半刚性基层沥青路面的倒装结构综述
刍议公路沥青路面结构柔性基层和半刚性基层组合
刍议公路沥青路面结构柔性基层和半刚性基层组合公路沥青路面结构是指由路基、基层、面层等各层组成的道路结构体系。
其中，基层是沥青路面结构中最重要的部分之一，它直接承受车辆荷载，并向下传递到路基。
在基层的选择上，常见的有柔性基层和半刚性基层等不同类型。
本文将对柔性基层和半刚性基层的组合进行刍议。
柔性基层是指具有一定强度和变形能力的道路基层。
它由石灰土、水泥土等材料作为基层料，加入适量石子、沥青等混合料制成。
柔性基层具有较好的弯曲变形能力和耐久性，能够分散荷载、减小沉降，减少对路基的影响。
同时，柔性基层具有较好的抗冻融性和抗水稳定性，不易受水分和温度变化的影响。
因此，柔性基层在一些地质条件较差、地下水位较高或交通量较大的路段中广泛应用。
半刚性基层是位于柔性基层和面层之间的一层，它可以增加路面的刚度，分担车辆荷载。
半刚性基层一般采用水泥混凝土或水泥稳定的砂石混合料制成。
半刚性基层具有较高的抗变形能力和抗裂性能，能够提高路面的稳定性和抗滑能力。
同时，半刚性基层还可起到加强连接层的作用，避免面层与基层的分层和开裂。
因此，半刚性基层适用于交通量较大、重载车辆较多或需要提高路面刚度的路段。
柔性基层和半刚性基层的组合在一些特殊的路段中具有较好的效果。
比如，在高速公路的出口匝道、连接路和主线与匝道之间的过渡段等路段，通过采用柔性基层和半刚性基层的组合，可以有效地解决路面变形和开裂的问题，提高道路的使用寿命和舒适性。
此外，在一些特殊的地质条件下，也适用柔性基层和半刚性基层的组合。
比如，在软弱的地基地质条件下，柔性基层能够减少对地基的荷载传递，保护地基不被破坏；而半刚性基层则能够提供较好的刚度，增强路面的稳定性。
因此，柔性基层和半刚性基层的组合在这些地质条件下能够充分发挥各自的优势，提高路面的整体性能。
综上所述，柔性基层和半刚性基层的组合在公路沥青路面结构中具有一定的优势。
通过合理选择和组合这两种基层，可以提高路面的强度、稳定性和舒适性，延长路面的使用寿命。
倒装路面结构定义
倒装路面结构定义倒装路面结构是一种在道路建设中常见的路面结构形式，其特点是路面层的石料排列方式与传统路面结构相反。
在倒装路面结构中，石料的大颗粒部分位于路面的上层，而小颗粒部分位于路面的下层。
倒装路面结构的主要目的是提高路面的抗裂性能和抗滑性能。
通过将大颗粒的石料放在路面的上层，可以增加路面的摩擦系数，提高车辆在路面上的牵引力，减少车辆打滑的可能性。
同时，倒装路面结构还可以增加路面的抗裂性能，减少路面的龟裂和冲刷现象，延长路面的使用寿命。
倒装路面结构的施工过程相对简单，但需要注意一些关键的技术要点。
首先，需要选择合适的石料进行施工，保证石料的质量和规格符合要求。
其次，施工时需要进行合理的压实和摊铺操作，以确保路面的平整度和密实度。
此外，还需要注意路面的排水性能，合理设计排水系统，避免积水对路面的破坏。
倒装路面结构的优点是显而易见的。
首先，它可以提高路面的抗滑性能，减少车辆打滑的风险，提高行车的安全性。
其次，倒装路面结构可以增加路面的抗裂性能，减少裂缝和龟裂的发生，延长路面的使用寿命，减少维修和养护的成本。
此外，倒装路面结构还可以改善路面的驾驶舒适性，减少车辆和行人的震动和噪音。
然而，倒装路面结构也存在一些潜在的问题。
