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序論：在您撰寫瀝青路面結構設計論文時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導您走向新的創(chuàng)作高度。
1概述
我國90%以上的高等級公路瀝青路面基層和底基層采用半剛性材料。半剛性基層瀝青路面已經成為我國高等級公路瀝青路面的主要結構類型。
在七·五期間，國家組織開展了“高等級公路半剛性基層、重交通道路瀝青面層和抗滑表層的研究”的研究工作，對瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性，瀝青面層的開裂機理、車轍和疲勞、抗滑表層設計和應用、半剛性基層材料的強度特性和收縮特性，組成設計要求等進行了深入的研究工作，提出了較為完整的研究報告，為高等級公路半剛性基層瀝青路面的設計和施工提供了理論依據和技術保證。
由于現行的《柔性路面設計規(guī)范》頒布于1986年，隨著國家對交通運輸業(yè)的日益重視和人們筑路經驗的不斷提高，一致認為1986年版的《柔性路面設計規(guī)范》已不能滿足高等級公路半剛性基層瀝青路面的需要。由于對半剛性基層認識不足，使得設計結果具有一定的盲目性，設計結果要么過分保守，要么因路面結構設計不當而產生早期破壞，造成很大的經濟損失。因此，如何利用七·五國家攻關項目取得的成果，結合近十年來半剛性基層瀝青路面的設計和施工經驗，根據實際使用效果，提出適合本地區(qū)特點的路面結構，對路面結構設計方法的更新和路面實際使用效果的改善具有重要的意義。根據江蘇、安徽、浙江高等級公路的實際，江蘇在鎮(zhèn)江、無錫、蘇州、徐州、連云港共計4線10段進行調查，安徽在合肥、馬鞍山、淮南三市調查了3線8段，浙江在嘉興和杭州調查了2線5段共計9線23段。調查的路面結構具有一定的典型性。
2國內外研究概況
2.1國外國道主干線基層的結構特點
國外國道主干線基層結構有以下特點：
(1)多數采用結合料穩(wěn)定的粒料(包括各種細粒土和中粒土)及穩(wěn)定細粒土(如水泥土、石灰土等)只能用作底基層，有的國家只用作路基改善層。法國和西班牙在重交通的高速公路上，要求路面底基層也用結合料處治材料。
(2)使用最廣泛的結合料是水泥和瀝青，石灰使用得較少。此外，還使用當地的低活性慢凝材料和工業(yè)廢渣，如粉煤灰、粒狀礦渣等。
(3)有的國家用瀝青穩(wěn)定碎石做基層的上層，而且用瀝青做結合料的結構層的總厚度(面層+基層的上層)常大于20cm。
經過幾十年的總結，國外在半剛性基層瀝青路面結構組合上雖有所改進，但半剛性材料仍是常采用的基層和底基層材料。
2.2國外典型結構示例
國外瀝青路面結構設計方法經過幾十年的完善，已經提出了比較成熟的設計方法，并且許多國家提出了典型結構設計方法，表1給出了法國典型結構一個范例。
表1
土的等級
交通等級
PF1
PF2
PF3
To(750-2000)
7BB+7BB+25GC+25GC
7BB+7BB+25GC+20GC
7BB+7BB+25GC+25GC
T1(300-750)
8BB+25GC+25GC
8BB+25GC+20GC
8BB+20GC+20GC
T2(150-300)
6BB+25GC+22GC
6BB+22GC+20GC
6BB+20GC+18GC
T3(50-150)
6BB+22GC+20GC
6BB+18GC+18GC
6BB+15GC+15GC
注：(1)交通等級欄下括號內的數值指一個車道上的日交通量，以載重5t以上的車計；
(2)PF1，PF2和PF3指土的種類和土基的潮濕狀態(tài)，PF1相當于一般的土基；
(3)BB指瀝青混凝土，GC指水泥粒料；
(4)表中數字單位為cm。
一些國家在高等級公路上實際采用過的半剛性基層瀝青路面結構見表2。
一些國家在高等級公路上實際采用過的半剛性基層瀝青結構表表2
國家
瀝青層厚度(cm)
半剛性材料層厚度(cm)
備注
日本
20～30
水泥碎石，30～20
荷蘭
20～26
水泥碎石，40～15
西德
30
貧混凝土，15
另有防凍層
英國
9.5～16.9
貧混凝土，15另
有底基層
瑞典
12.5
水泥粒料
南非
17.5
水泥砂礫，30
西班牙
8
水泥粒料
當前的規(guī)定
2.3其它高速公路路面結構
瀝青路面典型結構設計表3
道路名稱
長度
(km)
路面結構
面層(cm)
基層(cm)
底基層(cm)
廣佛路
15.7
4中粒式
5細粒式
25水泥碎石或
31水泥石屑
25-28水泥土
沈大路
375
4中粒式
5細粒式
6瀝青碎石
25水泥碎石
京津塘
142.5
5中粒式
6細粒式
12瀝青碎石
25水泥碎石
30石灰土
京石
14
4中粒式
8瀝青碎石
15二灰碎石
40石灰土
濟青路
15-18開級配中粒式
38-40二灰碎石
42石灰土
正在建設的滬寧高速公路路面結構如表4。
表4
標段
結構
層
A1
B4
B5
B7
C1
C4
C5
C2
D1
D6
D7
D9
E1
E5
F1
F6
F7
G1
G2
G4
G5
G6
面層
16
AC
16
AC
16
AC
16
AC
16
AC
16
AC
16
AC
16
AC
16
AC
16
AC
16
AC
基層
30
LFA
30
LFA
25
LFA
25
LFA
40
LFA
38
LFA
30
LFA
20
LFA
18
LFA
20
LFA
20
LFA
底基層
30
LF
30
LFS
33
LS
33
LFS
18
LF
20
LFS
33
LFS
40
LFS
36
FS
40
LFS
40
LFD
注：AC-瀝青面層(4cm中粒式，6cm粗粒式，6cm中粒式)；
LFA-二灰碎石，LF-二灰，LS-石灰土；
LFS-二灰土，LFD-二灰砂。
國內七·五期間修筑的主要幾條試驗路的結構、實體工程及正在建設的一些高等級公路的結構表明，半剛性基層是瀝青路面最主要的結構類型，同時，不同設計人員所提出的結構組合相差較大，甚至，對同一條路，不同設計單位設計的路面結構相差也很大。因此，根據設計與施工經驗提出的適應不同地區(qū)的典型結構具有一定的理論意義和實踐意義。
3路面結構調查
典型結構調查要求選擇的路線及路段具有典型性，公路等級要求是二級或二級以上的半剛性基層瀝青路面，施工質量達到一定的水平，或者由專業(yè)隊伍承擔施工任務。施工質量檢查比較嚴格，如有相應的試驗路段，盡可能根據當時試驗目的及原始測試數據進行跟蹤調查。選擇的調查路段使用年限應達到三年以上，并有一定的交通量。路段應包括不同的路基結構(即填控情況)不同的地帶類型，不同的路面結構(含不同材料和不同厚度)，不同的使用狀態(tài)(如完好，臨界和破壞)和不同的交通量。被選擇的路段的基層結構應符合《公路路面基層施工技術規(guī)范》的規(guī)定，即不是用穩(wěn)定細粒土或懸浮式石灰土粒料做的基層。路段長度在100～500m之間。為此，浙江、江蘇和安徽分別選擇320國道嘉興段，104國道蕭山段，206國道淮南段，205國道馬鞍山段，合蚌路，312國道鎮(zhèn)江、無錫、蘇州段，310國道新墟段、徐豐線進行全面的調查和測試。
