浅谈永久性沥青路面结构设计

   摘要:永久性沥青路面的发展在公路的发展中占据了越来越重要的地位。本文对永久性沥青
路面的设计理念进行初步探索并结合永久性路面发展和结构设计以及永久性路面的特点等
几个方面对永久性沥青路面设计方法进行了探讨。

 

　　

0 引言 

　　永久性沥青路面又称为长寿命沥青路面。根据美国沥青路面协会

(APA)定义，永久性路

面是指使用年限达

50 年的沥青路面，采用较厚的沥青层柔性路面，降低传统的沥青层底开

裂和避免结构性车辙。在设计使用年限内无结构性的修复和重建，仅需根据表面层损坏状况
进行周期性的修复。

 

　　

1 永久性路面特点分析 

　　

1.1 永久性路面经济性能分析 

　　永久性路面的寿命较长，有良好的经济效益。其寿命周期费用包括在路面使用期内的所
有建设费用和养护费用，以及车辆的保养费用。虽然永久性路面初期的建设费用较高，但由
于其能够承受更大的交通量和更重的交通荷载，在评价整个使用周期的总费用中，降低了
使用寿命内的维修费用，同时极大降低了道路使用者的使用费用。

 

　　

1.2 永久路面使用性能调查结果 

　　欧洲正在使用永久性路面，这已充分证明了其具有良好经济效益并且为使用寿命为

40

年以上的良好性能路面。根据英国学者对

51 条厚沥青层路面永久性能调查结果得知，施工

良好的沥青路面，当厚度大于

180mm 时，车辙出现的几率会大大减缓。根据 45 条密集级配

碎石基层道路调查结果知，沥青面层厚为

180mm～360mm 时，车辙出现的几率与面层厚度

关系不大。对于厚沥青面层道路，大部分车辙发生在沥青层表面，这表示道路的整体结构不
足，进行罩面设计能保证基层结构良好。

 

　　

1.3 路面损坏形式 

　　永久性沥青路面的破损形式以开裂为主，主要是横向裂缝和纵向裂缝。裂缝大多数出现
在磨耗层，联结层、基层出现裂纹的可能性较小。研究表明当沥青层厚度大于

180 mm 时，

路表面先开裂，裂缝不会贯穿整个沥青层。表面裂缝的形成原因多种多样，一般分析认为：

 

　　

(1)轮胎边缘路表产生的较高水平拉应力使路表首先开裂，并向下传播； 

　　

(2) 在较高的轮胎压力及温度应力下，路面层存在较大的模量梯度使路表先开裂，并向

下传播；

 

　　

(3)由于磨耗层沥青的老化，使磨耗层抵抗温度和荷载应力的能力降低，从而产生表面

裂缝。

 

　　对表面裂缝的调查表面：采用较厚沥青层且施工良好的沥青路面的损坏仅发生在表面
层，但这表明沥青厚度薄不产生表面裂缝。

 

　　

2 永久性路面结构设计方法 

　　

2.1 永久性路面的设计原则与重点 

　　永久性路面设计的基本原则是沥青层底弯拉应变小于疲劳极限对应的应变，而且路基
土垂直压应变小于

200。根据力学方法计算荷载作用下路面结构的应力、应变响应，从而计