首先，由于路面的石料排列方式不同于传统路面结构，施工难度较大，需要更高的施工技术和管理水平。
其次，倒装路面结构对石料的要求较高，需要选择合适的石料进行施工，增加了工程的成本和难度。
此外，倒装路面结构在一些特殊情况下可能会存在排水不畅的问题，需要合理设计排水系统，以避免路面积水造成的损害。
倒装路面结构是一种在道路建设中常见的路面结构形式，通过将大颗粒的石料放在路面的上层，可以提高路面的抗裂性能和抗滑性能。
倒装路面结构的施工相对简单，但需要注意一些关键的技术要点。
倒装路面结构具有提高路面安全性、延长使用寿命和改善驾驶舒适性的优点，但也存在施工难度较大和排水不畅等问题。
在实际工程中，需要根据具体情况选择合适的路面结构形式，以确保道路的安全和可持续发展。
合理化的半刚性基层沥青路面结构以及影响其因素
合理化的半刚性基层沥青路面结构以及影响其因素[摘要]：随着我国经济的迅速发展，高速公路的里程不断增加，半刚性基层沥青路面已经成为我国高等级公路沥青路面的主要结构类型。
但我国高速公路的半刚性基层沥青路面设计还没有成熟，有待于进一步研究。
[关键词]：半刚性沥青路面；路面结构；影响因素一、半刚性沥青路面的应用半刚性基层因具有强度大，稳定性好及刚度大等特点，被广泛用于修建高等级公路沥青路面的基层或底基层。
在我国已建成的高速公路路面，90％以上是半刚性基层沥青路面，在今后的国道主干线建设中，半刚性基层沥青路面仍将是主要的路面结构形式。
因为它具有较高的强度和承载能力，其材料具有较高的抗压强度和抗压弹性模量，并具有一定的抗弯拉强度，且它们都具有随龄期而不断增长的特性，因此半刚性沥青路面通常具有较小的弯沉和较强的荷载分布能力。
然而随着半刚性沥青路面的大量使用实践证明，如果面层不够厚，路表面会很快产生裂缝，初期产生的裂缝对行车无明显影响，但随着表面雨水或雪水的浸入，在大量行车荷载反复作用下，会导致路面强度明显下降，产生冲刷和唧泥现象，使裂缝两测的沥青路面碎裂，加速沥青路面的破坏，影响沥青路面的使用性能。
所以路面究竞要多厚，还没有一个确定的观念。
也就是说，我国高速公路的半刚性基层沥青路面设计还没有成熟，在设计方法上存在着随意性和一定程度上的盲目性。
二、合理化的半刚性沥青路面结构图式从路段的路面结构和实际的使用状况，以及半刚性基层沥青路面实体工程设计成果来看，半刚性基层沥青路面的承载能力主要依靠半刚性基层。
因此承载能力改变时主要通过改变基层的厚度来实现。
沥青面层的厚薄主要考虑道路等级(交通量)的影响。
1、半刚性基层沥青路面结构根据参数分析，推荐的基本原则及国内外路面结构设计原则，对半刚性基层沥青路面共推荐60种典型结构，供有关单位设计时直接选用，下图是其中之一：重交通道路沥青路面典型结构图表1注：AC--沥青混凝土；LFGA--二灰碎石；LFS--二灰土2、结构推荐和验算的几点说明(1)沥青面层厚度在8～15cm之间，这主要根据调查结果及我国道路建设的现状和水平。
略析倒装式沥青路面结构设计
略析倒装式沥青路面结构设计半刚性基层沥青路面由于具有整体强度高、造价低、板体性好等优点，在我国得到了广泛应用。
但在湿度和温度变化时它易产生收缩开裂，导致沥青面层产生反射裂缝，继而降低沥青路面使用寿命。
为了克服这些缺陷，研究人员在沥青路面半刚性基层之上添加了一层过渡层（级配碎石层），形成倒装结构沥青路面。