根據選擇路段的基本情況，本次典型結構調查路段選擇具有以下特點：
(1)反映了不同地區(qū)，不同的道路修建水平；
(2)反映了不同地區(qū)，不同的路面結構組合類型；
(3)包括了表處，貫入式等一般二級公路采用的結構，也包括了高速公路采用的結構；(4)包括中間夾有級配碎石連結層的路面結構；
(5)反映了經濟和地區(qū)水平的差異；
(6)包括了不同地區(qū)主要使用的半剛性基層材料。
3.1路段測試內容及測試方法
本次路況測試主要包括：外觀、平整度、車轍、彎沉、摩擦系數及構造深度。外觀測試是裂縫、松散、變形等破壞的定量描述；彎沉由標準黃河車(后軸重10t)及5.4m(或3.6m)彎沉儀測試；摩擦系數由擺式摩擦系數測定儀測試；構造深度由25ml標準砂(粒徑0.15～0.3mm)攤鋪得；平整度為3m直尺每100m路段連續(xù)測10尺所得統(tǒng)計結果；車轍是3m直尺在輪跡帶上所測沉陷深度。
3.2數據采集方法
(1)合理性檢驗。由于實測數據存在偶然誤差，因此，在進行誤差分析之前，須去除觀測數據中那些不合理的數據，代之以較合理的數據，進行合理性檢驗。
實際工作中常用3σ原則和戈氏準則，3σ原則較近似，戈氏準則較合理。
(2)代表值的確定。代表值是在最不利情況下可能取得的值：
97.7%的保證率，α取2.0；95%的保證率，α取1.645。
在后面計算中，代表值確定如下：彎沉??；平整度、車轍為；摩擦系數、構造深度為X=-1645S。
3.3路面使用品質分析
3.3.1平整度
根據公路養(yǎng)護技術規(guī)范，不的道路等級對平整度有不同的要求。但本次調查結果表明：各路段的平整度與結構層組合與施工組織狀況有關。由于選擇路段路面結構使用了瀝青貫入式，瀝青貫入式是一種多孔隙結構，整體性較差，在行車荷載的重復作用下被再壓實，導致縱向出現不平整現象。同時施工時各層縱向平整度的嚴格控制對路面表面平整度控制有十分重要的意義。
3.3.2車轍
瀝青路面車轍是高等級公路重要病害之一。國外設計方法中AⅠ法以控制土基頂面壓應變?yōu)橹笜耍瑂hell設計方法則通過分層總和法直接從瀝青面層厚度及面層材料諸方面控制車轍。我國還沒有采用車轍指標，作為設計控制值，而是通過材料動穩(wěn)定度或其它指標達到減少車轍的目的。對半剛性基層瀝青路面，由于土基頂面壓應力較小，在重復荷載作用下土基產生的再壓實的剪切流動引起的。在調查路段，瀝青貫入式結構由于其級配較差，在重復荷載作用下極易產生剪切流動和再壓實，同時其高溫穩(wěn)定性較差，調查路段車轍量較大。
3.3.3抗滑能力
瀝青路面抗滑性能評價方法主要是測定面層的摩擦系數和紋理(構造)深度。瀝青面層紋理深度與礦料的抗磨能力(磨光值指標)和瀝青混合料高溫時的內摩阻力和粘聚力有關。紋理深度達到要求必須合理選定礦料級配、瀝青材料滿足高等級道路石油瀝青技術標準。
調查路段面層礦質材料為石灰?guī)r，磨光值只有37左右，達不到高等級公路和大于42的要求。面層磨擦系數普遍較小，不滿足抗滑性要求。
3.4路面結構強度分析
調查路段經過兩年的彎沉及交通量實測，結果表明：不同調查路段由于承受的交通量不同，雖然路面結構相同，但強度系數不同。因此，只有根據強度系數才能判別路面結構是否達到使用壽命。同時，有些路段其路面結構組合及厚度明顯不符合設計要求或施工質量較差，因此必須調整設計厚度及結構組合。
3.5滬寧高速公路無錫試驗路綜合調查
滬寧高速公路無錫試驗路段是本次調查唯一針對高速公路特點的路面結構，通過近三年的運行和觀察，對高速公路設計與施工提出了許多有益的結論。
(1)半剛性基層路段彎沉在(2.13～8.25)(1/100mm)范圍，級配碎石段(X、XⅠ)彎沉為0.122mm和0.135mm，但在裂縫邊緣彎沉值明顯大于沒有裂縫處的彎沉，裂縫邊緣彎沉最大達20(1/100mm)。因此，在試驗路段彎沉絕對值能滿足高速公路強度要求，但必須注意裂縫對半剛性路面結構強度影響。
(2)路面平整度基本沒有改變，并能滿足要求。
(3)1994年夏季高溫持續(xù)時間長，對瀝青路面高溫穩(wěn)定性提出了嚴峻的考驗。1994年觀測結果表明，試驗路段車轍較1993年基本沒有變化。
(4)路表面在行車碾壓作用下，行車帶滲水很小或根本不滲水。
(5)從路面構造深度和摩擦系數二方面分析，面層摩擦系數較1993年減少約(9～14)，在1993年新鋪路段，摩擦系數從65.4(LK-15A)，61.9(LH-20Ⅰ’)分別減少到35.4和32.0，減少約30。對同一級配來說，LH-20Ⅰ’玄武巖徑一年行車碾壓后的摩擦系數值比行車碾壓二年后砂巖(LH-20Ⅰ’)的摩擦系數值還要小，說明玄武巖的抗摩擦能力小于砂巖。對LK-15A加鋪層段，LK-15A段的摩擦系數LH-20Ⅰ’加鋪層路段摩擦系數大。
(6)對比英國產摩擦系數儀，英國產摩擦儀測試結果較國產摩擦儀增大范圍是：(16.6～23.65)平均約21.0，其回歸關系式為
f上=1.13×f東+16.9。
式中：f上為上海測試值；f東為東南大學測試值。
(7)半剛性路面裂縫較為嚴重，經二年運行，裂縫間距寬約為70～90m，窄的約為15～25m。裂縫寬度在1～10mm之間。而在''''層的開裂是面層開裂的主要原因。
3.6調查路段綜合結論
(1)本次調查涉及高速公路結構，一級公路、二級公路，因此，調查工作可靠，對提出典型結構具有指導意義。
(2)調查路段路面結構有許多貫入式結構。雖然這種結構整體穩(wěn)定性不好，但調查結果表明，由半剛性材料引起的反射裂縫也相應減少。
(3)對高速公路路面結構，面層厚度12～16cm，基層底基層厚度50～60cm。
(4)對一級公路路面結構，面層厚度8～12cm，基層底基層總厚度40～55cm1。
(5)對二級公路路面結構，面層厚度6～10cm，基層底基層厚度35～45cm。
4土基等級劃分
土基是影響瀝青路面結構承載能力、結構層厚度和使用性能的重要因素。土基的強弱直接影響路表彎沉值的大小和瀝青路面使用壽命的長短。路面力學計算結果表明，瀝青路面的回彈彎沉值絕大部分是由土基引起的。合理劃分土基等級，保證土基施工質量對路面彎沉控制有重要的意義。
《柔規(guī)》規(guī)定土基必須處于中濕狀態(tài)以上，Eo的建議值根據土的相對含水量及土質確定。實際上，土基的回彈模量(Eo)值隨土的特性、密實度、含水量、路基所處的干濕狀態(tài)以及加荷方式和受力狀態(tài)的變化而變化。土基回彈模量Eo值規(guī)定以30徑剛性承載板在不利季節(jié)測定、在現場測定。柔性路面設計規(guī)范中的Eo建議表，就是根據全國各地舊路上不利季節(jié)在路面完好處，分層得出E1，E0，并在土基測點中心鉆孔取土測ρd、WWP，同時用手鉆在板旁取W校正，得出80cm范圍內的平均值，整理得出EP的建議值。該表采用6g錘的液限值，現改用100g錘測定液限。
