泛油、 压 密泛油 、 内部松散 、 新型泛浆 、 新型沉陷 、 坑洞 、 车 辙、 新型龟裂以 及离析等现象。 这些损坏 , 不论是其 形态还是其形成的原因都与传统的损坏不同。 传统 的损坏 出现得越来越少 , 已经不再出现 , 有些 而这 些新型的损坏却出现得非常频繁。所以, 按照传统 的理论来加强路面结构不仅没有效果 , 有时甚至是 适得其反。 目前沥青路面实践 中有三类损坏是尤其需要 重视的: —个是车辙; —个是新型龟裂( 纵向平行裂 缝) ; 另—个则是混合料的 均匀性 , 即离析。 传统理沦认为, 产生车辙的主要原因是沥青混 合料的热稳定性不足, 为此人们花费了高 昂的代价 去提高沥青混合料的质量 , 如采用改性沥青 、 提高 集料质量 、 S A或同时使用多种措施等。 采用 M 应该 说这些措施对控制车辙的产生起到了一定的作用 , 但车辙 出现的速度和深度仍大大超出了传统理论 的预期。据研究认为, 路面车辙的产生除了混合料 本身的原 因之外 , 还有结构因素, 过于刚性 的基础 结构容易诱发车辙。这虽然是更为重要的因素 , 却 是被完全忽略了的因素。 为了保证路面结构的寿命 , 相关部门通常将路 面结构设计得非常强, 意在使路面弯沉非常小。这 样的结构对于防止传统的弯拉疲劳开裂 ( 下而 自 上) 有效, 但是却增大 了沥青层内的剪切应力 , 而这 个剪切应力恰恰就是产生车辙的主要外因。 所以要 解决车辙问题, 仅仅着眼于材料特眭的改进是不够 的, 还应该综合考虑结构 十 因素, 进行综合治理。 另—个是损坏中的新型龟裂。一般认为, 路面龟裂 源自弯拉疲劳效应 , 产生于沥青层底面并 自下而上 扩展。而根据有关调查和研究证明, 在重交通作用 下路面上的龟裂损坏是 自 上而下的, 一般产生于表 面3 厘米的深度范围内 向 并 下发展。 产生这类损坏 的原因并不是弯拉疲劳作用 , 而是路面表面的剪切 疲劳。随着沥青层厚度的增加。 产生于沥青底面的 弯拉疲劳开裂越来越少 , 而产生于沥青层顶部的剪 切疲劳开裂将越来越普遍 。 所以, 采用传统方法、 措 施去解决 自下而上的损坏 , 以解决 自 难 上而下的损 坏。 路面剪应力过大的原因主要是轴载过大和轮 胎与路面接触压力 的非均匀性。重型、 非均布轮载 作用下产生的路面损坏, 既可能是自上而下的龟裂 形态 , 也可能是路面车辙 , 比传统上 的认识要 这远 复杂得多。所 以, 对于重交通作用下的沥青路面而 言, 不能简单地认为弯沉小就意味着路面结构 比 较

长寿命沥青路面结构的探讨

长寿命沥青路面结构的探讨

长寿命沥青路面结构的探讨近年来,随着公路上的交通量以及汽车荷载的不断增加,有些公路通常达不到甚至远低于设计寿命就出现了损坏,需要进行大规模的养护维修或重建。

对于高速公路、城市间的重要道路,公路的维修必然造成用户的出行不便,延长用户的驾车时间,增加燃油消耗,造成大量的维修费用、用户费用的浪费等问题,同时对社会也带来巨大的经济损失,从寿命周期费用分析的角度看,这无疑是不经济的。

如何延长公路的使用年限,这已成为目前我国公路建设者最为关心的问题之一。

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。

长寿命路面是指路面设计寿命超过40年的路面结构。

2 长寿命路面设计要求2.1较高的路基稳定性对于长寿命路面结构来讲,在设计时应尽可能地提高路基的承载能力,以便在环境和荷载作用下产生尽可能小的不均匀变形,从而为其上结构层提供稳定均匀的支承。

2.2良好的材料性能对于长寿命路面结构而言,其面层材料首先应具有较高的强度和温度、水稳定性,以抵抗大规模车辆荷载的重复作用引起的车辙,同时避免水损坏,确保行车安全性。

