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长寿命沥青路面结构设计分析

   摘要:在所有的路面当中,长寿命路面的性价比是最高的,它的最大特点就是在使用的
整个过程当中其结构不会出现破坏,就算有损坏也是发生在表面。因此,在对路面进行修补
工作时,就不需要对结构进行处理,只需要把表面的沥青混合料去除,然后换上相同厚度
的新混合材料即可,大大降低了维修成本。最近几年,国内外已经在此方面展开了研究。

 

  关键词:长寿命沥青路面;结构设计;指标

 

  在我国,道路网络十分庞大,

 而庞大的道路网络就涉及到了损坏的问题,因此,道路

维修就成为了我国的一大压力,而如今的交通量更是加重了这种负担,使得道路维修越来
越频繁,费用越来越高。因此,如何减少路面的维修费用以及维修次数,延长道路的使用年
限就成为了人们关注的一个热门话题。但是,全厚式的沥青路面进行打规模的修建还很不现
实,因此为了能够提高沥青混凝土路面的质量,我国做出了许多新的尝试,比如利用
SHRP 沥青评价技术、SMA 路面、Superpave 的混合料设计技术以及纤维改性沥青等等。这些
新的技术虽然在一定程度上提高了路面的质量,但是损坏问题依然存在。

 

  

1. 长寿命沥青路面概念 

  国际沥青路面界针对此问题提出了一项新的技术

——长寿命沥青路面,这种路面的使

用年限基本上都在

50 年以上,当然在这 50 年当中要进行定期的维护和罩面等工作。长寿命

沥青路面具有:抗车辙、不透水以及耐磨损这三个特点。在上世纪

60 年代时北美地区就开始

这方面的工作了,大范围的修建全厚式或者是深层的高强沥青路面,并且实践证明,这些
路面的确提供了长期、优质的服务。所谓全厚式路面,就是将沥青路面直接修筑在土基上;
而加厚式路面则是在土基与路面之间又加入了一中基层

——粒料基层,这种基层相对而言

比较薄。这两种路面的最大特点就是厚度要比常规的沥青路面要薄,并且减少出现裂缝的机
率,假如出现破坏时,这两种路面的损坏也不会影响到路面结构,只会发生在表面。因此,
只要发现路面损坏到一定程度再去修理即可,大大降低了维修成本以及维修难度。

 

  这种路面与普通的柔性路面是不相同的,其设计思路也是与众不同的。这种路面让损坏
尽量发生在路表,对路面结构影响不大,修复时也只是在路表,定期的维护可以防止因表
面损坏而影响到路面结构,而且这种维护可以保证道路的使用年限在

40 年以上。 

  

2. 长寿命沥青路面结构设计指标 

  多个层状体系结构结合在一起组成了一个路面结构,不同的层状体系结构之间也是比
较繁杂,我国的设计指标主要是依靠路表的弯沉程度,验算整体性路面材料底部的拉应力。
而在国际上,设计指标主要是看路基顶面的压应变以及沥青层底部的拉应变,所谓压应变
就是控制路面的车辙,而拉应变则是要控制沥青面层的疲劳破坏问题。

 

  (

1)沥青层层底弯拉应变指标 

  针对沥青混凝土路面的疲劳开裂损坏问题,我国的验算指标是以沥青层地面的拉应力
为准,也就是说最大的拉应力应该不大于疲劳强度,也就是说不能大于材料所能容许的拉
应力。但是在实际当中,拉应变会影响到沥青混凝土层的寿命,而不是非拉应力,因此,采
用拉应变作为反映沥青混凝土的疲劳程度的指标是最为合适的,除此之外,在进行道路设
计时,还要保证道路材料的疲劳寿命一定要大于道路的累积标准荷载。

 

  (

2)半刚性基层层底拉应力指标 

  一般,半刚性基层材料所表现出来的破坏模式主要由以下两种情形:压碎破坏以及正