如果用相對含水量確定土基的回彈模量，對重型擊實標準，可將原建議值提高30%。如華東地區(qū)中濕狀態(tài)土基加強彈模量最小值23MPa。則高等級公路路基的回彈模量最小值為23×1.3=30MPa這再一次證明土基回彈模量低限取30MPa是合理的。如果路基回彈模量最小值達不到要求，要求采取某種處治方法進行處治。
第二種確定土基回彈模量的方法是通過壓實度和土的稠度來計算土基的回彈模量。對比土的相對含水量與稠度的關系曲線，當Wc=1.0，0.75和0.50時，相當于地下水對路基濕度影響有關的臨界高度的分界相對含水量W1、W2、W3，即當Wc＜0.5時，相當于過濕狀態(tài)，Wc=0.5～0.75時，相當于潮濕狀態(tài)，Wc=0.75～1.00時，相當于中濕狀態(tài)，Wc＞1.00時，相當于處于干燥狀態(tài)。
土基強度等級劃分結果表明：必須使土基處中濕成干燥狀態(tài)，否則要作適當處理。如果根據CBR確定土基回彈模量，則第三種方法根據室內試驗，用E0=6.4CBR確定土基回彈模量值。
綜上所述，土基強度等級劃分為S1、S2、S3三個等級與各參數間相互關系見
表5
土基強度等級表5
土基強度等級
回彈模量范圍(MPa)
承載比范圍(CBR)
S1
30～45
4.5～7.0
S2
45～65
7.0～10.0
S3
＞65
＞10.0
5交通量等級的劃分
影響一條公路的交通量的因素既多又復雜，每個因素的不確定性又較大。因此，不可能較準確地知道公路開放時的平均日交通量，也不可能較可靠地確定交通組成和各自的平均年增長率。其結果是實際交通量與路面結構設計時預估的交通量有很大差異。
5.1高等級公路交通量取值范圍
高等級公路泛指二級汽車專用道以上的公路，二級汽車專用道第一年日平均當量次最小值一般為500，如以8%的增長率增長，15年累計作用次，對于小于該作用次數的公路將不作高等級公路處理。對高速公路而言，通行能力(混合交通)應大于25000輛/日，標準軸次一般為6000～8000輛/日，因而，若以5%的增長率增長，5年最大累計作用次數一般為15～1806次左右。
5.2劃分辦法及具體結果
交通等級劃分將以累計標準軸載作用次數對容許彎沉的均等影響為依據進行劃分。交通量等級劃分結果見表6。
交通等級劃分結果表6
等級
標準
T1
T2
T3
T4
累計標準軸次(次)
第一年日平均當
量軸次(次)
＜500
500～800
800～1200
＞1200
注：第一年日平均當量軸次由標準累計作用次數計算得，設計年限取為15年，增長率取為8%，
且以單車道計。
6典型結構圖式
6.1典型結構推薦的基本原則
結合結合調查路段的路面結構和實際的使用狀況，以及國內外半剛性基層瀝青路面實體工程設計成果，半剛性基層瀝青路面的承載能力主要依靠半剛性基層。因此承載能力改變時主要通過改變基層的厚度來實現。瀝青面層的厚薄主要考慮道路等級(交通量)的影響，為此，可得出半剛性基層瀝青路面典型結構瀝青面層、基層、底基層厚度改變的基本原則。
(1)瀝青面層總厚度控制在6～16cm。對相同交通等級，不同的路基等級，基層(或底基層)厚度不同，不同的交通等級，相同的土基等級改變?yōu)r青面層的厚度。
(2)基層(或底基層)厚度變化盡可能考慮施工因素，即施工作業(yè)次數最小。
(3)不同的交通等級，主要改變基層或底基層的厚度，并且綜合考慮造價因素。
(4)材料選擇應結合華東片區(qū)實際，基層采用二灰碎石和水泥穩(wěn)定粒料，底基層則采用石灰土和二灰土(二灰)
(5)為減少面層開裂，推薦結構提出采用級配碎石過渡層。
6.2半剛性基層瀝青路面典型結構
根據參數分析，推薦的基本原則及國內外路面結構設計原則，對半剛性基層瀝青路面共推薦60種典型結構，供有關單位設計時直接選用，表7是其中之一。
重交通道路瀝青路面典型結構圖表7
交通量
土基強度
等級
T1
T2
T3
T4
S1
8～10AC
20LFGA
30LFS
10～12AC
20LFGA
35LFS
12～14AC
20LFGA
37LFS
14～16AC
20LFGA
40LFS
S2
8～10AC
18LFGA
30LFS
10～12AC
20LFGA
30LFS
12～14AC
20LFGA
32LFS
14～16AC
20LFGA
35LFS
S3
8～10AC
20LFGA
20LFS
10～12AC
18LFGA
30LFS
12～14AC
18LFGA
32LFS
14～16AC
20LFGA
32LFS
注：AC——瀝青混凝土；LFGA——二灰碎石；LFS——二灰土。
6.3構推薦和驗算的幾點說明
(1)瀝青面層厚度在8～15cm之間，這主要根據調查結果及我國道路建設的現狀和水平。
(2)基層和底基層的厚度充分反映了結構的受力特性和結構層的經濟合理性要求。
(3)推薦的底基層厚度在三種驗算方法計算厚度之間，并反映了當前我國路面結構的現狀和水平。
(4)基層采用二灰碎石或水泥穩(wěn)定粒料。由材料的變形特性的分析(見第8節(jié))可知，水泥穩(wěn)定粒料干縮、溫縮系數均大于二灰碎石，從減少開裂的角度以而言，建議優(yōu)先選用二灰碎石。
(5)從施工最小工序數，公路投資最小的角度，盡可能通過改變底基層厚度
來滿足結構強度要求。
7結論
本課題通過對3省9線22段及滬寧高速公路無錫試驗段(11000m)的調查、測試、分析和總結，提出高等級公路半剛性基層瀝青路面典型圖及其它注意事項。
主要結論如下：
(1)詳細、全面地分析了國內外高等級公路瀝青路面采用半剛性材料作基層或底基層的經驗，進一步說明在現階段半剛性基層瀝青路面仍是高等級公路路面的主要結構類型。
(2)調查路段結構及功能狀況表明：瀝青貫入式結構不宜作為高等級公路瀝青路面的某一結構層，但瀝青貫入式結構對減少反射裂縫有益；石灰?guī)r不能用作高等級公路瀝青路面上面層，否則不能保證抗滑要求；必須采用中粒式瀝青混凝土作為瀝青路面上面層，且其孔隙率應在3～6%的范圍之內；裂縫問題是半剛性基層瀝青路面十分重要的問題，它直接影響路面結構強度、使用性能及滲水狀況；級配碎石有利于延緩反射裂縫的產生；南方地區(qū)，半剛性基層的收縮與溫縮而形成的反射裂縫是瀝青路面裂縫產生的主要原因。
(3)結合調查結果、室內試驗及理論分析提出了土基模量分級及土基模量的三種確定方法，即野外承載板、CBR及現瀝青路面設計規(guī)范取值放大30%。
(4)室內通過CBR試驗及彈性模量試驗，提出了CBR與E0的關系，即E0=6.4CBR
(5)根據調查結果及強度驗算，提出了瀝青路面典型結構圖，選擇典型結構時應根據土基、交通量狀況及路面使用材料確定典型結構。
1瀝青路面結構的透層技術應用功效
