重载沥青路面设计方法初研
路面机械 施１：技术 Ｐａｖｅｍｅｎｔ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ＆Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
重载沥青洛面设计右强初研 李 林 ｆ－７口』南省高速公路发展有限公司，河南郑州Ｉ ４５００５２） 摘要：在对河南省车辆超载情况进行调查的基础上，提出了接近车辆超载实际情况的应力圆图示，并 以此为基础对拟定路面结构的弯沉、基层底面应力进行了分析比较；得出了随着超载幅度的增大，路面 结构弯沉、基层底面应力较规范图示逐渐增大的规律和幅度，表明路面设计必须考虑车辆超载的情况。 关键词：荷载图示；弯沉；应力 中图分类号：Ｕ４１６．２ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１０００—０３３Ｘ（２００５）０８－００１８－０３ Ｄｅｓｉｇｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ａｓｐｈａｌｔ ｐａｖｅｍｅｎｔ ｗｉｔｈ ｈｅａｖｙ ｌｏａｄ ＬＩ Ｌｉｎ （Ｅｘｐｒｅｓｓｗａｙ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｌｔｄ．ｏｆ Ｈｅｎａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５００５２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｉｇｈｗａｙ ｏｖｅｒ ｌｏａｄ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｉｎ Ｈｅｎａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ．ａ ｓｔｒｅｓｓ ｃｉｒｃｌｅ ｄｉａ— ｒａｍ ｓｉｍｉｌａｒ ｔｏ ａｃｔｕａｌ ｖｅｈｉｃｌｅ ｏｖｅｒ ｌｏａｄ ｉｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｔｈｅ ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ，ｓｕｂ－ｂａｓｅ ｓｔｒｅｓｓ ｏｆ ｐａｖｅｍｅｎｔ ａｒｅ ａｎａ— ｌｙｚｅｄ ａｎｄ ｃｏｍｐａｒｅｄ．Ｔｈｅ ｓｔｒｅｓｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｏｖｅｒ ｌｏａｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｐａｖｅｍｅｎｔ ｄｅｓｉｇｎ ｍｕｓｔ ｃｏｎｓｉｄｅｒ ｔｈｅ ｏｖｅｒ ｌｏａｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒ￣：ｌｏａｄ ｄｉａ￣ａｍ；ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ；ｓｔｒｅｓｓ 现行的沥青路面设计规范适用于单轴轴载小于 １３０ ｋＮ，双轴轴载小于２２０ ｋＮ的常规荷载。对于常规沥 青路面，是以设计弯沉值为控制指标，以面层或半刚性 基层层底面拉应力作为验算指标进行结构设计。对于 重载沥青路面．路面结构有其独特的力学特性和破坏 方式．因此，有必要在荷载图式研究的基础上对其设计 方法进行进一步研究。 １路面设计指标 根据重载沥青路面的受力及损坏特点．建议仍以 设计弯沉值作为路面厚度设计的控制指标，以半刚性 基层层底弯拉应力及车辙（ＲＤ）作为检验指标来进行。 同时，根据重载作用下的沥青路面受力特点．建议对最 大轴载进行弯拉应力验算。 ２重载沥青路面荷载图式 超载汽车为了提高效益，多从减少行车阻力下手， 大量采用高强轮胎，并加厚钢簧。这样就使得货车轮胎 压力普遍超过０．７ ＭＰａ。表１为重载道路上部分车辆轮 压调查表 另外，由车辆构造原理可知，随着轴重的增加．接 地半径和接地面积也随之增加，但轮胎间距即荷载圆 表１部分车辆轮压、轮胎规格型号调查 车型 单轴重／ｔ 轮压／ＭＰａ 轮胎规格 轮胎层级 拉巴 ｌ８．５ Ｏ．９ ｌ３．ｏ０－２０．ｏｏ ２（】 黄河１１７５ ｌ６ ０．８６ １２．００～２０．００ １８ 红岩 ｌ９ ０．９ １ １４．００～２０．００ ２０ 注：若为双后轴车辆，单轴重指其中一个轴轴重。 中心距离是不可能随超载程度的变化而改变的。而中 国研究人员通常采用假定轴重提高使轮胎接地面积增 加而轮压不变的分析方法来进行路面结构分析。这种 方法显然与重载道路上超载重车辆通过使用高强轮胎 和加大胎内压强来保证轴重的增加不致影响车辆正常 行驶的实际状况是不相符的。以标准车型黄河ＪＮ１５０ 为例，当超载轴重达Ｎ２ｏｏ ｋＮ时按标准图式计算其接 地因素，并与实际情况加以对比，见表２。 表２标准图式与实际情况接地因素比较表 方法 轮压／ＭＰａ 半径／ｃｍ 接地面ｇ［／ｃｍ 轮心距，ｃｍ 黄河ＪＮ１５０ Ｏ．７ ｌ０．６５ ３５６３３ ３１．９５ 标准图式 ０．７ １５．０８ ７ｌ４３８ ４５．２４ 实际０．９ １３．２０ ５４７．４０ ３１．９５ 由表２可知，按现有标准图式计算结果和实际情况 存在一一定的误差，用现有标准图式来进行路面结构设