为了从理论层面深入研究倒装沥青路面结构，笔者建立倒装沥青路面结构力学响应三维有限元模型，分析总结该沥青路面结构在轮载作用下力学响应分布特点，为倒装沥青路面的设计与实践提供理论参考。
1.力学指标的选取《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006）采用沥青层底拉应力、路表弯沉、面层剪应力作为新建公路沥青路面设计指标来控制路面的疲劳破坏，保证路面的整体刚度，防止路面表面层出现局部剪切破坏[1]。
文献[2]研究表明，表面层最大剪应力对于沥青路面表面层的车辙和位于轮迹带上的早期纵向开裂等剪切损坏起关键作用。
基于此，笔者决定采用路表弯沉、沥青面层和半刚性基层底拉应力、沥青面层和级配碎石層最大剪应力作为结构分析的力学指标。
2.路面结构参数与三维有限元计算模型的建立2.1 路面结构的选取路面结构不同，其结构层内的力学响应也有所区别。
参考现行规范及大量试验路段工程实例，最终确定本文采用的基准倒装沥青路面结构的材料主要参数如表1所示：2.2 三维有限元计算模型的建立《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006）采用双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性层状连续体系进行路面结构设计，而文献[3]研究表明，轮胎作用于路面的形状更接近于矩形，因此笔者采用荷载接触面为矩形且为均布荷载的有限元计算模型。
荷载采用黄河JN-100标准车型，轴重100kN，轮压为0.7MPa。
模型采用单元类型为SOLID45单元，取路面平面方向的尺寸取为6×4m（长×宽），深度方向各层具体厚度见表1。
其中z轴为横向坐标（路面横向），y 轴为竖向坐标（深度方向），x轴为纵向（行车方向）。
公路造价师：沥青路面倒装式半刚性基层结构
随着我国经济的快速发展，国家加⼤基础设施建设，⼴西路建设的⾥程不断增加，并且以⽆机结合料稳定粒料（⼟）类为基层，沥青混合料（沥青混凝⼟）为⾯层的半刚性路⾯已经成为⼴西公路路⼯程的主要路⾯结构类型。
这种路⾯结构具有强度⾼、平整度好及抗⾏车疲劳性好等特点。
然⽽随着这种结构形式的⼤量使⽤，通过调查发现此类结构也存在⼀些问题，尤其是半刚性沥青路⾯裂缝问题，已成为该结构的主要缺陷。
这种路⾯结构在通车两年后⼤多会出现裂缝，初期产⽣的裂缝对⾏车并⽆影响，但随着地表⽔的浸⼊，在⼤量⾏车荷载的反复作⽤下，在基层裂缝中的⽔会产⽣相当⼤的动⽔压⼒，随着荷载的反复作⽤，压⼒⽔不断冲刷基层材料中的细料，细料浆被唧出，沥青⾯层就会沿裂缝产⽣下陷现象，同时在裂缝的两侧引起新的裂缝，导致路⾯裂缝两侧破碎，强度明显降低，路⾯产⽣龟裂，坑槽等病害，影响沥青路⾯的使⽤性能，造成沥青路⾯早期损坏。
沥青路⾯开裂的原因是多种多样的，影响裂缝的主要原因有：沥青和沥青混合料的性质、基层材料的性质、⽓候条件、交通量和车载类型以及其它施⼯因素等。
作为半刚性基层沥青路⾯开裂原因归纳起来可分为三种：疲劳裂缝、温度裂缝、反射裂缝。
其中引起沥青路⾯早损的最主要、最普遍的原因就是反射裂缝，这种裂缝是由于半刚性基层的⼲燥收缩及温度收缩开裂，在裂缝部位应⼒集中使得沥青⾯层产⽣反射裂缝。
通过调查研究表明，反射裂缝产⽣的基本机理是：受拉疲劳、受拉屈服与剪切屈服，在它们的联合或单独作⽤导致产⽣反射裂缝。