①合理連接瀝青路面的不同施工結構層。按照高速公路路面結構設計，各結構層之間的接觸面應為安全性連接系統(tǒng)。因此，借助瀝青透層的應用，原本粘結力不強的內部結構瀝青層與非瀝青層之間將建立更緊密的結合，極大地改善了路面各結構層的整體性，也可有力避免各結構層之間出現的滑移安全隱患。②液體瀝青的在結構表層出現程度不一的滲入作用后，將直接填充基層結構中的孔隙或集料間隙，使得各空隙直接封閉，避免雨水滲入存留加重基層侵蝕軟化，可有效提升基層結構的穩(wěn)定性。③高速公路的半剛性基層常要經碾壓、灑水養(yǎng)生等處理，其間可致大量粉塵飛揚，可能加重細集料與粗骨料之間的不結合問題。透層的應用能夠穩(wěn)定浮塵，并加強粉塵與粗骨料層間的結合，降低軟弱結構層的出現。④瀝青透層的應用，可在基層均勻鋪就防塵保護瀝青層，在提高基層表面強度的同時增加抗摩擦力，避免基層結構的開裂等事故發(fā)生。
2高速公路的瀝青透層施工技術應用關鍵要點
（1）設施準備透層施工要按工藝要求來準備合理的施工設備，提前備好試驗檢測儀器、液態(tài)瀝青調制設備、灑布設備等物品，并對所有設施設備進行試用檢驗，確保設備的性能良好。（2）材料選擇常規(guī)以透層油為透層材料，液體石油瀝青、煤瀝青、乳化瀝青等都能作為透層材料，透層油的選擇需參考基層類型，同時還應掌握不同透層油的性能優(yōu)缺點。液體石油瀝青即汽油、柴油、煤油等石油產品，經必要處理并混合瀝青材料而成，屬于目前瀝青路面應用最廣的透層油。大量理論研究與工程實踐證實，只有混合瀝青與石油兩種化學物質才能發(fā)揮更好的滲透效果，滲透深度越大則瀝青路面的生命周期越長。乳化瀝青顧名思義就是固態(tài)瀝青經高溫乳化后形成，整個生產過程涉及更多化學原理與機械操作，因而更加復雜。煤瀝青在日常工程中并不多見，原因在于煤瀝青毒性較重。總的來看，三種透層油的滲透效果由高到低排位依次為：煤瀝青、液體石油瀝青、乳化瀝青。（3）澆灑操作高速公路的路基施工完成后，路面瀝青透層可選在基層上表面養(yǎng)護水分變干后，以計算機實現瀝青機對接。當然，基層上表面的養(yǎng)護水分不能過于蒸發(fā)干燥，否則還需認真清掃和擦拭表面。公路路基若短時間內完成，需要積極完成異物清掃并淋灑水分進行濕潤，等水分晾干后再予以透層施工。透層澆灑工作前，各種建筑構造物應要求施工人員加強安全保護。瀝青路面的瀝青透層灑布后，理想狀態(tài)就是保持液態(tài)物質不隨意流淌，且應直至滲透基層深處。
3瀝青路面的透層技術應用實例分析
3.1工程實例基本情況。某高速公路第二標段全長23Km，其中公路施工工程量設計為：上面層為改性瀝青馬蹄脂施工；中面層為改性瀝青混凝土施工；下面層為瀝青混凝土施工；底基層為水泥穩(wěn)定碎石施工，并設計有低劑量的水泥碎石處治層。該路段路基以整體、分離式相互結合來完成設計施工，整體路基26m寬，分離路基單幅寬13m。整條高速公路的設計車速達到100km/h。在某施工樁號處，要求在20cm水泥穩(wěn)定碎石基層上表面頂面組織開展透層技術施工。該工程中所用到的瀝青透層材料中，以高滲透乳化瀝青作透層油，經過實驗測定，該透層油完全滿足JTGF40-2004規(guī)范中的質量要求。下表即為技術指標：3.2瀝青路面透層施工的方法要求。（1）施工前的準備工作完成各材料的入場試驗，嚴格落實材料的達標合規(guī)；完成施工設施設備以及機械裝置的檢查保養(yǎng)與試運行，確保配件充足、性能良好，認真確認瀝青灑布車的整體情況，標定噴灑量；完成水泥穩(wěn)定碎石基層上表面的清洗，先用竹帚整體清掃，后用鼓風機吹盡浮灰，最后以高壓水完成沖洗。（2）透層乳化瀝青的噴灑噴灑前應指定專人測定乳化瀝青用量，調用智能型瀝青灑布車完成一次性液態(tài)瀝青的澆灑，并以人工方式補噴遺漏點，控制噴灑量，一旦出現過量情況則需要以碎石屑或砂灰粉吸油并做好碾壓；噴灑透層油后注意加強現場檢查，避免有車輛等機械設備行動所造成的油皮現象，而對透層油滲透深度不達標處，還需積極采取措施進行整改。（3）加強行動管制提高透層穩(wěn)定性透層施工完成后的養(yǎng)護成型期間，現場應實施嚴格的行動管制，特別要求車輛與行人不得入內破壞。行動管制需要施工人員與項目管理的經理部門進行溝通并緊急協(xié)商出臺行動管制方案，重點限制交通，以確保施工養(yǎng)護成型時間足夠。施工方應在現場增設斷道通知，并設反光標志進行標識。3.3瀝青路面透層技術應用的質量檢查檢驗標準。
4結束語
高速公路每日所承受的車輛荷載量十分巨大，因而需要不斷提升公路整體性能，需要增加路基路面結構的穩(wěn)定性。瀝青路面透層施工技術的設計與施工應用，應靈活挖掘透層結構之功用，正確認清透層瀝青材料的技術性能，不斷由專業(yè)人員研究和探索在選材、施工應用等方面的方法，才能創(chuàng)造更可靠的高速公路系統(tǒng)。
參考文獻
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1．1綜合排水設計的原則在對瀝青路面結構進行優(yōu)化時，要做好路面排水設計，這樣可以延長路面的耐久性，也可以增強路面的承載能力。南方地區(qū)，由于夏季雨水比較多，如果路面排水設計存在漏洞，很容易造成路面積水問題。另外，設計人員還要合理布局道路周圍的排水設施，需要充分考慮路面結構組合設計。另外，在進行路面改建施工時，也需要結合實際，對道路排水系統(tǒng)進行更改，提高路面的防滲性以及路基的承載能力，使瀝青路面結構組合設計更加優(yōu)質。
1．2增加路面結構層功能性的原則瀝青路面是道路施工中常見的類型，瀝青這種材料的性能比較強，在設計其層面結構時，要注意提高路面的抗滑性以及耐磨性，還要提高路面結構的抗剪性以及抗拉能力。由于道路暴露在外界環(huán)境中，所以自然氣候因素以及車載作用力對其質量影響比較大，如果面層材料的強度不高，粘結力不強，則會影響路面的整體質量，還會影響其功能的發(fā)揮。面層的等級越高，其承受車載的能力則越強。在城市快速路以及一級公路設計中，由于交通量比較大，所以設計人員需要增強路面結構層的功能，要選擇優(yōu)質的施工材料，提高混凝土面層的質量。瀝青結構層一般是由細粒式瀝青混凝土作為表面層，中、粗粒式瀝青混凝土作為中下面層構成，既可有效防水又可保證強度，所以，優(yōu)化路面結構層設計，應注意確保路面的剛度以及穩(wěn)定性。
2瀝青路面結構組合類型之間的影響
2．1各結構層荷載應用分布特點路面在投入使用后，其各個結構層會受到荷載作用力的影響，而且荷載的大小隨道路結構層的深度而遞減，在不同的層面中，需要應用不同的施工材料，這些材料的強度會隨道路結構層的深度而減小。所以，在設計路面結構層時，需要以強度自上而下的遞減方式進行組合，這種組合類型在瀝青路面設計中應用較為廣泛，而且收到了較好的效果。在對路面基層進行施工時，要充分利用施工材料，按照就近的原則多利用當地材料，這樣有助于降低工程造價。在對瀝青路面的組成材料以及構件進行重新組合時，要分析材料強度隨深度的變化規(guī)律，當路面結構層之間的模量相差較大時，要注意控制結構層間的拉應力，如果其差值超過材料的承受范圍，則可能出現瀝青路面結構層斷裂的問題。根據以往設計經驗，土基與基層的模量之比需要控制在0．08～0．40之間，而基層與面層回彈模量之比需要控制在0．3，道路設計人員，在對瀝青路面結構組合進行優(yōu)化時，要避免出現拉應力過大的問題，要根據不同的結構層，選擇不同的材料，只有掌握好各結構層材料變化規(guī)律，才能設計出最佳的組合方案。
