沥青路面结构设计范例6篇

沥青路面结构设计

沥青路面结构设计范文1

关键词:高速公路;沥青路面;结构设计;存在问题

沥青公路具有耐压强度大、力学性质好等特点,已经成功应用到我国公路建设中,对我国公路工程的建设和发展带来了巨大效益。但是由于结构设计不合理,导致沥青路面受到了较大影响,缩短了使用年限。因此必须加强结构设计研究,满足沥青路面要求。

一、高速公路路面结构设计遵循的原则

结合高速公路路面结构设计特点,实际设计中必须遵循以下原则。第一,具有较高的承载力。高速公路上行驶的车辆数量多,而且速度较快,要求公路必须具有较高承载力,满足安全行车需求。因此设计路面结构时,必须结合材料特点及负荷变化等规范操作。第二,满足稳定性与耐久性要求。由于区域情况差异较大,导致高速公路的自然环境也有所不同,因此必须结合气候环境等特点,选择材料或路面结构,主要目的是减少病害发生。例如在气温较低的地区,为了避免基层遇冷形成干裂缝,要求必须控制好沥青面层材料及厚度;雨水较多或潮湿地区,要求做好车辙防范工作,结合地区环境特点灵活选择。第三,选择经济方案。我国高速公路建设耗资较多,要求在技术合理的技术上选择经济方案。

二、做好高速公路结构层设计

(一)结构层组合设计

目前结构层组合主要由基层+沥青路面;刚性基层+沥青路面;全厚式沥青路面;混合式沥青路面组成,其中半刚性+沥青路面结构应用的较多,路面承载层主要是半刚性基层,此种组合最显著的特点就是造价较低。刚性基层+沥青路面主要应用混凝土操作,提升了路面承载力,但受混凝土自身性质影响,容易出现开裂问题,养护难度较大,而且耗费了较多成本。全厚式沥青基层与面层使用沥青稳定材料,具有粘弹性,容易发生塑性变形,成本投入高,但使用寿命较长,而且维修简单。混合式沥青路面主要将沥青铺设在半刚性基层与沥青面层中,降低了路基损害,而且控制了辐射式裂缝。

(二)选择结构层材料

垫层、面层与基层材料较重要。一般在地下水位较高或排水不佳等位置,要求设置垫层,主要应用碎石、矿渣等铺设,满足透水性要求,而且要控制好垫层与路基宽度,促进排水工作的进行。现阶段,我国高速公路设计中依然存在严重的强基薄面思想,要求承载层负荷必须在耐压、耐久与抗水等方面满足要求,基层材料主要由柔性基层、稳定类基层与复合式基层等组成,其中水泥稳定碎石基层应用的较多。设计面层时,要求高速公路进行三层式设计,合理选择稳定材料厚度与类型,上层做好路面抗滑与抗裂等设计;中层选择强度较大及具有抗变形的沥青材料;底层选择耐久性较好的材料,避免发生开裂。表1给出了多谁是沥青混凝土矿料级配范围。

(三)结构层厚度设计

我国公路路面使用的材料主要是沥青类材料,进行高速公路路面结构设计时,可利用控制路表回弹弯沉值及沥青面层与基层的拉应力方式提高路面承载力。本次研究的高速公路地多雨潮湿,目前交通部门进行路面结构研究时,充分应用了并参考了国内外研究成果,同时提出了新型组合式沥青混凝土路面与结构设计。新型路面结构设置为如下:路床、30厘米厚水泥稳定碎石底基层、16厘米厚级配碎石基层、粘层、16厘米厚后沥青稳定碎石ATB-25、6厘米厚AC-20C中粒式沥青砼中面层、4厘米厚沥青砼抗滑层AC-13C。

三、沥青路面防水设计

沥青路面经常会受雨水影响出现损坏,因此必须加强路基路面强度与稳定性控制,做好排水设计。从排水设计类型上分析,主要由路表排水与路面排水组成,具体分析如下。

(一)防水设计

进行沥青路面结构层设计时,一般将第一层看作透水层,如果不考虑此层状况,要求另设防水层防水。

(二)排水层设计

理论上路面结构层会顺着基层表面流向低位置,底层主要设置了空隙率较大的沥青碎石,主要目的是给水提供通道,加快水排放。但是从实际情况来看,即使集成路面强度得到保证,或者界面较干净,也不能避免负荷压力引起面层水外排放。因此必须从以下三方面分析:一方面,将一层沥青薄膜设置在基层表面,密封基层,避免水冲刷,同时给水提供光滑的通道;另一方面,高速公路设置有高速分离带,应该设置纵向排水沟,不仅要排出路表水,而且促进下渗水的排出。最后一方面,软土地基在长期应用后,路基沉降影响,道路路面横坡度不断降低,因此必须设置路面横坡值,尽量高处预拱度,保证水顺着横坡基层顺利排出。

路基强度与稳定已经成为影响高速公路路面使用质量的主要因素,为了延长高速公路使用年限,提高路面稳定相,要求必须做好结构设计,主要从结构材料选择及结构厚度控制两方面进行分析,认真做好防水。同时还要对路面结构设计中存在的问题进行归类分析,并针对性解决。此外,还要加强公路养护,延长沥青路面的使用寿命。

作者:张桂玲 单位:济宁市公路勘测设计研究院

参考文献:

[1]黎振贤.关于高速公路沥青路面若干问题的探讨[J].科学时代,2014,(03).