企 维普资讯 http://www.cqvip.com 维普资讯 http://www.cqvip.com 路面机械 施１：技术 Ｐａｖｅｍｅｎｔ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ＆Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 表４规范荷载图式与计算图式计算结果对比表 ： 弯沉／ 层底最大拉应力／ＭＰａ … 层底最大拉应力／ＭＰａ ｍ 面层 基层底基层………丽 基层底基层 ４０ ０．０２４ ６—０．０３４ ７ ０．０３７ ９ ０．０３６ ５ ０．０２３ ７ —０．０２６ ２ｔＯ·０３６ ０ｂ·０２９ ９ ６０ ０．０３５ ９—０．０４９ ６ ０．０５４ ４ ０．０５０ ５ ０．０３５ ８—０．０２９ ５ ０．０５３ ９ｂ．Ｏ４４ ５ ８０ ０．０４７ ０—０．Ｏ６４ ９ ０．０７０ ３ ０．０６３ ６ ０．０４７ ９—０．０５９ ８ ０．Ｏ７１ ８Ｄ．０５９ ０ ｌ２０ ０．０６８ ７—０．０９６ ２ ０．１Ｏ０ ９ ０．０８８ ０ ０．０７２ ４—０．１Ｏ０ １ ＪＯ．１０７ ５ｌ０．０８７ ９ １４０ ０．０７９ ４—０．１ １ １ ６ ０．１ １５ ８ ０．０９９ ５ ０．０８４ ７—０．１２０ ７１０．１２５ ３Ｄ．１０２ ２ １６０ ０．０９０ ０—０．１２６ ８ ０．１３０ ４ ０．１ １０ ８ ０．０９７ ０—０．１４１ ５０．１４３ ２Ｄ．１ １６ ６ １８０ ０．１Ｏ０ ４—０．１４ｌ ８ ０．１４＿４ ９ ０．１２１ ７ ０．１０９ ４—０．１６２ ３ｉ０．１６ｌ ０ｂ．１３０ ９ ２００ ０．１ｌ０ ８—０．１５６ ４ ０．１５９ ｌ ０．１３２ ５ ０．１２ｌ ８—０．１８３ ７ Ｏ．１７８ ８ Ｏ．１４５ ｌ ２２０ ｂ．１２ｌ ２—０．１７０ ４ ０．１７３ ３ ０．１４３ ０ ０．１３４ ２—０．２０５ ３ Ｏ．１９６ ６ Ｏ．１５９ ３ ２４０ Ｄ．１３ｌ ５—０．１８４ ２ ０．１８７ ２ ０．１５３ ３ ０．１４６ ６—０．２２６ ５ Ｏ．２ｌ４ ４ Ｏ．１７３ ５ ２６０ ｂ．１４ｌ ７—０．１９７ ４ ０．２０１ １ ０．１６３ ５ ０．１５９ ０ ｉ－０．２４７ ８ ０．２３２ ２ ０．１８７ ７ ２８０ Ｏ．１５ｌ ８—０．２ｌ０ ３ ０．２ｌ４ ８ ０．１７３ ４ ０．１７ｌ ５—０．２６９ ２ ０．２５０ ０ ０．２０Ｉ ９ ３００ ｂ．１６２ ０—０．２２２ ８ ０．２２８ ４ ０．１８３ ３ ０．１８３ ９—０ ２９０ ７ ０．２６７ ８ｂ．２１６ ａ 沉值远大于规范图式理论弯沉值．且随着轴重的增大 其差值愈来愈大，当轴重小于１２ ｔ时．２图式计算结果 近似相等；当轴重达到３０ ｔｔｔ￣，２种图式产生的弯沉值 之比为０．１６２ ０：０．１８３ ９＝８８％，也即２种图式的弯沉值之 比可达到２０％左右。在计算轴载范围内．两者之间的差 异平均在１７％左右 ２Ｏ ｌ ５ ｌＯ Ｏ５ Ｏ０ ４０ ｕ Ｉ２０ ＩＯＵ ２ＵＵ ２４Ｕ Ｕ ３２０ 轴￣：／ｋＮ 图４规范图式与建议图式路表弯沉对比 由图５可知，在超重载情况下．建议图式基层底面 最大弯拉应力远大于规范图式基层底面最大弯拉应 力，且随着轴重增大其差值愈来愈大．当轴重小于１２ ｔ 时，两图式基层底面最大弯拉应力结果近似相等：当轴 重达到３０ ｔ时，２种图式产生的基层底面最大弯拉应力 之比为０．２２８ ４：０．２６７ ８—８５％，也就是说２种图式的弯 沉值之比可达到１５％左右。在计算轴载范围内．两者之 间的差异平均在１０％左右 图６、图７具有和图５相同的规律．在计算轴载范围 ３Ｏ ２５ ２Ｏ ｌ ５ １Ｏ Ｏ５ ００ 轴 ／ｋＮ 图５规范图式与建议图式基层底面最大弯拉应力对比 轴 ／ｋＮ ０ ０ ０ １ Ｏ ｌ 三．０ ２ 二＜．０ ２ ：ｇ－．０ ３ ０ ３ ０ ４ 图６ ０ ２５ 至０．２０ 喜０ Ｉ ５ ０ １０ ０ Ｏ５ 坚０ Ｏ０ ８Ｏ ｌ ２Ｏ Ｉ６Ｏ ２００ ２４０ ２８０ ３２０