2．2各結構層特性以及相互影響瀝青路面結構是由多種材料構成，在不同的層面上，需要應用不同的施工材料，這樣材料的強度以及影響有一定差異。在組合的過程中，要注意其相互之間的影響，消除各結構層特性的不利因素，并采用有限的措施，對結構層組合類型進行限制。在瀝青混凝土道路工程中，經常會用到石灰以及水泥這類材料，其受溫度影響比較大，如果施工工藝存在漏洞，會導致路面出現大量的裂縫現象，所以，設計人員需要采取有效的措施降低基層材料的收縮問題，可以增加細料含量，還可以增大結合料的劑量，從而降低反射裂縫出現的概率。設計人員可以適當增加面層厚度、設置瀝青碎石緩沖層、設置應力消散層或吸收層等;在潮濕的粉土或粘性土路基上，不宜直接鋪筑碎(礫)石等粗顆粒材料。必要時可在路基頂面設土工布隔離層，以防止相互摻雜而污染基層，或導致過大變形而使面層損壞。層間結合應盡量緊密，避免產生滑移，以保證結構的整體性和應力分布的連續(xù)性。瀝青面層與半剛性基層或粒料層之間應設置透層瀝青，根據施工條件如多層瀝青層次能否連續(xù)施工、施工期內是否多雨等采取相應的層間結合措施。
3結語
【關鍵詞】重載交通；瀝青路面；軸載換算；設計方法
當前許多瀝青路面在通車時間不長就出現裂縫、車轍等早期損壞，而車輛嚴重超載是造成早期破壞的重要原因。為此，有必要深入研究重載交通瀝青路面結構設計。本文先從重載瀝青路面設計存在的問題入手，研究了重載瀝青路面標準軸載、軸載換算方法，并提出適用于重載道路的瀝青路面設計。
1 重載交通瀝青路面設計存在的問題
我國現行路面設計方法均以常規(guī)荷載為依據，僅適用于軸重 以下的情況，而大于 時尚未提及，將現行方法用于超載路面設計，從工程結構的安全性而言是不能容許的。目前瀝青路面的設計存在以下差異：
（1）軸載等效換算。規(guī)范規(guī)定，軸載等效換算公式適用 以下軸載。（2）設計標準。普通瀝青路面以路表彎沉為設計指標，以層底拉應力為驗算指標，并沒有車轍指標。（3）材料性質。當軸載很大時，材料非線性的影響非常顯著。
2 重載交通瀝青路面標準軸載
2.1 重載交通標準軸重
根據重載交通調查，大部分超載車輛在12～13t之間，雙聯軸一般超載達到20～30t，按單軸計算，軸重在10～15t范圍內，所以建議設計標準軸重取13t。
2.2 重載交通瀝青路面設計標準
對于超重載道路，其半剛性基層為承重層，多采用二灰碎石或水泥穩(wěn)定碎石等材料。重載瀝青路面上車轍也是主要的破壞形式。建議對于重載交通，采用瀝青面層的車轍和土基頂面壓應變作為預防車轍破壞的設計指標。
3 重載交通瀝青路面軸載換算方法研究
3.1 軸載換算方法的基本原則
不同軸載作用次數的換算應遵循等效破壞原則，即同一路面結構在不同軸載作用下達到相同的疲勞損壞。因此，以彎沉為設計指標時，應遵循彎沉等效原則。
3.2 以路表彎沉值為設計指標的軸載換算方法
路表彎沉隨軸重的增加呈冪函數增長。假設軸重 作用下，路表彎沉分別為 ，可以得出：
（3.1）
現行規(guī)范可以得到設計彎沉值 的計算公式如下：
（3.2）
式中， 為公路等級系數， 為面層類型系數， 為基層類型系數。
式3.2為設計彎沉的壽命為 ，故可以得到不同軸載的設計彎沉值比為：
（3.3）
由式3.1得到不同軸載的設計彎沉值比為：
（3.4）
聯立式3.3和式3.4得到：
（3.5）
式中 為彎沉等效軸載換算指數。當軸載大于 時，等效換算指數取 ；而小于 時，仍按規(guī)范取值為 。
4 重載交通瀝青路面結構設計方法研究
對于超重載車輛較多的道路，按額定荷載進行路面設計，很難滿足使用壽命的要求。若按最大超載設計，會使路面過厚而不經濟。因此有必要在交通特性及軸載換算方法研究的基礎上，系統(tǒng)地提出適合于重載道路的瀝青路面設計方法。
4.1 設計指標
重載瀝青路面設計應采用多指標體系，包括路表彎沉、整體性基層和底基層的層底拉應力。因此仍以設計彎沉值作為路面厚度設計的控制指標，以半剛性基層和底基層層底彎拉應力、土基頂面壓應變和瀝青面層的車轍作為檢驗指標，對最大軸載進行半剛性基層和底基層極限彎拉應力驗算。設計彎沉仍采用下式：
（4.1）
4.2 交通參數
路面設計時，需采集交通量和軸載等數據，進行標準軸載作用次數計算。
（1）交通資料：設計使用期內設計車道的標準軸載累計作用次數 ，則有：
（4.2）
（2）使用期內年平均當量軸次增長率：首先估計一般車輛和重載車輛的增長率，來計算年平均當量軸次增長率 。
（3）標準軸載及軸載換算：對于 以下軸載，按照規(guī)范進行彎沉和彎拉應力等效軸載換算。對于 以上軸載，通過等效軸載換算公式：
（4.3）
土基頂面壓應變等效軸載換算公式為：
（4.4）
彎拉應力等效軸載換算公式為：
（4.5）
車轍等效軸載換算公式為：
（4.6）
式中， 為標準軸載累計當量軸次， 為換算車型各級軸載作用次數， 為標準軸載， 為換算車型各級軸載， 和 為軸數系數， 和 為輪組系數。
4.4 重載瀝青路面結構組合設計和厚度計算
需要測定土基回彈模量，對土基回彈模量乘以0.8～0.9的折減系數。通過對重載道交通特性、材料性能及使用狀況分析，擬定幾種結構組合供重載路面設計參考。利用彈性層狀體系理論確定路面厚度，進行重載瀝青路面設計。
重載路面推薦結構
4.5 設計步驟
根據前文的研究并參考規(guī)范，可歸納出重載瀝青路面設計步驟為：
（1）交通資料的收集。交通資料包括：初始年日平均交通量和軸載譜、超載方式和超載規(guī)律、歷年交通量及交通組成、方向分配系數、車道分配系數、軸載年平均增長率等，判斷是否適用于重載路面設計方法。若適用，利用研究結果進行軸載換算及使用年限內累計標準軸次的計算，最后計算設計彎沉。
（2）收集資料，并結合原有路面的使用及破壞情況，選擇適于重載道路的材料并初擬路面結構。試驗測定各結構層的抗壓回彈模量、劈裂強度等設計參數。
（3）根據設計彎沉值計算路面厚度，并進行半剛性基層、底基層容許彎拉應力、極限彎拉應力驗算及土基頂面容許壓應變和瀝青面層車轍驗算。若不滿足要求，或調整路面結構層厚度，或變更路面結構組合，然后重新進行計算。
5 結論
我國現行路面設計方法是以常規(guī)荷載為依據的，對于超重載交通，規(guī)范尚未提及，以致造成路面結構的早期破壞。在重載瀝青路面結構設計中，可采用多指標體系，包括路表彎沉、整體性基層和底基層的層底拉應力等。通過重載交通路面設計方法研究，延長路面的使用壽命，大大提高通行能力。
參考文獻
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【關鍵詞】公路工程；瀝青路面；結構設計；影響因素；應用