沥青路面结构设计范文2

关键词:永久性沥青路面;设计理念;工程应用

永久性沥青路面又被称为长寿命沥青路面,它是普通的全厚式沥青路面的延伸和升级。永久性沥青路面的维护不同于普通的沥青路面,它只需要定期进行表面修复,罩面修复,在使用年限内不需要大的结构性重建。它不仅具有全厚式沥青路面的优势,而且在材料选择,混合料设计,性能试验以及路面结构设计等方面也做出了改进,以获得长年限路面的使用性能,达到更加经济的效果。

一、结构原理

永久性沥青路面的结构原理是基于厚沥青层路面的受力特点和破坏模式。为了使沥青公路的使用寿命达到30年——40年,甚至更久,一方面沥青路面的材料具有耐劳极限强度。在交通载荷量的作用下,永久性沥青路面大大增强了路面的载荷能力,确保沥青层的承受力大于车辆载荷量,这样路面不会产生疲劳破坏,从未达到长久使用效果。另一方面,在路面极限荷载的条件下,路基产生的竖向变形程度较小,保证不发生结构性的破坏。为了实现永久性沥青路长久使用的效果,沥青层层面必须严格要求,其路面层面主要有3层热拌沥青混合物组成,即可重复修复的表面层、性能良好的沥青中间层、抗疲劳的地面层,每一层必须严格控制,只有这样才能真正实现沥青路面的长寿命。

二、结构层的功能

永久性沥青路的路面结构是严格按每一层功能来设置每一层结构,如基层的抗疲劳性,抗车辙,中层的稳固性和牢固性,这就要求材料的选择及其设计,性能测试都必须有所区别,有针对性,有目的性的进行。沥青混合材料基层:基层是直接承载车辆载荷量的层面,简而言之其沥青功能主要是用来抵抗交通荷载作用的。路面结构的沥青含量和足够厚度的沥青路面结构是保证沥青路面疲劳寿命的两个重要因素,精密的沥青层设计和足够厚度的沥青层是保证永久性沥青路面的重要保障,所以必须通过沥青层的设计、材料选择和级配、比例以保证抗疲劳层的耐久性和路面不发生结构性车辙即结构性损坏。沥青混合量中间层:中间层主要是兼顾耐久性和稳定性。这路桥隧道一层的稳定性可以通过粗集料和骨料的相互接触以及高温稳定性好的交结料来获得。作为永久性沥青路面的骨架,做好中间层至关重要,这就要求其具有优良的低温稳定性和高温稳定性。抗疲劳的地面层:这是永久性沥青路面区别于常规沥青路面的最重要的标志,只有做好这一层的建筑,才能真正实现永久性沥青路面价值。它是不透水,耐磨损的层面,在载荷量大于其承受能力的时候,这个层面才真正实现其价值。

三、沥青混合料的设计方法

材料是成功铸造建筑的骨血,只有材料优质,比例精确才能创造出精美的建筑物。对于永久性沥青路面来说,正确的沥青混合料配比设计,是永久性沥青路面质量的重要保证。目前,国内最常用的是马歇尔设计方法。但是目前在欧美,澳大利亚等地Superpave沥青混合料设计系统则是采用先进的工程设计理念,其原理主要是施工地的气候和交通流量来确定的,这种设计系统把材料选择、配比和设计都考虑在内。对于沥青结合料,该设计方法主要采用旋转薄膜烘箱来实验。沥青混合料在拌和、摊铺工程中的老化,采用压力老化容器模拟沥青在路面使用工程中的老化,使其在施工中达到更好的使用效果。Suerpave沥青混合料设计法对沥青材料、集料级别、混合料比例等都有严格规定,并且对其制定了严格的规范体系。只要依据施工地现实条件如气候条件,降水量,温差变化,地质等条件实时调整混合材料比例,就为永久性的沥青路面成功构造奠定了坚实的基础。

四、施工质量的检测

除了前期的准备工作,中期施工工作也是成功建设永久性沥青路面的重中之重。目前国内的施工质量检测主要集中在以下几个方面:1、混合料中石料堆放必须放在经过硬化,且倒坡坡度3%的场地上,粗集料的堆放高度必须低于3CM,以防集料不均导致沥青混合料离析。2、混合料在拌合过程中,干拌时间时间应该控制在5秒内,普通沥青混合料石板时间应高于28秒,SBS改性沥青混合料石板时间应该高于32秒。3、摊铺时应该把摊铺机速度调至最大速度,并且保持匀速前进。当沥青拌合站具有足够的生产能力时,沥青混合料的摊铺速递不应低于4米/分。摊铺过程中不应频繁调整摊铺速度,确保其每一阶段都完美,工整。