规范图式与建议图式面层底最大应力对比
８０ ｌ ２Ｏ ｌ６０ ２００ ２４０ ２８０ ３２０ 轴 ，ｋＮ 图７规范圈式与建议图式底基层最大拉应力对比 内，两者的差异分别为２０％和９％左右。 由以上计算、分析可看出．按双轮双圆、圆中心距 等于３倍接地半径、接地压强０．７ ＭＰａ的标准荷载图式 的弯沉、弯拉应力计算结果与推荐荷载力学图式计算 结果存在较大的出入，即对于超载较为严重的重载道 路，不考虑超载因素而采用原有的力学图式与实际情 况存在较大的误差，对重载道路进行结构设计时．这种 误差是不容忽视的。在超重载情况下，若仍采用原标准 荷载图示进行弯沉设计和弯拉应力验算．则设计标准 偏低，所设计路面结构不能满足实际要求．从而导致路 面结构的早期破坏 ４结语 综上所述，与原荷载图式相比．所推荐力学图式更 为符合超重载车辆的实际作用情况。对于超重载道路． 建议采用所推荐力学图式，即随着轴重的增加．轮压和 接地面积均随之增加，轮心距保持不变。其中．接地面 积 ＝０．００８／￣＋１５２。建议图式见图２。 收稿口期：２００４—０９—２７ ［责任编辑：董强柱］
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重载长效沥青混凝土路面路基强度标准研究
ｓＨＡＮＧＨＡＩ Ｈ・一ｓ◎
重载长效沥青混凝土路面路基强度标准研究
张九香 ，李淑明
（福建工程学院土木工程系 ；同济大学道路与交通工程教育部重点实验室 ）
摘要： 分析比较国外长效沥青路面的路基强度要求，结合我国常规路面结构和路基组成，提出了新一代重载交通长效半刚性
基层沥青路面结构中路基的强度指标和标准值的建议。 关键词：路基强度；回弹模量；半刚性基层
０ 引言
重载长效耐久性沥青路面是指按照不同的破坏模
式进行设计，且在４０～５０年的使用年限期间不发生结
构性损坏，仅需要每１５～２０年对面层进行维护的一种
路面结构形式。其面层一般采用三层结构，下面层沥
青用量较高或者整体较厚，很好地抵抗由下至上的疲
劳开裂以保持使用的耐久性；中面层通过集料之间的
嵌挤结构提供抗车辙能力，合适的材料和集料表面较
厚的油膜保证其耐久性；上面层抗车辙、抗老化、抗疲
劳开裂、耐磨损，一般采用ＳＭＡ或密级配的Ｓｕｐｅｒ—
ｐａｖｅ混合料。由于路基路面是作为一个整体承受各
种荷载和干扰，因此，在路面采用耐久性新型结构后，
路基就成为路面施工和使用性能的关键；应满足坚固、
稳定的要求，初期能承受施工交通和碾压机械的作用，
长期使用时能达到体积变化小的要求。我国《公路沥
青路面设计规范》（ＪＴＧ Ｄ５０—２００６）规定对重交通、特
重交通公路土基回弹模量要求大于４０ ＭＰａ，但对重载
长效沥青混凝土路面路基强度没有明确要求。本文通
过理论计算和试验路段实测数据比较，给出合理的参
考值。
１ 国内外路基强度的标准
我国在路基路面设计中，为避免过于复杂的设计
方法将弹性模量Ｅ。近似当作常量取为设计参数。回
弹模量的应变量包含了可恢复的回弹应变量，一定程
度上反映了土的弹性性质。因此，在以弹性力学为理
论基础的路基路面设计方法中，是以回弹模量作为土
的弹性模量成为设计参数的。
国外常用土基回弹模量或土基现场ＣＢＲ值作为
收稿日期：２００９—１０—１３ 基金项目：国家“八六三”高技术研究发展计划资助项目（２ｏ０６从１１２１Ｏ７） 强度评价指标者居多，也有不少国家是两者兼用。如
浅析国内外沥青路面设计方法
民营科技２０１２年第１期 市政与路桥
浅析国内外沥青路面设计方法
柴立丰
（辽宁五洲公路工程有限责任公司，辽宁沈阳１１０１４１）
摘要：简要介绍当前世界各国众多的沥青路面设计方法。并针对其优缺点进行分析比较，针对现行的设计方法和路面实践中遇 到的实际问题，通过对国内外沥青路面设计方法的介绍，指出我国沥青路面设计方法存在的不足，提出一些我国沥青路面设计方面的
建议。
关键词：沥青路面；国内外设计；设计方法
沥青路面是在柔性基层、半刚性基层上，铺筑一定厚度的沥青混
合材料作为面层的路面结构。以沥青路面为主的柔陛路面设计理论与
方法研究已有近百年的历史，其发展历程经历了古典法、经验法和力
学——经验法三个阶段。当前世界各国众多的沥青路面设计方法大
多数都为后面的两种，即以工程使用经验或以试验数据为依据的经验
法和以力学分析为基础，考虑环境、交通环境以及材料特Ｉ生等多种因
素为依据的力学——经验法。
１沥青路面设计方法——经验法
经验法主要是以经验或试验为依据（实验路和实验观测）。纯经
验公路结构设计公式仅仅是基于对公路陛能及使用历史的观察而作
出的判断。一般在加速道路试验过程中确定公式。其中最著名的经验
￣４ｔ７％法有美国加州承载比法（ＣＢＲ法）和美国各州公路和运输工作
者协会柔ｌ 面设计法（ＡＡＳＨＴＯ法）。