除此之外,长寿命路面结构对主要承重层材料的要求也很高,以确保结构层在使用寿命期内不发生疲劳破坏。

2.3合理的路面结构组成设计长寿命路面结构设计时要考虑路面各结构层的功能,充分发挥其整体性能,避免在长的寿命期内发生早期性损坏。

对于表面层,因其承受荷载、温度应力最大,又直接暴露在空气中,所以必须选择抗车辙、抗裂缝、抗磨耗、稳定、耐久、密水、粗糙抗滑的混合料和结构。

在表面层不能满足使用性能后,只需要铣刨表面层重新加铺。

沥青路面设计的新方法——长寿命沥青路面 精品

沥青路面设计的新方法——长寿命沥青路面 精品

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ路面
文/佐久利
长寿命沥青路面的概念及 特性
长寿命沥青路面(perpetual asphalt pavement)是国际沥青路面界提出的新 技术。国外20世纪60年代以来修建了 大量全厚式路面和深层高强沥青路面; 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。 全厚式路面是指沥青路面层直接建筑在 处治的或未处治的土基上, 深层高强 沥青路面则直接铺筑在粒料基层上。这 类路面的特点是路面的总厚度小于传统 上采用的沥青面层较薄的路面结构的厚 度,基本上消除了传统上普遍存在的疲 劳损坏, 路面的损坏只发生在路面的 上部。以此为基础, 提出了长寿命的 概念。长寿命路面并不是一直不损坏, 而是指路面的损坏仅发生在路面的上
长寿命路面试验路结构设计
路面典型结构组合
为了对长寿命路面进行研究,2003 年,同济大学在广东云浮修建了试验路 段,其中典型结构组合情况见表 1。
各层材料
磨耗层采用改性沥青、SMA—13 级配,掺加3‰的木质素纤维。中间层 厚度设计成抗车辙的高模量沥青混合 料,采用 SAC20-I级配,级配曲线取 偏粗的下限,沥青用量取偏少的下限, 掺加 1%橡胶粉改性。下层的厚度为15 cm,设计成抗疲劳的沥青混合料,采 用AC25-I型级配 ,级配曲线取偏细的 上限,沥青用量取偏多的上限。
长寿命路面的设计特点有以下几 点: ①沥青面层厚度大;②服务周期长 (超过50 年);③维修方便且费用低。
在设计思路上,必须按功能合理 设计结构层,其基本前提为:HMA 路 面足够厚,以消除自下而上的路面结构 破坏;路面必须有合适的厚度和刚度以 抵抗变形功能;具有足够厚度和良好性 能以抵抗自基层底的疲劳开裂; 上面层 设计主要考虑抗车辙能力和抗磨耗能 力; 中间层设计主要考虑抗车辙能力;基 层设计主要考虑抗疲劳能力。

长寿命沥青路面设计探讨

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

浅谈沥青路面全寿命结构设计方法

浅谈沥青路面全寿命结构设计方法

浅谈沥青路面全寿命结构设计方法近些年来,我国的交通运输业呈现出了欣欣向荣的发展趋势,由于公路建设里程的明显增加,加快了物资运输效率,促进了地区交流,有力地拉动了国家经济的增长。

但是,在我国交通运输业快速发展的同时,我们更要清晰的认识到其发展中所面临的严峻挑战。

随着交通运输业的繁荣,交通量也逐步增加,由于路面承载力的增加,导致路面结构损坏严重。

尤其是道路沥青路面,各种缺陷、病害及早期破坏等现象日益突出。

为了降低沥青路面的破损程度,提高行车舒适度与安全性,延长道路的使用寿命,加强对沥青路面全寿命结构设计方法的研究显得尤为重要。

一、全寿命结构设计在沥青路面道路的设计施工中,全寿命结构设计主要是指在选择路面结构的同时,还要对路面的初始性能、费用及改建后的行车时间等多种因素进行全面分析,也就是在整个路面的全生命周期内,通过对多种指标的全方位分析,进而寻找到一个理想化的施工设计方案,在保证道路施工质量的前提下,降低成本支出,实现经济效益。

在提交道路施工方案时,要使路面结构的厚度组合效果达到最佳,将道路施工的总体工程造价费用最小化,保证目标函数准确、可靠,以期对道路的性能指标和相关的约束条件进行优化处理。

沥青路面的全寿命结构设计如图1所示。

通过对上述示意图的观察和分析后,我们可以得知在一个公路沥青路面的全寿命周期内,需要经过多次的罩面与路面的改建施工,而其中每一次罩面或者是改建前所经历的时间为一个性能期,交通运输量、沥青路面的各结构层厚度、土基状况及罩面厚度等因素都会对沥青路面使用期内的使用性能衰变模式及路用性能产生影响。

示意图中显示出了凸型、凹型及反S型的三种衰变模式,在分析的后期,如果还未能使路面施工设计方案的使用性能达到事先预计的水平,则可以说明此方案中还蕴含着剩余寿命。

在对沥青路面结构进行优化设计时,尽管是同一个分析期,不同的设计方案其性能周期数与长度也会出现不同,因而需要对设计方案加以认真分析,当不能很好的满足约束条件时,就应将该设计方案淘汰,从而寻求造价费用更低的设计方案。