五、工程实例应用

广河高速全称“广州-河源高速公路”,在国家公路网中的编号是S2。起于广州天河区龙洞,与华南快速干线二期相交。路线总长约149公里,是广东省省、地、市高速公路连接线的重要组成部分,也是广东省“十一五”重点建设项目,广州市路网规划“五环十八射”的“第六射”,对于完善广州路网结构,促进沿线地区经济发展具有重要作用。为了适应广东省超载荷量的境况,S2全线采用设计汽车载荷公路-Ⅰ级双向彻道高速公路标准建设,其设计速度为120km/h,其中整体路基宽度为34.5米,分离式路基宽度是17米,主线及主线桥面铺装,隧道采用沥青混凝土路面。设计路面年限为15年。自2011年年底通车以来,效果显著,这是我国对于永久性沥青公路成功运用的最典型案例之一。

永久性沥青路面在美国、英国、澳大利亚等都已广泛研究,但是其设计标准并没有统一,如何在特定的情况下,实现比普通的沥青路面具有较低寿命周期费用的目标,成为研究的终极目的。虽然在我国发展取得一些阶段性的成就,但是必须结合我国的基本国情和道路结构材料现状进行更加深入的技术理论研究和相关控制,只有这样才能为我国陆地交通提供一个解决重载、高交通量问题的良好途径。

作者:郝阳 单位:吉林省交通实业集团有限公司

参考文献:

[1]崔鹏孙立军胡晓高等级公路长寿命路面研究综述【J】公路交通科技2006(23):34——36

沥青路面结构设计范文3

关键词:长寿命沥青路面;结构设计;指标

中图分类号:U416.217 文献标识码:A 文章编号:

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:压碎破坏以及正常情况下的疲劳破坏。针对压碎破坏,在路面结构当中发生的概率比较小,因为这种材料已经通过了常规测验;针对疲劳破坏,由于其材料的脆性比较严重,因此在超荷载情况下就容易出现断裂问题,因此,控制疲劳寿命的临界指标一般看层中或者是结构层底面的最大拉应力。在进行道路设计时,其拉应力要保证不大于材料所能承受的最大拉应力。

(3)面层抗剪指标

在进行长寿命的沥青路面结构设计时,对于道路的寿命问题除了要考虑上述的设计以及验算指标外,还要考虑施工材料在较差的环境下如何能够保证最佳的性能,以此来防止出现局部损坏问题。除此之外,对于设计表面的沥青混合材料时,其指标主要是看抗剪程度。

(4)土基顶面的压应变指标

在刚开始设计沥青混凝土路面时,为了不让车辆直接伤害到路基土,因此就需要对土基顶面应力以及垂直位移量进行控制,在此设计的理念下,最大限度的让压力通过路面传播到了土基的应力而扩散,这样就不会出现土基过大的沉降问题。

3. 长寿命沥青路面结构设计方法

结合我国沥青路面的设计模式,可以将其分为两大类:经验法以及力学—经验法。经验法,也就是说对路面进行设计时是以试验路数据为依据的,这些数据的获得是通过观测试验路或是正在使用的道路。而长寿命沥青路面的设计方法结合了已经存在的方案优点,并且在结构的设计、材料的应用上更加合理、科学。

(1)结构设计

在结构的设计上,理论基础依然采用的是弹性层状体系理论,也就是说各层材料都是各向同性并且还是均匀的;在深度以及水平方向上,土基是无限的;垂直以及水平荷载都有路表的作用;在深度方向、水平方向以及深度方向上其应力、位移以及应变都是0;层间接触有三种情况:完全滑动、完全连续以及层间产生相对位移。除此之外,计算长寿命沥青路面结构的力学时,要改进现行的一些规范所提供的力学图示,这样才能够保证结构的可靠性、安全性以及使用的寿命,并且,采取这种方式可以最大限度的接近真实情况,能够较为客观的反映出路面结构当中的真实力学信息。

针对相同车辆的荷载情况下去分析路面结构,可以发现轮载的作用力以及分布形式的不同都会导致路面结构中的力学响应产生不同的情况,因此,只有在充分了解到实际轮胎接地压力的分布形式以及数值大小的情况下,才能够正确的描述路面结构以及路面结构中的力学响应。

(2)结构层材料设计

在对路面结构进行设计时,要充分考虑不同结构层的功能,一般,长寿命沥青路面的损坏只是出现在沥青面,因此,在选择沥青面的材料时,一定要保证其具有较高的强度以及很好的稳定性,并且针对大规模的车辆荷载重复碾压的情况下,一定要具有很强的抵抗性,保证路面不会出现变形。因此,在材料的选择以及设计混合材料时,一定要具有针对性,设计方法也要与实际的路面情况相联系,不能只依靠经验。而混合料的选择要结合其材料所处的层次以及功能。