１．１美国加州承载比法。美国加州承载比法（以下简称ＣＢＲ法）是以
ＣＢＲ值作为路基土和路面材料（主要是粒料）的性质指标，通过对已
损坏或使用良好的路面的调查和ＣＩＲ测定，建立起路基上ＣＢＲ—轮
载一路面结构层厚度三者之间的经验关系。利用此关系曲线，可以按
设计轮载和路基土ＣＢＲ值确定所需的路面层总厚度。路面各结构层
的厚度，按各层材料的ＣＢＲ值进行当量厚度换算。不同轮载的作用按
等弯沉的原则换算设计轮载的当量作用。ＣＢＲ法是目前世界上使用
最多的一种方法，优点在于通过简单的室内试验即可确定ＣＢＲ值。所
市政道路工程沥青路面设计
市政道路工程沥青路面设计浅谈
摘 要：本文以市政路桥工程沥青路面的设计为切入地点，从路面结构设计、材料设计、防反射裂缝设计等三个方面探讨了市政路桥工程沥青路面的设计方案。 关键词：市政；路桥工程；路面；设计
前言：在市政路桥工程的建设中，沥青砼路面以其平整、无接缝、耐磨以及养护简单的优点成为工程项目优先选择的路面结构，广泛应用于各规模的工程实践中。然而，由于材料、技术、管理等主观因素的制约，以及城市天气、环境等客观因素的影响，市政路桥沥青路面使用过程中出现的病害现象逐渐增多，大大缩短了路桥路面的使用寿命，造成工程建设经济效益的降低。因此，提高市政路桥工程沥青路面的建设质量是目前市政路桥工程建设中应加强的重要环节，本文主要以市政路桥工程沥青路面的设计为切入地点，探讨了加强沥青路面设计质量的策略。 一、路面结构设计 （一）路面厚度设计 首先，确定路面结构设计指标。根据道路设计规范，选定路基和路面各项设计参数及路面使用性能指标。其次，根据市政路桥工程规范要求推荐的路面结构以及工程实际，拟定路面结构组合方案，并保证各结构层应尽量按强度和刚度自上而下逐层递减的规律安排，同时合理选择相邻结构层之间的模量比。最后，计算各结构层厚度。结合工程建设任务设计书及路面交通需求，在合理确定路面等级的基础上，计算设计出设计年限内的路面弯沉值。然后根据设计弯沉值计算路面厚度。并保证厚度值能够满足结构整体刚度与沥青层或半刚性基层、底基层疲劳开裂的要求。同时，对路面结构的弯拉应力进行验算。 具体设计方法： 设计弯沉值指标。在双圆荷载作用下，轮隙中心处路表弯沉值应小于等于路面设计弯沉值。拉应力指标。柔性基层沥青层层底和半刚性材料基层、底基层底面的最大拉应力应小于等于该结构层材料的容许拉应力。沥青混凝土面层材料的最大剪应力应小于或等于该结构层材料的容许抗剪强度。 （二）减少半刚性基层沥青路面收缩开裂和防射裂缝的措施 在半刚性基层上设置应力吸收层或铺设经实践证明有效的土工合成材料。沥青应力吸收层是采用粘结力大、弹性恢复能力很强的改性沥青做成砂粒式或细粒式沥青砼的薄层结构，一般为20mm～25mm。该薄层结构具有空隙率小、不渗水、变形能力大、抗疲劳能力强的特征，具有较好地防止防射裂缝的效果。②聚酯土工布粘层是在洒热沥青或改性沥青、改性乳化沥青后，布设长丝无纺聚酯土工布，经轮胎压路机碾压使沥青向上浸渍形成具有减裂、防水、加强层间结合的作用的粘结层，可以有效的控制车辙、反射裂缝和疲劳裂缝现象。 二、材料设计 （一）基层材料设计 基层直接遭受大气因素的影响虽比面层要小，但仍可能经受地下水和通过面层渗入雨水的侵蚀，交通荷载作用下动水压力作用，则加大了水对基层破坏作用，因此基层结构应具有足够的水稳定性、良好的抗冲刷性，以减少典型的路面水损坏。与此同时，基层还应具有良好的抗干缩、温缩性能，以减少反射裂缝病害。 基层材料应具有适当的模量，设计模量的取值不同意味着不同的材料。基层模量太小时可能造成面层层底的弯拉应力太大，产生弯拉疲劳破坏；模量太大可能造成面层内的剪应力太大，产生剪切疲劳破坏，故基层材料的模量最好与面层相近。 目前常用的基层材料有：半刚性基层材料（水泥、石灰、粉煤灰稳定类）；柔性基层材料（沥青混合料、级配碎、砾石）；刚性基层（贫混凝土）。 柔性基层虽具有全寿命周期成本相对较低等优点，由于初期投资较大，且在现行规范下，难以达到验收标准等原因，目前还未达到大面积推广使用的阶段。刚性基层比较适合于重载交通，但其接缝处的处理及沥青面层反射裂缝的防治一直是个难题，限制了其的应用。因此，国内高等级道路常用的半刚性基层。目前国内普遍采用的半刚性基层材料为二灰稳定粒料和水泥稳定粒料。 （二）面层材料设计 沥青上面层须具有足够的耐久性，并满足以下要求：集料具有足够的纹理深度，面层具有适当的构造深度；具有很强的高温抗变形能力；具有足够的低温韧性；具有足够的强度；具有扩散荷载的能力，能抵抗荷载的重复剪切作用和其他自然环境的疲劳作用；具有很强的抗水作用能力。沥青路面面层宜选用sma、ac-c和ogfc沥青混合料。 sma混合料路面高温、低温以及抗疲劳性能均比较好，还拥有优越的抗滑性能与降噪功能，其综合技术性能最好。