路面設計的目標是通過合理的設計方法使得道路在設計使用年限內能夠提供安全、舒適、快捷的服務。然而，目前我國高速公路瀝青路面普遍存在著初、早期破壞，且主要破壞型式同上個世紀90年代以前輕交通狀況下相比已發(fā)生了一定的變化。過去，瀝青路面損壞主要包括龜裂、車轍、低溫開裂等，這也是路面設計時重點控制的損壞類型。但是，隨著路面結構強度的提高和路面損壞期的提前，這些傳統(tǒng)損壞出現得越來越少，有些已經不再出現，而目前出現的損壞，不論是其形態(tài)還是原因都十分不同。所以，按照傳統(tǒng)理論來加強路面結構是沒有效果的，甚至有時還適得其反。
一、公路瀝青路面結構設計的影響因素
在柔性基層、半剛性基層上，進行相應厚度瀝青混合料的鋪筑，這種面層路面結構為瀝青路面。瀝青路面設計中應嚴格遵循施工要求及當地地質、水文及氣候等情況進行施工，同時與當地實踐經驗密切結合，確保路面結構設計具有經濟性與合理性，進而對交通荷載及環(huán)境因素進行有效承受，在預定使用期限內對各級公路的承載能力、耐久性、舒適性及安全性要求加以滿足。按照當地實際情況與規(guī)范要求與各種材料的具體特性，在設計過程中面層選用瀝青混凝土材料，選用水泥煤灰碎石、水泥穩(wěn)定碎石、天然砂礫等材料作為基層與底基層施工材料。
1、平整度
根據公路養(yǎng)護技術規(guī)范，不的道路等級對平整度有不同的要求。但本次調查結果表明：各路段的平整度與結構層組合與施工組織狀況有關。由于選擇路段路面結構使用了瀝青貫入式，瀝青貫入式是一種多孔隙結構，整體性較差，在行車荷載的重復作用下被再壓實，導致縱向出現不平整現象。同時施工時各層縱向平整度的嚴格控制對路面表面平整度控制有十分重要的意義。
2、車轍
瀝青路面車轍是高等級公路重要病害之一。國外設計方法中AⅠ法以控制土基頂面壓應變?yōu)橹笜耍瑂hell設計方法則通過分層總和法直接從瀝青面層厚度及面層材料諸方面控制車轍。我國還沒有采用車轍指標，作為設計控制值，而是通過材料動穩(wěn)定度或其它指標達到減少車轍的目的。對半剛性基層瀝青路面，由于土基頂面壓應力較小，在重復荷載作用下土基產生的再壓實的剪切流動引起的。在調查路段，瀝青貫入式結構由于其級配較差，在重復荷載作用下極易產生剪切流動和再壓實，同時其高溫穩(wěn)定性較差，調查路段車轍量較大。
3、抗滑能力
瀝青路面抗滑性能評價方法主要是測定面層的摩擦系數和紋理（構造）深度。瀝青面層紋理深度與礦料的抗磨能力（磨光值指標）和瀝青混合料高溫時的內摩阻力和粘聚力有關。紋理深度達到要求必須合理選定礦料級配、瀝青材料滿足高等級道路石油瀝青技術標準。
二、公路瀝青路面結構設計的應用
作為整個公路工程建設的重要組成部分，路面設計是否合理將直接影響到公路工程施工的整體質量。路面結構設計中其核心參數為路面材料的回彈模量、劈裂強度等，這些參數的選用將對路面設計的成敗造成直接的影響，為此必須嚴格遵循相關設計要求，進行各個參數的選用。
1、設計指標。設計指標是以彎沉值為控制指標，彎拉應力進行驗算校核。整體強度的設計控制指標用路表容許彎沉值來設計，確定設計彎沉指標。對于高速公路、一二級公路、瀝青面層等必須進行層底的抗拉驗算，瀝青混合面料層的城市道路還需進行抗剪驗算。
2、參數的選取和確定。計算分析中的標準軸載采用上述理論基礎中的BZZ-100為標準值，換算公式采用林繡賢《軸載換算公式的研究》成果中表述的以軸載比表達的公式進行軸載換算，該公式的提出是以彎沉等效和底層拉應力等效為基本原則，以多層彈性理論為基礎，分析軸載和彎沉、拉應力之間的關系，并結合實際的實測情況（彎沉、疲勞試驗、直槽測試等）進行對比、驗證而提出的。表征材料剛度和強度的指標分別是材料模量和抗拉應力，彎沉值、拉應力指標均用靜態(tài)抗壓回彈模量計算，抗拉強度由圓柱的劈裂試驗確定，靜態(tài)抗壓回彈模量通過抗拉強度來確定。完善設計控制指標。針對出現的一些設計指標問題，相關的研究已經非常成熟，可以通過引進相關控制指標來完善設計。例如，車轍問題，相關研究表明，路基垂直壓應變與重復荷載作用次數的關系可以控制車轍問題；水平拉應變可以很恰當的反映瀝青表層開裂的問題。另外，多考慮溫度、濕度等環(huán)境因素和經濟因素的影響，引入相應的控制指標。通過建立設計控制指標體系，來不斷完善設計。
3、面層剪應力與抗剪強度。選用瀝青路面，可以有效提升面層的剪應力，但將嚴重影響面層的抗剪強度。如選用較大空隙的級配瀝青混合料，并將水泥漿滲透到空隙內形成的半剛性面層材料時，可以有效降低低溫中的脹縮系數，并避免溫度縮裂等情況的出現，同時在高溫中可以有效提升其凝聚力，進而起到高溫剪切抵抗的作用，并能對面層材料的作用進行充分發(fā)揮，由此可見，瀝青路面的應用有利于減少面層厚度、剪應力降低及提升抗車轍能力等。
4、路表彎沉指標。經過長時間的研究，維姆（Hveem）于1955年發(fā)表了《路面彎沉和疲勞破壞》一文，這篇被Monismith譽為路面領域內最重要的論文闡述了路面彎沉和路面疲勞損壞間的關系，對后來采用分析方法預測路面疲勞開裂的研究產生了非常重要的影響。路表彎沉遂成為路面設計的一個重要指標，受到各國研究人員的青睞，甚至得到了不恰當的延拓。在我國的瀝青路面規(guī)范中路表彎沉也成為路面設計的一個關鍵性控制指標。路表彎沉指標主要具有以下優(yōu)點：
（1） 彎沉指標的突出優(yōu)點是其直觀性和可操作性，它建立在大量實測數據統(tǒng)計回歸的基礎上，對于交通不太繁重，結構層較薄情況（控制沉陷為主）是較適用的，但對繁重交通，路面結構較厚情況（控制疲勞和開裂為主）下其適用性降低；
（2） 在路面結構單一的中、輕交通時代，該指標既可表征路面結構的整體變形，也可用于表征路面結構的整體剛度。
三、結束語
綜上所述，瀝青路面設計是一項復雜的過程，為了確保瀝青路面設計質量，杜絕后續(xù)引發(fā)相關問題的產生，就必須做到各項程序選擇層層把關，嚴格控制。我國的瀝青路面設計方法雖有長足的發(fā)展和不斷完善，但是在設計指標運用控制、參數選取、及時更新方面仍然需要進一步完善，減少設計的隨意性和盲目性，通過不斷的總結設計經驗來完善設計、指導施工。
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關鍵詞：重載交通；瀝青路面；設計
中圖分類號：S611
文獻標識碼：A 文章編號：
一、重載作用對瀝青路面的影響
1重載交通參數分析
N =∑c1c2n(P)。其中,P為軸重;N為軸載作用次數;n為系數。通過分析不同路面結構下軸載換算系數與軸載的關系,發(fā)現軸載換算系數n主要與軸載有關,利用回歸分析,忽略不同路面結構對軸載換算系數所造成的誤差,可以得到基于彎沉、彎拉以及車轍等效的軸載換算系數n的取值范圍?？紤]超載,彎沉等效時n=5.0~5.8,線性分析結果n=5.0,非線性分析結果n=5.5;彎拉等效時,一般半剛性基層路面n≈8.0,考慮超載時n≈9.0;車轍等效時,n=4. 0~4. 5。此結果與國內外其他對軸載換算關系的研究成果基本一致。
