现代公路沥青路面结构设计

现代公路沥青路面结构设计之我见摘要：本文对沥青路面在工程中的广泛应用，提出了重交通沥青路面结构组合设计的原则及其设计标准，针对我国的载重车辆超载、超速情况严重，应使用半刚性基层。同时加大基层厚度，从而得到道路寿命的保障。

关键词：沥青路面，长寿命，结构设计

abstract: based on the asphalt pavement in the engineering application, this article put forward heavy traffic asphalt pavement structure design principle and design standard, in the light of our country serious heavy-duty vehicle overload, over speed condition, should use the semi rigid base course. at the same time, increase the base thickness, thus guarantee the road life.

key words: asphalt pavement, long-life, structure design 中图分类号：tu318文献标识码：a文章编号：

目前，沥青路面的使用寿命普遍较短。在使用过程中，道路上的活荷载均不断增加，这就对沥青路面提出了更高的要求。沥青路面出现的许多问题，如车辙，疲劳开裂等等，使得路面使用年限不能满足设计要求，这些均与路面的结构设计有很大关系。所以沥青路面长寿命问题是我们筑路界面临的一个亟待解决的大问题。

1 重交通沥青路面结构组合设计原则

1．1提高面层的厚度

根据以前的室内疲劳方程和力学程序，无沦沥青的结构层多厚，结构都必然会产生疲劳开裂，车辙。而最新的理论发现，当沥青层厚度超过一定厚度时，良好施工的路面结构不会产生源于层底的疲劳开裂和结构性车辙。当标准轴次超过一定次数后，沥青厚度无需增加。即沥青路面存在一个弯拉应变i临界点，当路面结构弯拉应变低于此值时，沥青路面的下部将可以无限期的使用下去。自上而下的温度疲劳，开裂，车辙，表面磨耗，沥青老化都努力限制在磨耗层内，防止出现中层以下的结构性损坏。表面层的损坏只需要通过预防性养护得以补救。“长寿命”设计理念是所设计的沥青路面能够使用20年以上，面层采用较厚的高性能沥青类混合料，分上面层、中面层、下面层三层来修筑，以降低传统的沥青层底开裂和避免结构性车辙，并保证行车的舒适度，降低对周围环境的噪声污染。由于沥青层相对较厚，传统的疲劳开裂可能性大大降低，路面的损坏主要位于面层的顶部(25 mm～100 mm)，这样一旦路面的表面损坏达到临界水平，其经济性处理方法就是将损坏的顶层或面层刨掉，罩面或者加铺沥青面层材料再利用，从而使沥青路面在使用年限内不需要大的构造重修或重建。

1．2采用高刚度、高强度的基层和底基层

基层是沥青类路面的主要承重层，其性能影响整个路面的使用品质和寿命。因此，对于重交通道路来说，必须保证基层的强度及刚度。

基层主要采用沥青稳定类材料如大粒径沥青混合料、乳化沥青

稳定碎石、泡沫沥青稳定粒料以及旧沥青路面再生材料。沥青类稳定基层由于抗疲劳性能好，对于车辆作用产生的损伤有一定的自愈能力，国外应用比较普遍，因而较少存在早期损坏现象，因此很多欧美国家沥青路面使用寿命长达20年，甚至40年。

基层和底基层采用强度较大的材料。利用基层的强度及刚度来确保路面承受车辆荷载作用而不产生过大变形。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。长期实践表明，半刚性基层具有耐久性好、整体强度高、板体性好等许多优点，但存在严重问题。尤其是高速公路沥青路面早期破损问题，已经成为影响我国公路健康发展的突出问题。主要表现在三个方面：1)损坏时间早；2)损坏范围宽；3)损坏程度重。有的路面建成使用后不久，就出现了较严重的损坏现象，个别路段通车当年就出现了损坏，达不到设计寿命。主要是由于半刚性基层早期强度及刚度较小，达不到使用要求，而基层又是路面的主要承重层。这一现象提醒我们必须使用刚度及强度均较高的基层材料。

若基层强度不足，很多病害便由基层引起，维修时必须从基层甚至是底基层处治。翻修较困难；若设计中保证中面层以下直至基层。能长期保持良好状态，如使用沥青稳定类材料，热拌大粒径沥青混合料、乳化沥青稳定碎石、泡沫沥青稳定粒料以及旧沥青路面再生材料。当出现路面病害时仅需表面磨耗层维修更新即可。

1．3提高路面的水温稳定性

对于降水量较大的地区，沥青路面的早期破坏主要体现为水损

坏。我国道路最主要的问题是早期水损害等病害，很多道路都是由于水损害严重而丧失了使用性能。因此就我国现阶段的实际情况，在考虑提高路面使用寿命时，应该考虑如何解决防治水损害和在特重交通下车辙严重的问题。

针对大气降水，应确保做好路面面层不透水；行车道与道路路肩的接合处不产生渗水现象。地下水位较高的路段，应设置隔水层保证地下水不至于上升到路面结构中。

1．4合理处治路基，提高路基的强度

沥青路面对土基的强度要求较高。现有沥青路面将近90％的病害是由土基强度不足引起的。国内多数道路是高填路基，都是在原地面填筑而成，其强度与材料本身和压实有很大关系，这就给路面使用中产生较大的弯沉埋下了隐患。对比国外的道路发现，国外的高速公路通常填挖均较小，很少出现高路堤，因而其本身强度也比较高。针对我国的多山地形，高填路段又不可避免，那么，路基施工就应结合土质特点，进行合理的处治。

2 重交通沥青路面的设计标准

2．1设计荷栽应为实际最重的车辆荷载

现有公路沥青路面设计是以单轴双轮组轴重100 kn为标准进行设计，将道路上预测到的所有其他非标准轴载均换算为标准轴的等效作用，这种等效换算引起的误差尚应继续考虑。重车对路面的作用及破坏若替代为标准轴的作用，其区别本身就是作用次数的多少，即体现为路面的耐久性。因此，要提高路面的耐久性，必须考