但sma类沥青混合料的施工质量控制方面要求严格，其单位成本最高，但由于其使用寿命长、分摊到使用周期的时间成本并不高。近些年来sma类沥青混合料在高等级道路路面结构中应用较为广泛，其施工质量控制也得到了较大的提高。 ac型沥青混合料施工均匀性好，能明显改善面层抗车辙能力，经实践证明，使用效果良好。且ac型混合料的施工要求相对而言较低，有利于施工质量的控制。ac型混合料又分为粗型（c型）和细型（f型）。粗级配是以粗集料为主，具有表面粗糙，构造深度大，抗车辙、变形的性能较好等特点，适用于多雨炎热、交通量较大地区的表面层。中、下面层也可用粗级配沥青混合料，以增强抗车辙能力，但施工应注意加强压实。细级配因集料较多，施工和易性较好，水稳定性、低温抗开裂及抗疲劳开裂性能等较好。但是，其表面致密，构造深度较小，可用于抗疲劳结构层或干旱少雨、交通量较少、气候严寒地区的道路。 ogfc是开级配沥青混合料，路面的特点是可以提高雨天行车安全性，降低交通噪音、防止路面积水、改善道路环境，可以有效改善城市环境，提升城市品位，但由于孔隙率大，其抗老化性能、耐久性能相对较差，而且路面被泥土、杂物等堵塞后，很难清洗，会逐渐失去排水功能，另外，为改善ogfc类沥青混合料的抗老化性能和疲劳耐久性能，国内外通常采用价格非常昂贵的高粘沥青。 （三）层间结合设计 路面基层和面层之间的结合设计，对加强沥青路面各结构层的整体粘结具有重要的作用。其设计方案：一种是在上文论述的在路基层与面层之间设计应力吸收层。另一种是在路面基层与面层之间设置防水粘结层，粘层油采用喷洒型阳离子改性乳化沥青。防止超载车带来的路面层间脱层、推移和拥包等病害的产生，保证路面完整性，从而大幅提高路桥尤其是桥梁、陡坡、弯道和重载路面的使用寿命。 （四）材料配合比设计 沥青混合料配合比设计。一是目标配合比设计阶段。优选材料、矿料级配、最佳oac，供拌和机确定冷料仓的供货比例、进料速度及试拌使用。二是生产配合比设计阶段。确定各热料仓的配合比，供拌和机控制室使用。三是生产配合比检验阶段。通过试拌试铺，确定施工温度；机械组合；施工工艺；虚铺系数；生产用标准配合比和最佳油石比；建立钻芯法与核子仪的检测密度的相关性。四是确定级配允许波动范围，确定路面混合材料的设计参数。 基层材料配合比设计。一是级配设计。主要利用公路工程级配设计软件可对公路沥青路面、水泥混凝土路面的面层、基层等各骨料的级配根据规范要求进行配合比设计。二是混合料最大干密度和最佳含水量设计。主要采用表面振动压实仪法对混合料的最大干密度和最佳含水量进行确定。三是混合料抗压强度设计。主要根据立方体抗压强度的标准值对混合料抗压强度进行设计。 参考文献：
公路沥青路面设计分析探讨
蔫宰翕霸 工程科学 ６３
公路沥青路面设计分析探讨
余新崇 ，杨杏平
（１．温州市交通规划设计研究院永嘉分院，浙江永嘉３２５１００；２．永嘉县交通局交通建设服务中心，浙江永嘉３２５１００）
摘要本文结合实际工程，对公路沥青混凝土路面新建、改建设计进行了分析。供同行参考。
关键词沥青路面；结构设计；路面基层
中圈分类号ｕ４ 文献标识码Ａ 文章编号１６７３—９６７１一（２０１０）０２１—００６３—０１
前我国公路建设迅速发展，由于道路的设计、施工以及超载现象较
多导致出现早期不同程度的损害现象。据调查发现部分公路在通车２—３ 年就发生了不同程度的早期损害，严重影响路面的使用功能。我国公路
与发达国家道路实际使用寿命相比存在较大差距。针对我国公路路面现 状，结合公路沥青路面设计方面取得研究成果及实践经验，对公路路面 设计简述如下。
１沥青路面结构设计
由于半刚性基层整体强度高、板体ｌ生好等优点广泛使用， “强基薄
面”的设计理念一直在延续，半刚性基层沥青路面成为我国公路沥青路
面结构的主要形式之一。“强基薄面”设计理念是基于弹性层状体系理 论，以路表弯沉作为主要设计指标，根据设计年限内的换算当量轴载，
按照路面损伤等效的原理确定容许弯沉和破坏应力，利用疲劳破坏模式 设计结构层厚度。以沥青面层底面和半刚性基层底面的弯拉应力作为设
计的验算指标，设计时假设各结构层完全连续，这种“强基薄面”结构 形式也出现了如下问题：半刚性基层收缩裂缝引起的反射裂缝问题是导
致路面性能下降的重要问题；半刚性基层本身具有致密、不透水的特点 造成了基层顶面的雨水无法排除，导致了沥青面层水损害，无有效的解
决办法；半刚性基层的强度、模量会随着道路的使用年限而逐渐衰减，
使得路面弯沉逐渐增大，最终导致结构性破坏；既使采用先进的施工工 艺，半刚性基层与沥青层的粘结界面也不可能是完全连续的。国外半刚
性基层沥青路面的应用并不多，以柔性基层为主，采用半刚性基层沥青 层厚度也较厚，一般都不小于２０ｅｍ。我们在路面结构设计上做如下工
关于超载交通沥青路面设计方法的讨论
第２５卷第５期 ２００７年１０月 河南科学