沥青混合料中间层需要重复考虑材料的耐久性以及稳定性。稳定性的获得可以通过胶结材料或者是利用粗集料间的骨料相互接触,其沥青的用量可以通过标准Superpave方法进行参考,而且还要测试车辙以及水敏感性等问题。以往在进行材料的选择时,更多是依靠经验以及当地的经济情况,而当考虑到路面的耐久性、透水或是车辙、磨耗等问题时,就需要降低混合料的现场空隙率。如果交通量不是十分庞大,那么可以利用Superpave密级配混合料,不过需要对此混合料进行试验,比如测试车辙等。而如果是利用胶结料,PG等级的高温部分要高出工程所在区域常用胶结料至少一个等级,而低温部分就需要保证材料的可靠度。

使用长寿命沥青路面的好处就是可以在很长的一段时间内不用去进行大修,结构不需要改变,因此,这也就使得基垫层必须足够强,而采用整体性的材料就可以保证这点,但是,在使用整体性材料时还要将干缩、温缩以及抗弯拉等问题考虑进去。

总结

所谓长寿命沥青路面,就是说它的路表只是需要定期更换,而不需要去大修道路得结构,而如果沥青路面的使用年限超过了50年,那么就可以减小道路的修复费用,而且表面去除的材料也是可以回收再利用的,这就大大降低了对资源的浪费程度。目前已经有很多国家开展了这方面的研究,而且已经取得了阶段性的胜利,不过,到目前为止,国际上针对长寿命沥青路面还有一个统一的标准,还需要进一步的完善。

参考文献

[1] 孙立军等.沥青路面结构行为理论[M].北京:人民交通出版社,2005.

[2] 尹如军,吕西方.公路路面设计与施工[M].郑州:黄河水利出版社,2005.

沥青路面结构设计范文4

关键词:半刚性基层沥青路面结构设计

1概述

我国90%以上的高等级公路沥青路面基层和底基层采用半刚性材料。半刚性基层沥青路面已经成为我国高等级公路沥青路面的主要结构类型。

在七·五期间,国家组织开展了“高等级公路半刚性基层、重交通道路沥青面层和抗滑表层的研究”的研究工作,对沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性,沥青面层的开裂机理、车辙和疲劳、抗滑表层设计和应用、半刚性基层材料的强度特性和收缩特性,组成设计要求等进行了深入的研究工作,提出了较为完整的研究报告,为高等级公路半刚性基层沥青路面的设计和施工提供了理论依据和技术保证。

由于现行的《柔性路面设计规范》颁布于1986年,随着国家对交通运输业的日益重视和人们筑路经验的不断提高,一致认为1986年版的《柔性路面设计规范》已不能满足高等级公路半刚性基层沥青路面的需要。由于对半刚性基层认识不足,使得设计结果具有一定的盲目性,设计结果要么过分保守,要么因路面结构设计不当而产生早期破坏,造成很大的经济损失。因此,如何利用七·五国家攻关项目取得的成果,结合近十年来半刚性基层沥青路面的设计和施工经验,根据实际使用效果,提出适合本地区特点的路面结构,对路面结构设计方法的更新和路面实际使用效果的改善具有重要的意义。根据江苏、安徽、浙江高等级公路的实际,江苏在镇江、无锡、苏州、徐州、连云港共计4线10段进行调查,安徽在合肥、马鞍山、淮南三市调查了3线8段,浙江在嘉兴和杭州调查了2线5段共计9线23段。调查的路面结构具有一定的典型性。

2国内外研究概况

2.1国外国道主干线基层的结构特点

国外国道主干线基层结构有以下特点:

(1)多数采用结合料稳定的粒料(包括各种细粒土和中粒土)及稳定细粒土(如水泥土、石灰土等)只能用作底基层,有的国家只用作路基改善层。法国和西班牙在重交通的高速公路上,要求路面底基层也用结合料处治材料。

(2)使用最广泛的结合料是水泥和沥青,石灰使用得较少。此外,还使用当地的低活性慢凝材料和工业废渣,如粉煤灰、粒状矿渣等。

(3)有的国家用沥青稳定碎石做基层的上层,而且用沥青做结合料的结构层的总厚度(面层+基层的上层)常大于20cm。

经过几十年的总结,国外在半刚性基层沥青路面结构组合上虽有所改进,但半刚性材料仍是常采用的基层和底基层材料。

2.2国外典型结构示例

国外沥青路面结构设计方法经过几十年的完善,已经提出了比较成熟的设计方法,并且许多国家提出了典型结构设计方法,表1给出了法国典型结构一个范例。

表1

土的等级

交通等级

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)交通等级栏下括号内的数值指一个车道上的日交通量,以载重5t以上的车计;

(2)PF1,PF2和PF3指土的种类和土基的潮湿状态,PF1相当于一般的土基;