长寿命沥青路面研究

长寿命沥青路面研究

长寿命沥青路面研究摘要:长寿命沥青路面设计理念的研究,及国际与国内研究现状。

在中国发展的可行性和发展对策。

关键词:长寿命沥青路面;反射裂缝;磨耗层Abstract: Design concept of long life asphalt pavement research, and international and domestic research status. In China the feasibility of development and development countermeasure.Keywords: long life asphalt pavement; Reflection crack; Wearing layer近几年,随着道路交通量的增加和工程质量的提高,长寿命沥青路面以成为当代追求的目标。

长寿命路面指只需定期更换路面表层(把破坏限制在路面上层),而不需进行结构性修复或重建,且使用寿命大于50年的沥青路面。

一、设计理念上面层:抗车辙能力和抗磨耗能力中间层:抗车辙能力基层:抗疲劳能力路基:高强、稳定和坚固长寿命沥青路面在使用过程中,为保持其良好的性能和使用寿命,必须定期检测,当自下而上的疲劳开裂、温度开裂、车辙等病害达到预定深度时(即达到磨耗层深度),就必须采取罩面等措施。

对于长寿命沥青路面而言,这点非常关键,它保证了将病害限制在表层,且尽可能减小未来罩面的附加厚度(重铺厚度必须尽可能采用原厚度)。

其优点为:①沥青路面寿命可达50年以上。

②路面平整、噪音低、摩擦系数高。

③成本效益高。

④路面的养护维修仅限于面层。

⑤沥青面层可再循环。

⑥减少疲劳开裂和车辙破坏。

⑦最大限度的减少自然资源的使用。

⑧采用力学的方法进行路面设计,综合考虑疲劳开裂、车辙和温度开裂。

二、国际长寿命路面研究现状传统的沥青路面设计寿命为20年。

适度增加路面强度及沥青混合料基层厚度的长寿命路面,则甚至可以获得50年或50年以上使用寿命。

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长寿命沥青路面设计方案探讨
保证并延长路面使用寿命,对确保道路行车的通畅性、安全性,节省道路养护维修费用,以及提高公路项目全生命周期总效益有着重大的积极作用。

文章针对沥青路面提出采用长寿命设计理念,以期延长沥青路面使用寿命;首先简述了长寿命沥青路面设计的本质与目标,然后从路面结构、结构层材料、路面厚度等方面入手,对长寿命沥青路面设计进行了具体分析。

标签:长寿命沥青路面;结构设计;材料设计;厚度设计
随着社会经济快速发展,我国公路建设项目越来越多,沥青路面质量日益受到关注。

设计是沥青路面施工的“排头兵”,是否科学合理,直接关系着沥青路面质量的优劣。

为延长沥青路面使用寿命,减少养护维修费用,提出长寿命沥青路面设计。

1 长寿命沥青路面设计的本质与目标
1.1 本质
长寿命路面设计是一种新的路面设计理念。

进行设计时,依然采用传统的设计理论,只在沥青层底部的弯拉疲劳应变和路基顶面压应变上做了些许调整。

关于长寿命路面设计,各国对其有着不同的说法,但本质上没有区别,都可以将其本質具体表述为:沥青路面的设计使用寿命在50年以上,是一种沥青面厚度较高的柔性路面,在沥青底层开裂、车辙等质量病害防治上有着一定优势。

需要定期对路面进行表面铣刨、罩面修复,就可以保证路面在设计的使用寿命期间不需进行大结构性修剪。

从某一种程度上看,长寿命沥青路面设计是路面损坏模式的转变,通过长寿命路面设计,使路面损坏模式从原来的“自下而上”转变成为“自上而下”,能有效的消除传统路面存在的质量病害,利于延长并保证沥青路面使用寿命。

1.2 目标
根据以往沥青路面工程实践表明,长寿命沥青路面设计的目标主要在于三个方面:一是路面表层发生路面破坏,可以快速修复;二是不允许出现结构性破坏,如结构性损坏裂缝等;三是通过定期路面养护、修复、更换等方式,可以延长路面使用寿命,基本超过50年。

2 长寿命沥青路面设计的有关探讨
长寿命沥青路面经过实践应用以及大量研究,发现其可以有效防治传统路面的裂缝、车辙等质量,能延长并保证路面使用寿命,值得在我国大范围推广。