ＨＥＮＡＮ ＳＣＩＥＮＣＥ Ｖｏ１．２５ Ｎｏ．５ ０ｃｔ．２００７
关于超载交通沥青路面设计方法的讨论
夏连学， 宁金成
（河南交通职业技术学院，郑州４５０００５）
摘要：超载交通导致的沥青路面早期损坏与传统的路面破损有不同的特征，利用现行公路沥青路面设计规范中 规定的方法难以设计出适合重载交通的路面结构，提出适合重载交通的沥青路面设计新方法． 关键词：超载交通；沥青路面；控制指标；设计方法 中图分类号：Ｕ ４１６．２１７ 文献标识码－Ａ
超载车辆是指违反交通部有关管理规定，超重、车辆轴载质量超过规定（指多轴次、重轴载、高轮压）而在
公路上行驶的车辆．根据调查，得到河南省境内公路上通行的几种典型车辆的装载概况见表１．
表１几种典型车辆的装载概况 Ｔａｂ．１ Ｌｏａｄｉｎｇ ｇｅｎｅｒａｌ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｅｖｅｒａｌ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｔｙｐｉｃａｌ ｖｅｈｉｃｌｅｓ
注：①超载率＝（实际轴重一额定轴重），额定轴重；②前轴重受超载影响较小，一般为２０－８０ｋＮ，前轴轴重未计算．
随着国民经济的快速发展，我国公路交通的特点发生了很大的变化，超载（也可称为重载）交通的比重越
来越大，导致沥青路面出现早期破损现象．过早的破损不仅发生在沥青混凝土面层上，而且基层也发生损
坏，路面维修工作需要从基层重新做起．沥青路面的早期破损现象已引起国内外路面技术工作者的高度重 视，采取了许多预防性措施，取得了一定成效．但若要从根本上防止沥青路面早期破损现象出现，应当着重 分析超载对路面的破损原因、解决沥青路面结构设计方法、组成材料设计方法等技术问题．
１超载交通公路沥青路面破损现象分析
超载（重载）交通作用下公路沥青路面的破损突出特点是破损期提前、损坏严重．早期破损现象主要是
翻浆、车辙和网裂，继续发展成为沉陷、松散等病害，造成巨大经济损失． １）翻浆：是指沥青面层透水，且路面结构内部排水不畅，渗入并长期滞留在基层顶面的水在高速行车荷 载的作用下，冲刷基层材料中的结合料而形成灰浆，在车轮荷载的挤压作用下，灰浆透过面层空隙或裂缝被
重载耐久性沥青路面结构研究综述
第５期（总第２１２期） 山西交通科技 ２０１ 年１０月 ＳＨＡＮＸＩ ＳＣＩＥＮＣＥ 婴 Ｑ ！ ＮＯ．５ Ｏｃｔ．
重载耐久性沥青路面结构研究综述
祝轶君
（山西省交通科学研究院，山西 太原０３０００６）
摘要：通过对国内外耐久性沥青路面结构的调研，从结构设计方法、设计指标及材料组成 上对耐久性路面的结构设计进行了探讨，并推荐了适合我国国情的典型重载耐久性沥青路面
结构形式。 关键词：耐久性；沥青；路面；结构；设计；组成 中图分类号：Ｕ４１６．２１７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６－３５２８（２０１ １）０５－－００３６－－０２
我国自１９８８年开始修建第一条高速公路以来，
在建成的高速公路中，约７５％为沥青混凝土路面，
其中９０％的沥青路面采用了半刚性基层沥青路面 结构型式。虽然半刚性基层在力学性能上具有很好
的优势，但由于材料本身的缺陷，如干、温缩开裂、水
稳定性较差等，以及超载、重载交通的不断增加，使
得路面使用性能下降，大大缩短了公路沥青路面的
使用寿命。我国修建的高速公路半刚性基层沥青路 面一般使用５年左右就需要进行大中修，严重妨碍
了高速公路的畅通。 近年来，为了适应交通量的增长，并减少道路维
修和因维修而带来的交通延迟，欧美又提出了“耐久
性沥青路面”的概念，考虑到我国沥青路面使用寿命
普遍较短以及重载交通的情况，国外“耐久性沥青路
面”的设计思想很值得我们借鉴。
１耐久性沥青路面的概念
耐久性沥青路面通常指：４０～５０年的设计年限
期间不发生结构性损坏，仅需要每１５～２Ｏ年对面层 进行维护的长寿命沥青路面【”。 图１给出了耐久性沥青路面的结构组成图。从
图中可知，下面层沥青用量较高（较高的沥青用量还 能提供耐久性），或者路面的整体较厚，使得下面层
的拉应变减少到不显著的水平，能够很好地抵抗由
下至上的疲劳开裂。中面层通过集料之间的嵌挤结
构提供抗车辙能力，合适的材料和集料表面较厚的
重载交通条件下高速公路沥青路面设计
第２期（总第２０３期） 山西交通科技 Ｎｏ．２ Ｑ！ 主 望 垦 壁 ＨＮＯＬＯＧＹ ｏｆ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ ＡＤｒ－
重载交通条件下高速公路沥青路面设计
张卫华 （山西省交通规划勘察设计院，山西 太原０３００１２）