在这种半刚性沥青路⾯上现场钻芯取样观察表明：裂缝中相当数量为半刚性基层先裂⽽导致沥青⾯层开裂的反射裂缝，因此，反射裂缝成为半刚性沥青路⾯的主要病害，因此，在路⾯结构设计中应充分考虑防裂问题。
根据国内外有关资料表明，预防和减轻反射裂缝有：（1）半刚性基层锯缝；（2）预制微裂纹；（3）提⾼沥青⾯厚度；（4）提⾼基层材料强度；（5）设置应⼒消解层；（6）设置中间层（过渡层）。
公路沥青路面倒装结构质量控制关键技术分析
公路沥青路面倒装结构质量控制关键技术分析******************摘要：随着我国经济技术的发展和公众对出行舒适性要求的不断提高，以“强基薄面”为理念而提出的半刚性基层沥青路面结构不断被倒装沥青路面结构所取代，成为近年来高速公路、普通公路等高等级路面最为常用的一种路面结构形式。
本技术分析报告结合多年来的工作实践，就如何提高公路沥青路面倒装结构施工质量谈谈自己的几点想法。
1. 公路沥青路面倒装结构特点及其质量控制重要性与半刚性沥青路面结构不同的是，沥青路面倒装结构的级配碎石层设计于水泥稳定碎石层之上。
级配碎石层的功能不再如半刚性基层沥青路面结构中仅充当垫层的作用，同时还兼具承载、防裂、减震、缓冲等结构性功能。
将级配碎石层设置于水稳层之上，能较好地吸收水稳层的温度收缩和干燥收缩裂缝尖端能量，对于旧水泥混凝土路面加铺沥青面层结构来说还能较好地吸收旧板接缝尖端能量，有效减缓和避免反射裂缝的发生，故能够较好地提升路面的行驶舒适性。
但与半刚性路面结构相比，倒装结构的基层刚度较小，故需要设计更厚的沥青面层，由此带来的工程造价就会高些；同时在一些标高受限的路段，倒装结构的使用也会受到一定影响。
相对于半刚性沥青路面来说，由于沥青层更厚，级配碎石质地要求更好，因此沥青路面倒装结构单位工程造价也就更高，对级配碎石层的施工质量要求也更为严格。
因此，加强施工质量管理不仅是保证沥青路面倒装结构使用寿命的需要，同时具有很大的技术经济价值。
2. 公路沥青路面倒装结构施工现状分析沥青路面倒装结构在公路领域的应用已有一段年限，不同于半刚性基层路面，反射裂缝的大量减少在很大程度上提升了路面的舒适性和耐久性。
但倒装结构中级配碎石层不再满足于垫层的作用，而是充当了柔性基层的功能，因此对这一结构层材料性能，如碎石级配、碎石含泥量等要求也更为严格。
但近年来，随着国家政策的变化，优质碎石采购成本不断攀升，很多施工企业为了节约工程成本，在倒装结构的级配碎石层上偷工减料现象时有发生，此类现象也同时发生在沥青面层中，这样就大大降低了公路沥青路面倒装结构的施工质量，使得建成的沥青路面出现大量坑槽、网裂、龟裂、车辙、推移等病害，严重影响路面寿命和使用性能。
沥青路面结构层半刚性基层设计
沥青路面结构层半刚性基层设计【摘要】通过对实际工程的调查、试验、分析和总结，提出高等级公路沥青路面半刚性基层设计中应注意的问题。
【关键词】半刚性基层；沥青路面；设计随着我国经济的发展，高等级路面特别是高速公路路面的结构、材料、设计、修筑、检测技术在不断进步和走向成熟。
为适应交通量日益增加和车辆荷载逐渐增大的需要，半刚性基层成为当前的突出代表，除少量水泥混凝土路面外，高等级公路几乎全部采用半刚性基层。
半刚性基层是指采用无机结合料稳定集料或土类材料铺筑的基层。
常用的半刚性基层材料有石灰稳定土类；水泥稳定土类；石灰工业废渣稳定土类基层。
半刚性路面结构具有强度高、刚度大、水稳性好等优点，与传统的柔性基层沥青表处路面，无论是力学特性、破坏模式都存在着明显差异。