(3)BB指沥青混凝土,GC指水泥粒料;

(4)表中数字单位为cm。

一些国家在高等级公路上实际采用过的半刚性基层沥青路面结构见表2。

一些国家在高等级公路上实际采用过的半刚性基层沥青结构表表2

国家

沥青层厚度(cm)

半刚性材料层厚度(cm)

备注

日本

20~30

水泥碎石,30~20

荷兰

20~26

水泥碎石,40~15

西德

30

贫混凝土,15

另有防冻层

英国

9.5~16.9

贫混凝土,15另

有底基层

瑞典

12.5

水泥粒料

南非

17.5

水泥砂砾,30

西班牙

8

水泥粒料

当前的规定

2.3其它高速公路路面结构

沥青路面典型结构设计表3

道路名称

长度

(km)

路面结构

面层(cm)

基层(cm)

底基层(cm)

广佛路

15.7

4中粒式

5细粒式

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细粒式

6沥青碎石

25水泥碎石

京津塘

142.5

5中粒式

6细粒式

12沥青碎石

25水泥碎石

30石灰土

京石

14

4中粒式

8沥青碎石

15二灰碎石

40石灰土

济青路

15-18开级配中粒式

38-40二灰碎石

42石灰土

正在建设的沪宁高速公路路面结构如表4。

表4

标段

结构

A1

B4

B5

B7

C1

C4

C5

C2

D1

D6

D7

D9

E1

E5

F1

F6

F7

G1

G2

G4

G5

G6

面层

16

AC

16

AC

16

AC

16

AC

16

AC

16

AC

16

AC

16

AC

16

AC

16

AC

16

AC

基层

30

LFA

30

LFA

25

LFA

25

LFA

40

LFA

38

LFA

30

LFA

20

LFA

18

LFA

20

LFA

20

LFA

底基层

30

LF

30

LFS

33

LS

33

LFS

18

LF

20

LFS

33

LFS

40

LFS

36

FS

40

LFS

40

LFD

注:AC-沥青面层(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。

国内七·五期间修筑的主要几条试验路的结构、实体工程及正在建设的一些高等级公路的结构表明,半刚性基层是沥青路面最主要的结构类型,同时,不同设计人员所提出的结构组合相差较大,甚至,对同一条路,不同设计单位设计的路面结构相差也很大。因此,根据设计与施工经验提出的适应不同地区的典型结构具有一定的理论意义和实践意义。

3路面结构调查

典型结构调查要求选择的路线及路段具有典型性,公路等级要求是二级或二级以上的半刚性基层沥青路面,施工质量达到一定的水平,或者由专业队伍承担施工任务。施工质量检查比较严格,如有相应的试验路段,尽可能根据当时试验目的及原始测试数据进行跟踪调查。选择的调查路段使用年限应达到三年以上,并有一定的交通量。路段应包括不同的路基结构(即填控情况)不同的地带类型,不同的路面结构(含不同材料和不同厚度),不同的使用状态(如完好,临界和破坏)和不同的交通量。被选择的路段的基层结构应符合《公路路面基层施工技术规范》的规定,即不是用稳定细粒土或悬浮式石灰土粒料做的基层。路段长度在100~500m之间。为此,浙江、江苏和安徽分别选择320国道嘉兴段,104国道萧山段,206国道淮南段,205国道马鞍山段,合蚌路,312国道镇江、无锡、苏州段,310国道新墟段、徐丰线进行全面的调查和测试。

根据选择路段的基本情况,本次典型结构调查路段选择具有以下特点:

(1)反映了不同地区,不同的道路修建水平;

(2)反映了不同地区,不同的路面结构组合类型;

(3)包括了表处,贯入式等一般二级公路采用的结构,也包括了高速公路采用的结构;(4)包括中间夹有级配碎石连结层的路面结构;

(5)反映了经济和地区水平的差异;

(6)包括了不同地区主要使用的半刚性基层材料。

3.1路段测试内容及测试方法

本次路况测试主要包括:外观、平整度、车辙、弯沉、摩擦系数及构造深度。外观测试是裂缝、松散、变形等破坏的定量描述;弯沉由标准黄河车(后轴重10t)及5.4m(或3.6m)弯沉仪测试;摩擦系数由摆式摩擦系数测定仪测试;构造深度由25ml标准砂(粒径0.15~0.3mm)摊铺得;平整度为3m直尺每100m路段连续测10尺所得统计结果;车辙是3m直尺在轮迹带上所测沉陷深度。

3.2数据采集方法

(1)合理性检验。由于实测数据存在偶然误差,因此,在进行误差分析之前,须去除观测数据中那些不合理的数据,代之以较合理的数据,进行合理性检验。

实际工作中常用3σ原则和戈氏准则,3σ原则较近似,戈氏准则较合理。

(2)代表值的确定。代表值是在最不利情况下可能取得的值:

97.7%的保证率,α取2.0;95%的保证率,α取1.645。

在后面计算中,代表值确定如下:弯沉取;平整度、车辙为;摩擦系数、构造深度为X=-1645S。

3.3路面使用品质分析

3.3.1平整度

根据公路养护技术规范,不的道路等级对平整度有不同的要求。但本次调查结果表明:各路段的平整度与结构层组合与施工组织状况有关。由于选择路段路面结构使用了沥青贯入式,沥青贯入式是一种多孔隙结构,整体性较差,在行车荷载的重复作用下被再压实,导致纵向出现不平整现象。同时施工时各层纵向平整度的严格控制对路面表面平整度控制有十分重要的意义。

3.3.2车辙

沥青路面车辙是高等级公路重要病害之一。国外设计方法中AⅠ法以控制土基顶面压应变为指标,shell设计方法则通过分层总和法直接从沥青面层厚度及面层材料诸方面控制车辙。我国还没有采用车辙指标,作为设计控制值,而是通过材料动稳定度或其它指标达到减少车辙的目的。对半刚性基层沥青路面,由于土基顶面压应力较小,在重复荷载作用下土基产生的再压实的剪切流动引起的。在调查路段,沥青贯入式结构由于其级配较差,在重复荷载作用下极易产生剪切流动和再压实,同时其高温稳定性较差,调查路段车辙量较大。

3.3.3抗滑能力

沥青路面抗滑性能评价方法主要是测定面层的摩擦系数和纹理(构造)深度。沥青面层纹理深度与矿料的抗磨能力(磨光值指标)和沥青混合料高温时的内摩阻力和粘聚力有关。纹理深度达到要求必须合理选定矿料级配、沥青材料满足高等级道路石油沥青技术标准。

调查路段面层矿质材料为石灰岩,磨光值只有37左右,达不到高等级公路和大于42的要求。面层磨擦系数普遍较小,不满足抗滑性要求。

3.4路面结构强度分析

调查路段经过两年的弯沉及交通量实测,结果表明:不同调查路段由于承受的交通量不同,虽然路面结构相同,但强度系数不同。因此,只有根据强度系数才能判别路面结构是否达到使用寿命。同时,有些路段其路面结构组合及厚度明显不符合设计要求或施工质量较差,因此必须调整设计厚度及结构组合。

3.5沪宁高速公路无锡试验路综合调查

沪宁高速公路无锡试验路段是本次调查唯一针对高速公路特点的路面结构,通过近三年的运行和观察,对高速公路设计与施工提出了许多有益的结论。

(1)半刚性基层路段弯沉在(2.13~8.25)(1/100mm)范围,级配碎石段(X、XⅠ)弯沉为0.122mm和0.135mm,但在裂缝边缘弯沉值明显大于没有裂缝处的弯沉,裂缝边缘弯沉最大达20(1/100mm)。因此,在试验路段弯沉绝对值能满足高速公路强度要求,但必须注意裂缝对半刚性路面结构强度影响。

(2)路面平整度基本没有改变,并能满足要求。

(3)1994年夏季高温持续时间长,对沥青路面高温稳定性提出了严峻的考验。1994年观测结果表明,试验路段车辙较1993年基本没有变化。

(4)路表面在行车碾压作用下,行车带渗水很小或根本不渗水。

(5)从路面构造深度和摩擦系数二方面分析,面层摩擦系数较1993年减少约(9~14),在1993年新铺路段,摩擦系数从65.4(LK-15A),61.9(LH-20Ⅰ’)分别减少到35.4和32.0,减少约30。对同一级配来说,LH-20Ⅰ’玄武岩径一年行车碾压后的摩擦系数值比行车碾压二年后砂岩(LH-20Ⅰ’)的摩擦系数值还要小,说明玄武岩的抗摩擦能力小于砂岩。对LK-15A加铺层段,LK-15A段的摩擦系数LH-20Ⅰ’加铺层路段摩擦系数大。

(6)对比英国产摩擦系数仪,英国产摩擦仪测试结果较国产摩擦仪增大范围是:(16.6~23.65)平均约21.0,其回归关系式为

f上=1.13×f东+16.9。

式中:f上为上海测试值;f东为东南大学测试值。

(7)半刚性路面裂缝较为严重,经二年运行,裂缝间距宽约为70~90m,窄的约为15~25m。裂缝宽度在1~10mm之间。而在''''层的开裂是面层开裂的主要原因。

3.6调查路段综合结论

(1)本次调查涉及高速公路结构,一级公路、二级公路,因此,调查工作可靠,对提出典型结构具有指导意义。

(2)调查路段路面结构有许多贯入式结构。虽然这种结构整体稳定性不好,但调查结果表明,由半刚性材料引起的反射裂缝也相应减少。

(3)对高速公路路面结构,面层厚度12~16cm,基层底基层厚度50~60cm。

(4)对一级公路路面结构,面层厚度8~12cm,基层底基层总厚度40~55cm1。

(5)对二级公路路面结构,面层厚度6~10cm,基层底基层厚度35~45cm。

4土基等级划分

土基是影响沥青路面结构承载能力、结构层厚度和使用性能的重要因素。土基的强弱直接影响路表弯沉值的大小和沥青路面使用寿命的长短。路面力学计算结果表明,沥青路面的回弹弯沉值绝大部分是由土基引起的。合理划分土基等级,保证土基施工质量对路面弯沉控制有重要的意义。