摘要：介绍重载交通对路面的影响及重载交通条件下设计上的局限；结合临吉高速公路的 路面设计，列举典型路面结构。 关键词：重载交通；设计规范；局限；沥青路面；结构；设计 中图分类号：Ｕ４１６．２１７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—３５２８（２０１０）０２－０００８－０２
１重载交通对路面的影响 １９８５年之后，我国公路建设进入了一个新的以 高速公路为代表的发展时期，不但交通量增长快，而 且轴载质量也显著增大，近年来，重载车辆，特别是 大幅度超载运输车辆日益显著增加，其后轴载从额 定的１００ ｋＮ增加到１８０ ｋＮ以上，轮胎充气压力从额 定的０．７ ＭＰａ增３ＨＮｏ．９ ＭＰａ以上。交通状况的这些 显著变化给沥青路面带来了严峻考验。 我国高速公路沥青路面的设计年限是１５年，但 实际使用年限往往达不到，在使用初期就出现沉陷、 坑洞、车辙、龟裂等早期损坏，一般在７～８年就须对 路面进行大修，２００６年５月李盛霖在讲话中指出，“按 ｌ０年一大修计，每年６ ０００～７ ０００ ｋｍ的高速公路需 大修，其规模达到甚至超过目前高速公路在建的规 模，我们不仅要面临巨大的资金压力，更要面临巨大 的社会压力”。沥青路面这种使用寿命短、耐久性不 足的情况是不可回避的一个现实问题。究其原因，既 有材料、施工、后期维护的原因，也有设计上的原因。 这些原因均与重载交通状况密不可分。 ２重载交通条件下设计规范的局限 ２．１路面设计方法 我国沥青路面设计方法属于力学一经验法，设 计采用双圆均布垂直荷载ＢＺＺ一１００作用下的弹性层 状连续体系理论进行计算。 ２．２规范上的荷载作用模式 规范上，荷载被假定为圆形均布地作用于路面 结构，这满足了沥青层底面和路基顶应力分析的要 求。但实际上，荷载是非均布的。尤其是在重载交通 条件下，这个因素可能是不能被忽略的。 ２．３规范上的轴载换算公式 现行规范轴载换算公式只适合轴载小于等于 １３０ ｋＮ的情况，当轴载大于１３０ ｋＮ时实际上已不适 用这个轴载换算公式了。因为重载交通条件下，路面 损坏的机理发生了变化，轴载换算的前提发生了变 化。有资料显示，重载交通条件下路面损坏的主要原 因是剪切疲劳破坏，但迄今为止，尚无系统的试验方 法和研究成果。 显而易见，重载交通条件下，设计上的交通轴载 水平、设计指标及参数、破坏状态与实际不符。这样， 重载交通的路面设计，就得多依赖于经验了。 ３临吉高速公路沥青路面设计 在山西省已初步形成了重载交通条件下的典型 路面结构，以下结合国家高速公路网青岛至兰州公 路山西境临汾至吉县段高速公路（以下简称临吉高 速公路）ｔｚ２合同段的路面设计进行阐述。 ３．１临吉高速公路概况 临吉高速公路是国家高速公路网“７９１８”规划方 案第６横的重要组成部分，也是山西省规划的“３纵ｌ１ 横１ｌ环”高速公路网主骨架中第８横的重要组成部 分。ＬＺ２合同段路线起点（Ｋ２１９＋０００）位于乡宁县高 崖底村南，终点（Ｋ２６９＋２６０．１３５）位于吉县苇子湾，全 长５０．５６７ ｋｍ． ３．２临吉高速公路交通量 外业期间收集了乡宁屯里、管头、七朗庙及张 马，吉县水洞沟、壶口交通量观测站的资料，经分析 本合同段交通量具有明显的分段特征，乡宁境的大
重载交通下提高沥青路面耐久性的压实措施
总第１４０期 公 路 与 汽 运 Ｈｉｇｈｗａｙｓ＆Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ８５
重载交通下提高沥青路面耐久性的压实措施
王志强
（武强县交通局，河北武强０５３３００）
摘 要：从路基、底基层和基层、沥青面层三个方面分析了压实度与沥青路面耐久性的关系， 指出了目前国家规范在压实标准方面存在的问题并提出了改善建议，提出了在当前重载交通下提 高沥青路面耐久性的压实技术措施。 关键词：公路；路基；基层；沥青面层；压实度；耐久性 中图分类号：Ｕ４１６．２１７ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７１—２６６８（２０１０）０５－－００８５—０３
沥青路面的设计理论是多层连续弹性体系，以
弯沉值的大小及路面的整体刚度为设计指标。路面
的整体强度越高，则弯沉值越小，抗变形能力越强， 抵御荷载能力也越高，有利于防止重载交通下沥青
路面的早期破坏。据有关技术文献：基础提高压实 度１ ，承载能力可提高１０ ；沥青砼路面面层压实
度提高１ ，承载能力和寿命可提高１０ ～１５ 。 增加压实度其投资增加很少，但整体强度可大幅度 提高，是防止沥青路面早期破坏、提高沥青路面耐久
性最经济的办法。增加压实度可从路基、底基层和 基层、面层三方面进行。
１路基的压实度要求
路基是路面的基础，它支撑着基层、面层的均匀 荷载和路面上行驶的车辆动载。路面弯沉值的大小， 路基起着７Ｏ％以上的作用。提高路基的压实度将使