1. 结构组合方案设计、分析1.1土基试验及设计参数的确定。
土基的强度与稳定性直接影响道路结构性能及其使用寿命，为此，在工程设计时应对公路拟采用的填筑材料进行一定的物理性能、静力特性试验，并提供该填筑材料的物理性质试验指标、常规力学试验指标、固结排水剪三轴试验的非线性变形指标。
不同路基状况的土基回弹模量设计值，可根据室内试验法、换算法等，经综合分析、论证来确定。
若该土基已成型则可按《公路路基路面现场测试规程》（JTG E60-2008）的规定确定。
应确保土基回弹模量的设计值不低于30MPa ，否则应根据具体情况掺加水泥、石灰、二灰、砂砾进行处治。
1.2结构方案选择。
1.2.1面层类型选择。
面层直接经受行车荷载和气候因素的作用，应具有较高的强度、刚度、耐磨、不透水和高低温稳定性，并且其表面层还应具有良好的平整度和粗糙度。
除承载能力外，半刚性路面的行驶质量或使用性能主要取决于沥青面层，要求沥青面层裂缝少、车辙轻、平整、抗滑性能好和经久耐用。
沥青面层能否达到这些使用要求，与所用沥青、沥青混合料的类型和性质以及沥青面层的厚度有密切的关系，应该根据各种沥青混合料的特性来选择合适的面层结构。
浅议半刚性基层沥青路面维修中的结构转换
讲还 比较落后 。主要体现为 ：维修 方式 比较单一 ，无法根据道路 的损坏情况选择 合理 的维 修方法 ；养护技术含 量及施 工效率低 ，无法满足大规模养护 工作的需 要 ；养护维修方法偏重于短期 的经济 效益。 由于我 国９ ％以上 ０ 的高等级 公路 沥青路 面基层或底基层都采用半 刚性 材料 ，而这 种路 面结构缺 乏从刚性到柔性的渐变过程 ，以致 沥青路 面反射裂缝等各种病害层出不穷。 因此 ，寻求一种经济合理的 、可以有效防止或减缓反射裂缝的半 刚性 基层养 护维修 方法 ，选取科学 的公路养护维修技术 已成为公路养护管理部 门的重要任 务。
浅议 半刚性基层沥青路面维修中的结 构转换
赵永 刚
（ 中国人 民武装警察部 队交通第六支 队 合肥 ２ ０ ４ ） ５０ １
摘 要 ： 本文介 绍 了半 刚・ 基 层 沥青路 面的破 坏机 理及其破 坏 形式 ，并对传统维修养 护方法存在 的问题进行 Ｉ ｔ ＂ 了分析 ，认 为在半 刚性基层 沥青路 面维修 时可 以通过 再生的方法对半 刚性基 层进 行结构转换 ，转换
究的 课题 。
２ 半刚性基层沥青路面 的维修
目前 ，我 国在半 刚性 基层沥青路面维修养护 中采用的维修方案主要为直接加铺和翻挖 重建。这 两种施 工工 艺 均有很大的缺 陷。翻挖重建会在施工过程产生大量废料 ，这不仅造成 资源浪 费，而且 占用 大量的土地 资源，
对环境 将造成直接危害 。直 接加 铺的施工方法则会将路 面标 高抬升 ，使路面结构更加复杂 ，不仅 层变形较 小的特点 ，对柔性基 层的变形起 到约束作用 ，而路面结构的应力分布 、 受力等与传统的 柔性 基层结构受 力状态又 有所 不同。再生后的路面结构 ，通过 柔性基 层与半刚性基层的优化组
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（北 京 工 业大 学 建 筑 工 程 学 院 ， １ ０ ０ ０ ２ ２）
摘
要 ：针 对半 刚性 基 层 沥 青 结 构 能 防治 裂 缝 的机 理 ， 综 述 了 国 内外 大 量