《柔规》规定土基必须处于中湿状态以上,Eo的建议值根据土的相对含水量及土质确定。实际上,土基的回弹模量(Eo)值随土的特性、密实度、含水量、路基所处的干湿状态以及加荷方式和受力状态的变化而变化。土基回弹模量Eo值规定以30径刚性承载板在不利季节测定、在现场测定。柔性路面设计规范中的Eo建议表,就是根据全国各地旧路上不利季节在路面完好处,分层得出E1,E0,并在土基测点中心钻孔取土测ρd、WWP,同时用手钻在板旁取W校正,得出80cm范围内的平均值,整理得出EP的建议值。该表采用6g锤的液限值,现改用100g锤测定液限。

如果用相对含水量确定土基的回弹模量,对重型击实标准,可将原建议值提高30%。如华东地区中湿状态土基加强弹模量最小值23MPa。则高等级公路路基的回弹模量最小值为23×1.3=30MPa这再一次证明土基回弹模量低限取30MPa是合理的。如果路基回弹模量最小值达不到要求,要求采取某种处治方法进行处治。

第二种确定土基回弹模量的方法是通过压实度和土的稠度来计算土基的回弹模量。对比土的相对含水量与稠度的关系曲线,当Wc=1.0,0.75和0.50时,相当于地下水对路基湿度影响有关的临界高度的分界相对含水量W1、W2、W3,即当Wc<0.5时,相当于过湿状态,Wc=0.5~0.75时,相当于潮湿状态,Wc=0.75~1.00时,相当于中湿状态,Wc>1.00时,相当于处于干燥状态。

土基强度等级划分结果表明:必须使土基处中湿成干燥状态,否则要作适当处理。如果根据CBR确定土基回弹模量,则第三种方法根据室内试验,用E0=6.4CBR确定土基回弹模量值。

综上所述,土基强度等级划分为S1、S2、S3三个等级与各参数间相互关系见

表5

土基强度等级表5

土基强度等级

回弹模量范围(MPa)

承载比范围(CBR)

S1

30~45

4.5~7.0

S2

45~65

7.0~10.0

S3

>65

>10.0

5交通量等级的划分

影响一条公路的交通量的因素既多又复杂,每个因素的不确定性又较大。因此,不可能较准确地知道公路开放时的平均日交通量,也不可能较可靠地确定交通组成和各自的平均年增长率。其结果是实际交通量与路面结构设计时预估的交通量有很大差异。

5.1高等级公路交通量取值范围

高等级公路泛指二级汽车专用道以上的公路,二级汽车专用道第一年日平均当量次最小值一般为500,如以8%的增长率增长,15年累计作用次,对于小于该作用次数的公路将不作高等级公路处理。对高速公路而言,通行能力(混合交通)应大于25000辆/日,标准轴次一般为6000~8000辆/日,因而,若以5%的增长率增长,5年最大累计作用次数一般为15~1806次左右。

5.2划分办法及具体结果

交通等级划分将以累计标准轴载作用次数对容许弯沉的均等影响为依据进行划分。交通量等级划分结果见表6。

交通等级划分结果表6

等级

标准

T1

T2

T3

T4

累计标准轴次(次)

第一年日平均当

量轴次(次)

<500

500~800

800~1200

>1200

注:第一年日平均当量轴次由标准累计作用次数计算得,设计年限取为15年,增长率取为8%,

且以单车道计。

6典型结构图式

6.1典型结构推荐的基本原则

结合结合调查路段的路面结构和实际的使用状况,以及国内外半刚性基层沥青路面实体工程设计成果,半刚性基层沥青路面的承载能力主要依靠半刚性基层。因此承载能力改变时主要通过改变基层的厚度来实现。沥青面层的厚薄主要考虑道路等级(交通量)的影响,为此,可得出半刚性基层沥青路面典型结构沥青面层、基层、底基层厚度改变的基本原则。

(1)沥青面层总厚度控制在6~16cm。对相同交通等级,不同的路基等级,基层(或底基层)厚度不同,不同的交通等级,相同的土基等级改变沥青面层的厚度。

(2)基层(或底基层)厚度变化尽可能考虑施工因素,即施工作业次数最小。

(3)不同的交通等级,主要改变基层或底基层的厚度,并且综合考虑造价因素。

(4)材料选择应结合华东片区实际,基层采用二灰碎石和水泥稳定粒料,底基层则采用石灰土和二灰土(二灰)