由以上分析可知,n的取值遠大于規(guī)范規(guī)定的數值,這就說明在較短的時間內可以達到路面設計的累積標準軸次,所以路面的使用壽命大大減少。超載100%時,高速公路、一級公路的路面結構只能使用1. 40年,二級公路的路面結構只能使用1. 20年,三級公路的路面結構只能使用0. 70年。所以必須采取措施,減少影響,延長重載交通下瀝青路面的使用壽命。
2重載對設計指標體系的影響
根據分析，在標準軸載作用下，應用現行規(guī)范設計指標體系進行瀝青路面結構厚度計算時，路表彎沉指標起控制作用，整體性結構層(包括面層和基層)的層底拉應力驗算指標在厚度設計時一般不起作用。但路表彎沉指標同時存在明顯的缺陷。與其利用它來控制路面破壞，不如采用整體性結構層層底的拉應力和土基頂面容許壓應變來控制更為合理。但是，路表彎沉設計準則在我國柔性路面設計中已使用多年，它具有量測方便的優(yōu)點，在一定程度上也反映了土基頂面壓應變。大量的計算分析表明，路表彎沉和土基頂面壓應變之間具有良好的相關關系。通過相關關系可以由路表彎沉推算到土基頂面壓應變，把土基頂面壓應變準則和路表彎沉結合起來，就可以同時利用上基頂面壓應變準則較合理和路表彎沉量測方便的優(yōu)點。因此，建議仍將路表彎沉作為一個設計指標。
3重載對瀝青路面結構的影響
重載交通瀝青路面結構，軸載增大時，路面結構的力學響應那些發(fā)生了變化，在設計中我們將怎么在滿足疲勞壽命與設計指標的要求，下面我們先分析當軸載增大，主要對設計指標彎沉與基層底拉應力的影響。
表1軸載對設計指標的影響
圖2彎沉與軸重的關系
圖3基層底拉應力與軸重的關系
圖4瀝青層底拉應變與軸重的關系
圖5基層頂壓應變與軸重的關系
上面的圖表我們發(fā)現，當軸載為100KN增大到160KN時，路面的彎沉從30增大到45，基層底的彎拉應力從0.11MPa增大到0.17MPa，青層底拉應變增大到90με。，基層頂壓應變從130增大到260με，也就是說，在重載作用下，路面結構的整體剛度下降，基層的疲勞壽命降低，路面結構永久變形增大。經過上面的病害調查，重載下路面的車轍嚴重。
二、重載作用下瀝青路面的設計
1設計步驟
根據現行瀝青混凝土設計規(guī)范，可歸納出重載瀝青路面設計步驟為:
(l)交通資料的收集。交通資料包括:初始年日平均交通量和交通組成、軸載譜、超載方式和超載規(guī)律、歷年交通量及交通組成、方向分配系數、車道分配系數、軸載年平均增長率等，在此基礎上判斷是否適用于重載路面設計方法。若適用，利用本報告研究結果進行軸載換算及使用年限內累計標準軸次的計算，最后計算設計彎沉。
(2)收集沿線地質、土質及筑路材料狀況，并結合原有瀝青道路路面的使用及破壞情況，選擇適合于重載道路的筑路材料并初擬路面結構。試驗測定各結構層材料的抗壓回彈模量、劈裂強度等設計參數。
(3)根據設計彎沉值計算路面厚度，并進行半剛性基層、底基層容許彎拉應力、極限彎拉應力驗算及土基頂面容許壓應變驗算。若不滿足要求，或調整路面結構層厚度，或變更路面結構組合，然后重新進行計算。
2材料設計
對于瀝青路面的設計使用材料要充分考慮施工混合材料的抗剪強度。瀝青路面的混合材料通常是采用馬歇爾設計方法，馬歇爾設計方法是通過混合料的密度、流值、空隙率等做出材料的混合比，但是這種設計方法不能夠正確的分析出瀝青混合料的抗剪強度，所以對重載情況下，瀝青路面的實際受力狀態(tài)無法真實的反映出來?？梢詫r青路面的受力情況進行模型試驗，通過測量的數據，反映出瀝青路面在重載條件下的受力情況。通過三軸試驗方法，按抗剪強度進行瀝青混合料的配比設計。
3結構設計
根據以前的室內疲勞方程和力學設計程序，無論瀝青結構層多厚，結構都會必然產生疲勞開裂、車轍。而最新的理論發(fā)現當瀝青層超過一定厚度時，良好施工的路面結構不會產生源于層底的疲勞開裂和結構性車轍。當標準軸次超過一定次數后，瀝青層厚度無須增加。也就是說，瀝青層的厚度使層底拉應變小于一定的值以后，瀝青路面的下部將可以無限期地使用下去。所以永久性路面的最大特點是確保路面各類損壞控制在路面表面層頂部很薄的范圍內，如自上向下溫度疲勞開裂、車轍、表面磨耗、瀝青老化都努力限制在磨耗層內，防止出現中面層以下的結構性損壞，表面層的損壞只需通過預防性養(yǎng)護得以補救。 目前我國高速公路的結構設計大部分采用半剛性基層瀝青路面結構，這種結構路面對于車輛重載的抗壓能力較弱，容易導致路面破損現象出現。為此，本文介紹推薦一種由法國規(guī)范規(guī)定的全厚式路面結構設計方法，按該方法設計的瀝青混凝土路面結構，其厚度相比半剛性基層瀝青路面結構略薄，同時能夠降低路面因載重疲勞產生開裂現象發(fā)生，當需要修復時，只需要更換或加鋪一層表面層即可，無需大的結構性重修或重造。這給路面的修復工作降低了工作量和工程成本。全厚式路面結構設計是按照路面的功能合理的布置路面的層次結構，其特點是具有抗載重、抗疲勞、抗磨損、抗車轍、抗透水等。
4全厚式路面結構設計
重載瀝青路面多為全厚式路面結構設計。全厚式瀝青混凝土路面結構一般由磨耗層、連接層、基層和底基層組成。磨耗層應具有防滲透、防雨雪、抗滑耐磨的性能。連接層應具有抗車轍蠕變能力，能夠有效的保護基層。基層和底基層為全厚式瀝青混凝土路面的主要持力層，應具有良好的抗疲勞性能和很高的承載能力。支撐全厚式瀝青路面結構穩(wěn)定的另一個非常重要的因素是路面承臺的穩(wěn)定和強度。路面承臺也即國內統(tǒng)稱的路基和墊層。路面承臺的變量參數，直接影響路面結構的計算結果，法國人根據地質、水文、路基填料、施工工藝水平，交通量等因素，將路面承臺劃分為多個等級，列表供查。全厚式瀝青混凝土路面出現結構性破壞主要表現在兩方面：一是瀝青混凝土路面的疲勞裂縫破壞；二是路面承臺發(fā)生的結構性車轍破壞。為保證全厚式瀝青混凝土路面不出現上述破壞，需要對路面結構進行計算并滿足兩個條件：一是瀝青層層底的水平拉應變 εt，ad 應小于允許極限值；二是路面承臺表面的豎向壓應變 εz，ad 應小于允許極限值。
5厚度設計
國外的瀝青路面設計一般以瀝青混凝土面層的彎拉應力作為設計控制指標，同時以基層底面拉應力和路標彎沉作為驗算指標，如 Shell 設計法、AI 設計法等，這些方法比較符合國外的全厚式結構或粒料基層結構的特點。我國瀝青路面設計規(guī)范以路面設計彎沉為主要控制指標，對高等級路面的面層和半剛性基層驗算其層底拉應力。但根據有關研究，在目前半剛性基層應用十分普遍的情況下，基層的層底拉應力可以比較好反映荷載對結構的疲勞損耗要求，而且在進行高等級的路面結構設計時，往往是路標彎沉值符合要求，而基層底面拉應力驗算不能通過，因此基層底面拉應力指標更具有控制意義。根據國內外經驗，在重載瀝青路面設計中，一般采用增加瀝青面層厚度、改變?yōu)r青面層強度、增加半剛性基層厚度以及土基增強等方法。
4 結語