应用实例， 详 细 讨 论 了我 国 实 验 路 的 使 用情 况 ； 同时 提 出柔 性 基 层 是 解 决 半 刚 性 基 层 沥青 路 面 开 裂 的途 径 之 一 ．
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第２ ９ 卷
２ ０ ０ ３ 年
第４ 期
ｌ ２月
北
京
工 业
大
学
学
报
Ｖ０ １ ． ２９ Ｎｏ ． ４
Ｄｅ ｃ．２ ｏ ０３
Ｊ ０ＵＲＮ ＡＬ ｏＦ ＢＥ Ｕｒ ＮＧ Ｉ
ＶＥＲＳ ｎ Ｙ ｏＦ ＴＥＣＨＮｏＬｏＧＹ
半 刚性 基 层 沥 青 路 面 的倒 装 结构 综 述
表１ 沥青材料 与半刚性材 料的低 温特 性表
３ ）当地气候的影响 澳大利亚、 南非成功的实例也与当地的特有气候有关．比如南非气候温和， 降
雨 主要 在 夏 季 下 午 ， 时 间短 ， 冬 季 可能 冰 冻 和 降 小 雪 的 几 率是 ２ ０ ａ一 遇 ， 土 地 无 冻结 情 况 ， 温度应力小． 而 我 国北方 冬 季 降 温急 ， 寒流不断， 昼 夜 温差 大 ， 必 将产 生 较大 温 度 应 力 ， 开裂 的可 能 性 较大 ．因此 ， 倒 装 结 构在 我 国得 以真 正应 用 ， 必须 提高 施工 工 艺 ， 分 清 裂缝 类型 ， 并 充分 考 虑 当地 的气 候 条件 ． 当然 ， 防治 反射 裂缝 的 方法 有多 种 ， 如加 强 面层 材料 的抗 裂性 ， 面层 与基 层 间用 土工织 物材 料 、 橡 胶沥 青 封层 和 应 力 吸收 膜 】 ， 降低 半 刚性 基层 的强度 等 等 ； 但 现有 的方法 都 存 在一 定 的局 限 性 ， 延缓 性 裂缝 开
２ 倒 装 结 构 应 用 实例
倒 装 结 构 在美 国、 澳大利亚、 南 非 等 应 用 较 多 ， 这 些 实 例 中有 些 效 果 较 好 ， 有些效果却并不显著 ．
收 稿 日期 ：２ ０ ０ ２ ． １ ２ ． １ ８ ． ． 作 者 简 介 ：金 江 （ １ ９ ６ ８ 一） ， 女， 浙江浦江 人， 讲师 ， 硕士 ．
１ 倒 装 结构
为 减 少反 射 裂缝 ， 这 里 介 绍用 级 配碎 石 中 间层 减 轻反 射裂 缝 ．该结 构 是在 沥 青 面层 与半 刚性 基层 之 间加 一 层级 配 碎 石 ， 其厚 度 一 般 为 ｌ ５ ｃ ｍ 左 右 ．此结 构 由于 在 回弹模 量 较大 的沥 青面 层 与半 刚性 基层 之 间夹 了一层 较 为 柔 软 的 回弹模 量 较小 的级 配碎 石 层 ， 故称 为倒 装 结 构 或夹 层结 构 ．这种 结 构理 论 上具 有
关 键 词 ：半 刚 性 基 层 沥 青 路 面 ；倒 装结 构 ； 柔 性 基 层
中图分类号：Ｕ４ １ ６
文献标识码 ：Ａ
文章编号 ：０ ２ ５ ４ —０ ０ ３ ７ （ ２ ０ ０ ３ ） ０ ４ —０ ４ ６ ５ —０ ３
目前 ， 我 国高等 级公 路 广泛采 用半 刚性基 层 沥青 路面 ， 半 刚性材料 具有 较高 强度 ， 抗压 回弹模 量 一般 为
级配 碎石材 料与 沥青面层 及半 刚性基层 相 比， 非线性 特性非 常 明显， 该层 的 回弹模量 应采用 动态三轴 压
缩实验测得， 其中间层的级配碎石的回弹模 量 （ ５ ５ ０ Ｉ Ｖ Ｉ Ｐ ａ ） 远高于静态线性值【 ， 结构的应力分析也应采用非
