浅谈公路沥青路面的结构设计
摘要:通过对公路沥青路面设计指标的分析,提高路面路用性能可采取的措施进行了探
讨。
关键词:沥青路面;结构设计;分析
沥青路面早期损害,除个别是由于路基的原因引起的不均匀沉陷外,绝大部分是由于
沥青面层本身引起的:坑槽、泛油、车辙、网裂、松散等。因此,沥青的层面的设计是至关重要
的。
1 我国沥青路面设计指标的分析
1.1 高速公路沥青路面主要破坏型式
目前我国高速公路沥青路面普遍存在着初、早期破坏,且主要破坏型式同上个世纪
90
年代以前轻交通状况下相比已发生了一定的变化。高等级沥青路面的主要破坏形式可以归纳
为以下几个方面:①由于路基不均匀沉降导致的路面下陷和开裂;②车辙破坏;③沥青面
层的水损害;④半刚性基层沥青路面反射裂缝破坏;⑤沥青路面的结构性破坏。因此,有必
要通过路面的合理化设计来控制路面的主要破坏型式,从而真正达到路面设计的目的。
1.2 路表弯沉指标的适用性
路表弯沉指标主要具有以下优点:
(1) 弯沉指标的突出优点是其直观性和可操作性,它
建立在大量实测数据统计回归的基础上,对于交通不太繁重,结构层较薄情况(控制沉陷
为主)是较适用的,但对繁重交通,路面结构较厚情况
(控制疲劳和开裂为主)下其适用性
降低;
(2) 在路面结构单一的中、轻交通时代,该指标既可表征路面结构的整体变形,也可
用于表征路面结构的整体刚度。然而,随着公路建设规模的扩大和道路等级的提高,路表弯
沉也暴露出了以下主要缺点:
(1) 弯沉指标同路面结构主要破坏型式没有必然关系,该指标
控制的目标不明确;
(2) 重载交通时代路面结构繁多,经验性的路表弯沉指标无法反映路面
结构各层次的破坏特征;
(3) 路表弯沉主要来源于土基的变形,且受气候环境条件影响颇大,
尤其是路面结构内部的干湿状况,若用该指标来对不同路面结构强度的评定显得缺乏说服
力;
(4) 规范针对特定的破坏类型设置了相应的单项控制指标,形成了综合设计指标和单项
设计指标并存的局面,当进行结构组合和材料选用的设计时
, 两者之间将出现兼容性和协调
性的问题。
1.3 沥青路面结构设计与材料设计指标的相容性
目前,我国沥青路面的结构设计与路面材料设计基本上是相脱离的。由于种种原因,路
面材料的抗压模量设计取值往往带有很大的随意性,同样是水泥稳定粒料,设计值却差别
很大,对于同种材料
(6%水泥稳定碎石或石屑)在相同施工水平和要求条件下,设计取值的
过大差异,对于保证路面施工质量是不易的,同时在设计上可能也是不经济的或是太冒险。
此外,路面结构设计与材料组成设计相容性较差,还表现在以下几个方面:
(1) 路面材料强
度测试中的受力模式与其在道路应用中的实际受力情形相差较远;
(2) 路面材料性能评价指
标与其实际路用性能之间的对应关系不明确;
(3) 结构设计阶段采用的材料设计参数指标与
实际施工时路面材料配合比设计、质量检测指标不一致。
2 沥青路面合理结构型式的分析
2.1 我国的沥青缺乏和路面承载能力低的问题逐渐突出。半刚性基层基于其较好的板体