隨著交通運輸業(yè)的快速發(fā)展，道路交通呈現出交通量大、軸載加大、輪胎壓力增加、車速提高等現象，這加劇了路面的疲勞損傷，并帶來一系列的早期破壞，嚴重影響了道路正常的使用壽命。因此，為保證路面的服務水平和長期性能，在道路設計中對交通參數進行合理處理，設計出適宜重載交通的路面結構和材料形式就顯得尤為重要。通過對本文的學習研究，可對提高重載交通條件下瀝青路面的承載能力、延長路面使用壽命具有一定的參考意義。
參考文獻：
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論文 http：//
【關鍵詞】瀝青路面 結構設計 分析
瀝青路面早期損害，除個別是由于路基的原因引起的不均勻沉陷外，絕大部分是由于瀝青面層本身引起的：坑槽、泛油、車轍、網裂、松散等。因此，瀝青的層面的設計是至關重要的。在進行路面結構設計時同時，必須確定路面結構的材料參數，路面結構的材料參數主要包括路面結構層的幾何參數、力學參數，如泊松比、模量等，以確保路面結構設計合理。
一、交通荷載
1.輪壓和標準軸載
利用氣壓表對車輛現場測試，發(fā)現貨車壓力普遍超過0.7MPa，對于軸載超過10t 的輪胎，胎壓一般在0.8～1.1MPa 范圍內，而且隨著軸重增加，胎壓也增大。交通部公路科研所《重載交通瀝青路面軸載換算研究總報告》表明，根據實際接地面積計算出來的輪胎接地壓力與輪胎內壓并不相等。當輪胎內壓較低時，接地壓力比輪胎內壓高；當輪胎內壓較高時，接地壓力低于輪胎內壓。隨著輪胎荷載的提高，在輪胎內壓大于0.7MPa 時，試驗的各級荷載作用下的輪胎內壓均比接地壓力大。輪胎內壓與接地壓力的差值和輪胎的剛度有關，而輪胎剛度與輪胎的材料和其構造有關，在路面結構設計中，為安全起見，一般以輪胎內壓代替接地壓力。
由于作用在路面的設計荷載千變萬化，一般選用一種軸載作為路面結構設計的標準車載，其他各種車載按照一定的原則換算成標準軸載。而標準軸載一般要求對路面的響應較大、同時又能反映本國公路運輸運營車輛的總體軸載水平。為了統(tǒng)一設計標準和便于交通管理，各個國家對標準軸載均有明確的規(guī)定。我國根據公路運輸運營車輛的實際，公路與城市道路有關路面設計規(guī)范中均以100kN作為設計標準軸重。
2. 車道系數
輪跡橫向分布系數應用到路面設計以前，還應分析一下荷載作用下，輪跡以外一定范圍內的路面結構中所引起的不同程度的疲勞損壞。計算表明，對于國內典型瀝青路面結構，在輪跡外50cm 距離內，該荷載產生的破壞作用，最大相當于增加10%作用次數的影響，更遠距離處則可以不計；對于剛性路面板，相鄰條帶上的荷載要為該條帶計算值最大增加6%的影響?？梢娸嗃E范圍外雖有影響但并不大。
根據典型路段輪跡橫向分布的規(guī)律，可把輪跡橫向分布系數劃分為五個類別，可相應地列出各個類別的輪跡橫向分布系數值。雙向單車道1.0，雙向兩車道0.6～0.7，雙向四車道0.4～0.5，雙向六車道0.3～0.4，雙向八車道0.25～0.35。
二、土基回彈模量
回彈模量能較好地反映地基所具有的部分彈性性質，所以，在以彈性半空間體地基模型表征土基的受力特性時，可以用回彈模量表示土基在瞬時荷載作用下的可恢復變形性質。我國公路水泥混凝土路面、瀝青路面設計方法中，都以回彈模量E作為地基的剛度指標，為了模擬車輪印跡的作用，通常都以圓形承載板壓入土基的方法測定回彈模量。
路基回彈模量E0 的確定方法大致有以下幾種：
1. 應用直徑30.4cm 的剛性承載板在現有道路的土基頂面進行試驗經修正后確定；
2.應用落錘式彎沉儀（FwD）進行現場試驗，然后根據試驗確定的FWD 測定的回彈模量與承載板測定的回彈量回歸公式換算；
3.根據室內或現場CBR 試驗結果，利用CBR 與回彈模量的相關關系推算；
4.根據路基頂面的回彈彎沉推算；
5.根據路基土的稠度與壓實度，利用事先得到的回彈模量與稠度（或相對含水量）和壓實度的關系式確定。
由第1與第2 方法得到的土基回彈模量與實際比較吻合，但需要根據土基不利季節(jié)含水量進行修正；第3種方法是國外經常采用的方法之一；其他方法可以間接推算土基回彈模量，但事先應進行一系列試驗，得到所需的關系式，而且，推算的回彈模量的準確度和精度均較差。
三.路面結構層設計參數
路面結構由不同的材料逐層鋪筑而成，不同的材料有不同的力學強度特性和相應的結構設計參數，路面力學計算理論一般建立在彈性力學基礎上，除結構參數外，還有路面結構的材料類數、材料的計算參數包括模量和泊松比。泊松比一般比較穩(wěn)定，在路面設計時一般對特定的材料選用一定的泊松比，如土基和無黏結材料的泊松比取0.35、無機結合料穩(wěn)定材料的泊松比取0.25、瀝青混凝土材料的泊松比取0.25、水泥混凝土材料的泊松比取0.15 等。
1.無機結合料穩(wěn)定材料無側限抗壓回彈模量
無機結合料穩(wěn)定材料（包括穩(wěn)定細粒土、中粒土和粗粒土） 的無側限抗壓強度是按照預定干密度和壓實度用靜力壓實法制備試件，試件高：直徑=1：1的圓柱體、養(yǎng)生時間為設計齡期、側向沒有圍壓時，通過逐級加載和卸載試驗計算得到抗壓回彈模量。
無機結合穩(wěn)定材料室內制件與現場制件設計參數比值隨材料不同及施工條件而異。一般情況下，現場制件的模量與強度均比室內制件低，其降低的幅度不等，抗壓強度降低幅度較小為10%～20%，抗壓模量下降30%～40%，劈裂強度下降20%～60%，劈裂模量下降50%左右。無機結合料穩(wěn)定材料的設計參數是根據大量試驗結果取95%的保證率后（均值-1.645×標準差）得到代表值。在進行拉應力驗算時，半剛性基層材料的疲勞方程由劈裂疲勞試驗得到，半剛性基層材料的容許拉應力按下式計算：
σA=σSP/KS
式中：KS ――結構系數，對無機結合料穩(wěn)定粒料KS=0.35e0.11/Ac；
對無機結合料穩(wěn)定細粒土KS=0.45e0.11/Ac。
2.瀝青材料的設計參數
瀝青混凝土的抗壓試驗采用圓柱體試件，試件成型采用靜壓法、輪碾法、搓揉法和旋轉壓實成型法，試件的密度應符合馬歇爾標準擊實密度100%，用于抗壓強度試驗的試件個數不少于3個，用于抗壓回彈試驗的試件個數不少于3～6個。
瀝青混凝土的劈裂試驗既可以為瀝青路面設計提供設計參數，也可以評價瀝青混凝土的低溫特性。我國瀝青混凝土路面的設計參數采用靜參數，采用的試驗溫度為15℃ ，試驗加載速率為50mm/min，計算時相應的泊松比采用0.30。試件采用馬歇爾擊實成型的方法、輪碾機成型的板體試件和道路現場鉆孔試件。采用馬歇爾擊實成型的試件尺寸要求直徑101.6mm，高為63.5mm；輪碾機成型的板體試件和道路現場鉆孔試件的尺寸要求直徑為100mm 或150mm，高為40mm。
瀝青混凝土材料的設計參數也是根據室內大量試驗結果取95%的保證率后（均值一1.645×標準差）得到其代表值。再考慮現場大規(guī)模施工、質量變化較大的情況，將代表值給予適當的折減得到推薦值。
四.結語
要想提高瀝青混凝土路面質量，降低病害的發(fā)生機率，必須深入了解路面結構設計各個參數的試驗原理、參數自身的特性及在結構設計中的控制作用，對于路面的設計、施工和管理都有很重要的意義。
參考文獻：