线性 层状体 系理论 ， 经计 算可 知， 倒 装结构在 力学上 特点是 ： ① 其路 表弯沉 大于一般 的半 刚性 基层 沥青路 面 ， 且 与 中间层 厚度 成正 比； ② 传 统 的半 刚性 基层 沥青 路 面结 构 由于 回弹模 量较 大使 得沥 青面层 基本 处于 受压 状态， 而 倒装结 构 由于 中间层 回弹模 量较 小使 得面层 受拉 ， 但此拉 应力 对于一般 薄沥青 面层 （ ６ ～１ ２ ｃ ｍ） 尚不
全 柔性 路 面 基 层 可 以采 用 沥 青 碎 石 ， 这在 国外 有 过实 例 ．如 奥地 利 的 结 构 为沥 青混 凝 土 （ ２ ． ７ ＋３ ． ０ ＋ ４ ． １ ｃ ｍ） ＋沥青 碎 石 （ １ ４ ＋ｌ ６ ｃ ｍ） ＋防冻 层 （ ３ ０ ｃ ｍ） ； 德 国 的结 构 为 沥青 混凝 土 （ ４ ＋３ ＋５ ｃ ｍ） ＋沥 青碎 石 （ １ ８ ｃ ｍ） ＋ 级配砂砾 （ １ ５ ｃ ｍ） ＋防冻层 ； 美 国的 结构 为 沥青 混 凝 土 （ ５ ｃ ｍ） ＋沥 青碎 石 （ １ ９ ｃ ｍ） ＋ 砂砾 （ １ ５ ｃ ｍ） ＋加
层 大 ．在某 些 时候 ， 如 温差 较大 而湿 度变 化 不大 时 ， 面层 会首 先 开裂 ．但 是 ， 考 虑 到基 层 的干 缩系 数 较大 ， 在 干缩 与温 缩共 同作用 下 ， 基 层也 会先 于面层 开裂 ．因此 ， 开裂 的原 因是很 复杂 的 ．在 我 国实验 路 中， 设级 配碎 石段 出现 的裂缝也 有可 能是 面层引起 的 ， 这时 ， 设 倒装 结构 对减少 开裂 当然是 没 有作 用的 ．
一 １ — Ｔ一 … ｒ
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４ ６ ６
北
京
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业
大
学
学
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．
２ ０ ０ ３ 年
如 澳大 利 亚 的实例 ， 路 面结 构 为４ ０ Ｉ ｎ ｌ Ｔ ｌ 沥青 面层 ＋１ ６ ０ ｎ ｌ ｌ Ｔ ｌ 级 配 碎石 ＋２ ２ ５ ｎ ｌ ｌ Ｔ ｌ 碾 压混 凝 土 ＋ｌ ５ ０ ｎ ｌ ｌ Ｔ ｌ 石灰
温差 越大 ．由表 ｌ 可 知， 面层 材料 的温缩 系数 ａ 。 大 于基层 材料 的温缩 系数 ａ ， ， 面层 变形 量 Ａ ． ＝ａ ， ｆ １ ， 基层 变
形量 Ａ ， ＝ａ ． ‘ ， Ａ ＞Ａ ， ， 而 低温 下 （ 一２ ０ ￣ Ｃ） 面层 允许 应变￡ ， 小于基 层允 许应 变￡ ， 所 以面层受 温度 影响 比基
是面 层在 载荷 与温 度作 用下 引起 的面 层开裂 ， 另 一类 是 由于基层 开裂 而 引起 的反射裂 缝 ．由于 某些 地 区反 射裂 缝 比重 常常超 过 ５ ０ ％， 近些年来 ， 国 内外 一直在寻 找延缓反 射裂缝 的方法 ．如 进行半 刚性基层 的合理 组
合设 计 ， 并严 格控 制工艺¨ ， 这通常可减 少其温 缩与 干缩系数 ， 增加抗裂 性， 但并 未从根本 上消除反 射裂缝 ．
３ 讨
论