弯沉值变小，增大路面的整体强度和弹性模量。 １．１路基压实标准及存在的问题 ＪＴＧ ＦＩＯ一２００６（（公路路基施工技术规范》中路
基的压实标准如表１所示。
表１ 土质路基压实度标准
注：①三、四级公路铺筑水泥砼或沥青砼路面时，其压实度采用二级公路标准；②干 旱地区的压实度标准可降低２ ～３％。
该标准在路基压实度上比ＪＴＪ０３３—９５《公路路 基施工技术规范》提高了１ ～３ ，这样的压实标
准在路基不太高的情况下能满足强度要求。但对于
重载交通下旧混凝土路面加铺沥青层设计方案
第３９卷第３５期 ・１６２・ ２ ０ １ ３年１ ２月 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ Ｖｏ１．３９ Ｎｏ．３５ Ｄｅｅ． ２０１３
文章编号：１００９－６８２５（２０１３）３５—０１６２—０２
重载交通下旧混凝土路面加铺沥青层设计方案
王 芳
（大同公路分局，山西大同０３７００６）
摘要：针对重载交通作用下水泥混凝土路面水泥板出现的各种病害，提出加铺沥青层的方案，依据相关规范，介绍了旧混凝土板 的处治原则，通过对旧水泥板的处治及加铺沥青后，恢复了路面使用性能，提升了公路服务水平。
关键词：重载交通，水泥混凝土，处治方案，加铺沥青层
中图分类号：Ｕ４１６．２ 文献标识码：Ａ
大同云冈石窟始建于北魏初期，是我国极为珍贵的历史文化
遗产，在世界上享有盛名。但历经千年的沧桑，石窟不断风化剥
落，特别是１０９国道从云冈石窟南侧３５０ ｍ处通过，该路段又是大
同的重要运煤路线，大量的煤炭运输带来的严重扬尘和汽车尾气
污染，更加剧了对石窟的侵蚀。Ｇ１０９马站至吴官屯段，１９９８年， 山西省为保护云冈石窟申报世界文化遗产，将该段改线并建成通
车。通车１５年来，一直承担着右玉、左云、南郊、新荣四个产煤大
县（区）的公路运煤任务。大量的超载、超限车辆，致使水泥路面
不堪重负而提前损坏。为了完善现有公路的整体运行状况，提高
路况等级，消除安全隐患，提升公路服务水平，通过在旧水泥板处
治基础上，加铺沥青层以恢复路面使用性能。
１ 原有水泥混凝土路面状况及处理原则
为了充分摸清旧混凝土路面损坏状况，保证加铺路面结构设 计的合理性，首先对旧混凝土板进行了逐板详细调查，并参照ＪＴＪ
０７３．１－２００１公路水泥混凝土路面养护技术规范、ＪＴＧ Ｄ４０－２０１１公
路水泥混凝土路面设计规范及ＪＴＧ Ｈ２０－２００７公路技术状况评定
标准，对板块病害进行归类分段统计，之后以断板率及平均错台
量两项指标来表征旧混凝土路面的损坏状况，并作出评定。通过 对Ｇ１０９马站至吴官电段详细调查，断板率平均达到２２．３％，属差
对城镇道路路面设计规范(CJJ 169-2011)沥青路面设计方法的述评
对城镇道路路面设计规范（CJJ 169-2011）沥青路面设计方法的述评
摘要：本文首先对《城镇道路路面设计规范》沥青路面设计方法的设计基本程序作了简单介绍；其次，对沥青路面结构设计指标进行了述评；最后，对《城镇道路路面设计规范》沥青路面设计进行了总体评价，分析沥青路面设计方法的优点与不足之处。
关键词：沥青路面；设计方法；设计指标；评述
Code for Pavement Design of Urban Road（CJJ 169-2011）Summary on Asphalt
Pavement Design Method
Abstract：The basic procedures of asphalt pavement design was firstly
introduced in this article；Secondly，the asphalt pavement structure design
specifications were commented；Finally，the asphalt pavement design was evaluated
and the advantages and shortcomings of the asphalt pavement design method was
analyzed.
Keywords：asphalt pavement；design method；design specifications；commentary
引言
沥青路面设计的任务是根据使用要求及气候、水文、土质等自然条件，设计经济合理的路面结构，使之能起到承受交通荷载和环境因素的作用，在预定的使用期限内满足各级公路相应的承载能力、耐久性、舒适性和安全性的要求。
为适应我国城镇道路路面建设不断发展的需要，提高路面工程质量，根据总结工程实践经验，吸收新技术、新成果，制定了《城镇道路路面设计规范》（CJJ169-2011）[2]。