为了做好长寿命沥青路面设计工作,作者从路面结构、结构层材料、路面厚度等方面进行分析。

2.1 长寿命沥青路面结构设计
长寿命沥青路面设计,其理论基础是力学。

从力学角度看,控制好沥青底层弯拉疲劳应力,保证底层不发生弯拉疲劳开裂问题是长寿命沥青路面设计的一项重要内容。

为了做到这一点,采取的力学方法是准确确定荷载作用下路面结构层的应力及应变相应,以便有效控制沥青底层弯拉疲劳应的数值。

从长寿命沥青路面概念出现后,美国在这方面取得了一定成效。

美国道路科研院研制出了一种基于力学的设计指南,未来可能被ASHTO所用。

这一种设计指南,由Monismith 提出,基本流程如图1所示。

从图1可以看出来,道路路面结构受材料、交通、环境及服务性能等各个方面的影响,进行路面结构设计时要充分考虑以上因素。

目前,沥青路面的疲劳方程主要采用沥青底层弯拉应变和基顶压应变,通过这两个指标去估算沥青路面结构的使用寿命。

这两个指标主要在于防治疲劳损坏上有着重要作用。

沥青底层弯拉应变,能有效防治沥青底层出现疲劳破坏,是保证沥青底层使用寿命不少于路面使用寿命的基本条件。

众所周知,沥青混凝土层的使用寿命受拉应变控制,通过拉应变可以了解沥青混凝土层的疲劳特性。

因此,估算沥青混凝土路面使用寿命时,可以借助沥青底层弯拉应变和基顶压应变两个指标,从而获得较高的路面结构寿命。

2.2 长寿命沥青路面结构层材料设计
沥青路面材料是实现沥青路面结构性能和保证沥青路面使用寿命的关键,应根据沥青路面结构功能进行结构层材料设计,对结构层材料提出相应指标要求,以保证材料设计符合路面工程质量要求。

结合长寿命路面目标和以往工程经验,确定沥青路面结构层材料指标要求,具体是:磨耗层,具备抗老化、抗车辙、防治温度裂缝等性能,可以采用OGFC 混合料、密级配混合料等;中间层,具备抗车辙,荷载传递、分散等功能,以及良好的耐久性、稳定性等性能。

为保证中间层的耐久性,必须根据沥青路面设计要求选择适用的材料、骨料,或者适当增加中间层厚度。

稳定性是衡量车沥青路面结构质量与使用寿命的主要标准之一,为了确保沥青路面中间层有良好的稳定性,可以配置高等级沥青,严格设计骨架结构;底层,具备抗层底弯拉应变性能,可以采用HMA基层材料。

进行HMA基层材料设计时,要求底层的弯拉应变必须低于材料的疲劳极限,有助于减缓路面损坏进程,延长路面使用寿命。

在沥青路面使用中,车辙是一个比较严重的质量病害,为了有效防治这一质量问题,必须严格抗车辙材料设计,建议使用改性沥青或塑料隔栅。

同时还要考虑沥青混凝土的离析现象。

2.3 长寿命沥青路面厚度设计
在长寿命沥青路面厚度计算上,可以采用荷载作用下应变的力学工具和相应方法,计算思路同传统一样,基本没有变化。

长寿命沥青路面厚度计算步骤如下:
第一,首先根据沥青路面结构设计要求确定路面结构组合,以及各层厚度,具体包括底层、中间层、磨耗层。

第二,确定设计参数,具体有材料参数、路基顶面的竖向压应变等。

第三,结合相关参数及方法,计算设计荷载作用下的结构层应力、应变等情况。

在计算结果符合设计要求的条件下确定厚度。

若不符合,重新调整厚度,使之符合设计标准和指标要求。

在沥青层厚度计算上,TRRL提出了诺谟图,即根据沥青层的粘度和类型去调整沥青层厚度。

根据TRRL研究显示,当沥青路面承受的标准轴载作用次数超过了八千次以上,额外厚度是无用的。

根据这一结果,表示沥青混凝土层的厚度无需过大,只需要满足设计标准即可。

3 结束语
综上所述,长寿命沥青路面设计是一种新的公路路面设计理念和方式,其可以有效的延长公路路面使用寿命,降低公路养护维修费用。

虽然同传统公路路面工程相比,长寿命沥青路面的工程造价高一些,但是从长远规划角度看,其符合我国国情和公路事业建设需求。

因此,长寿命沥青路面值得在未来公路建设推广与应用,但需遵循经济适用、因地制宜原则,充分考虑地质、水分、气候等条件,科学合理进行公路沥青路面的设计工作,以保证公路路面使用寿命。

参考文献
[1]陈艳琼.长寿命沥青路面设计探讨[J].福建建材,2013(10).
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