这 些 实例说 明倒装 结构 在一 些 国家 应用 成功 ， 但 在我 国效 果并 不理 想 ， 经分 析 可得 出 以下几 点 原 因 ．
１ ）级 配碎 石材 料 的组 成及 工艺 难 以控 制 倒 装 结构 的级 配 碎石 材料要 求 的是 优 质 的级配 碎石 ， 这 不 仅 要 求碎 石 的 强度 高 ， 而且 最 佳 的级 配 组成 、 不 同的成 型 方式 等 均影 响 着它 的力 学性 质 ， 而这 些 因素存 在 着 较大的变异性 ， 施 工 中往 往 控 制 不 好 ．因 此 ， 首 先应严格选材， 保 证原料的强度、 压碎 值 及 控 制 小 于 ０ ． ０ ７ ５ ｎ ｌ ｌ Ｔ ｌ 的颗 粒 含 量 ．同 时， 压 实 工 艺非 常 关 键 ， 级 配 碎 石 既要 形 成稳 定 的嵌挤 骨 架 ， 又 不 能碾 碎 ， 应 采
大 于其 疲劳抗 拉强 度 ， 故 面层 不会拉 裂破 坏； ③中 间层 受压 ， 力学 上是 安全 的， 该层 太薄不 足于起 到减 少反射
裂 缝 的作用 ， 太厚 则使路 表弯沉 过大 ， 而且较强 的两层 材料 中间夹一层厚 的较 软层 ， 结构 会不稳定 ， 取ｌ ０ Ｗ ｌ ５
ｃ ｍ 较合理¨】 ．④ 对于半 刚性基层 的底部 拉引力 ， 只要厚 度足够 （ 一般大 于 ４ ０ ｃ ｍ） ， 拉 应力能减 小到安全 值 ．
沥青 缺乏 ， 面层 设 计很 薄 ， 但 经 使 用表 明这是 一个成 功 的设计 ．而 美 国 的使用 经验 说 明 ， 设 了 中间层 ， 路 面 的强 度下 降 ， 各实 验 段寿命 不稳 定 ， 变 化 幅度 较 大 ， 平 均寿命 与不 设 中 间层 的路面 相 比少 ２ ａ ． 我 国的实 验路研 究 开始 较 晚 ．北 京一 石家 庄、 西 安一 三原 、 上海一 南京 等 高速公 路均作 过 实验路 ， 但使 用效 果并 不令 人满 意 ．如 北京 一石 家庄 高速公 路 实验段 从 １ ９ ８ ８年竣 工 到 １ ９ ９ １ 年正 式开 放交通 ， 设 级配碎 石 的段几 乎无 裂缝 ， 而 它 的对 比段均 有不 同程 度 开裂 ， 但 ５ ａ之后 ， 设 级配 碎石 的路 段也 出现 了开 裂甚 至 网 裂 ．而西 安一 三原 高速公 路在 使 用 ６ ａ以后 ， ４个 级配碎 石 实验 段 中有 两段 仍无 开裂 ， 而另 两段 产生 裂缝 或 网裂 ， 开裂 程度甚 至超过 了对 比段 （ １ ６ 个 对 比段平均裂 缝率 ０ ． １ ９ ％， 而 这两段 裂缝率 却为 ０ ． ３ ８ ％） ．
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第４ 期
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江：半 刚性基层 沥青路 面的倒装结构综述
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裂 的问题 并未 彻底 解 决 ．
４ 柔 性 基 层
半 刚性基 层沥 青路 面 比柔性路 面易 开裂 是不 争 的事实 ， 尤其 是一些 南方 多雨 地 区随着 裂缝 的出现 导致 严重 的水损害 ， 因此 ， 在这些 地区可考虑 采用柔 性基层取 代半 刚性 基层 以彻 底解决 开裂、 水 损害等 问题 ．