(5)为减少面层开裂,推荐结构提出采用级配碎石过渡层。

6.2半刚性基层沥青路面典型结构

根据参数分析,推荐的基本原则及国内外路面结构设计原则,对半刚性基层沥青路面共推荐60种典型结构,供有关单位设计时直接选用,表7是其中之一。

重交通道路沥青路面典型结构图表7

交通量

土基强度

等级

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——沥青混凝土;LFGA——二灰碎石;LFS——二灰土。

6.3构推荐和验算的几点说明

(1)沥青面层厚度在8~15cm之间,这主要根据调查结果及我国道路建设的现状和水平。

(2)基层和底基层的厚度充分反映了结构的受力特性和结构层的经济合理性要求。

(3)推荐的底基层厚度在三种验算方法计算厚度之间,并反映了当前我国路面结构的现状和水平。

(4)基层采用二灰碎石或水泥稳定粒料。由材料的变形特性的分析(见第8节)可知,水泥稳定粒料干缩、温缩系数均大于二灰碎石,从减少开裂的角度以而言,建议优先选用二灰碎石。

(5)从施工最小工序数,公路投资最小的角度,尽可能通过改变底基层厚度

来满足结构强度要求。

7结论

本课题通过对3省9线22段及沪宁高速公路无锡试验段(11000m)的调查、测试、分析和总结,提出高等级公路半刚性基层沥青路面典型图及其它注意事项。

主要结论如下:

(1)详细、全面地分析了国内外高等级公路沥青路面采用半刚性材料作基层或底基层的经验,进一步说明在现阶段半刚性基层沥青路面仍是高等级公路路面的主要结构类型。

(2)调查路段结构及功能状况表明:沥青贯入式结构不宜作为高等级公路沥青路面的某一结构层,但沥青贯入式结构对减少反射裂缝有益;石灰岩不能用作高等级公路沥青路面上面层,否则不能保证抗滑要求;必须采用中粒式沥青混凝土作为沥青路面上面层,且其孔隙率应在3~6%的范围之内;裂缝问题是半刚性基层沥青路面十分重要的问题,它直接影响路面结构强度、使用性能及渗水状况;级配碎石有利于延缓反射裂缝的产生;南方地区,半刚性基层的收缩与温缩而形成的反射裂缝是沥青路面裂缝产生的主要原因。

(3)结合调查结果、室内试验及理论分析提出了土基模量分级及土基模量的三种确定方法,即野外承载板、CBR及现沥青路面设计规范取值放大30%。

(4)室内通过CBR试验及弹性模量试验,提出了CBR与E0的关系,即E0=6.4CBR

(5)根据调查结果及强度验算,提出了沥青路面典型结构图,选择典型结构时应根据土基、交通量状况及路面使用材料确定典型结构。

沥青路面结构设计范文5

关键词:道路工程;混合式基层;沥青路面;应力特性分析

由于目前我国沥青路面结构设计方法存在着较明显的缺陷,对半刚性基层仅考虑了其优势而未考虑其缺陷,严重地阻碍了混合式基层沥青路面、全厚式沥青路面等在国外运用良好的优秀沥青路面结构型式在国内的运用。本文通过分析目前我国沥青路面结构设计方法的缺点,提出了适应中国特点的混合式基层沥青路面结构设计方法,并举例进行了计算分析。

1 沥青路面结构层组合设计方法

(1)选用无机结合料类材料做基层的沥青路面无机结合料类基层具有较大的强度和刚度,因而具有较高的承载能力,适用于中、重或特重交通荷载等级的沥青路面,但这类基层存在由于温度收缩和干燥收缩受阻而产生的收缩裂缝,从而引发沥青面层出现反射裂缝,并进而发展为基层顶面受冲刷和产生唧泥病害的缺点。这类基层依靠本身的弯拉强度来抵御行车荷载的作用,因而,增加这类基层的强度可以提高路面结构的承载能力,但强度过高,会由于结合料含量的增大而引起收缩裂缝数量增加和缝隙宽度增大,从而加剧沥青面层出现反射裂缝的严重程度。

(2)选用沥青结合料类材料做基层的沥青路面通常宜选用粒料类底基层,但粒料层和路基产生的永久变形在路表的车辙总量中会占据较大的比重,结构设计时需考虑这部分永久变形量的影响。选用无机结合料类底基层时,由于其刚度较大沥青类基层底面的拉应力以及路基顶面的压应力会降低,因而,有利于增加沥青层的疲劳寿命和减少路基的永久变形量。但无机结合料类底基层产生的干缩和温缩裂缝有可能影响到沥青层,使之产生反射裂缝,因而,在配伍基层时可考虑选用能减缓反射裂缝影响的半开级配沥青碎石基层,但渗入水仍有可能浸湿路基和冲刷路床顶面,产生唧泥病害。

(3)选用粒料做基层的沥青路面粒料类基层的承载能力取决于粒料的抗剪强度和抗变形能力。粒料的类型、级配组成、细料含量和塑性指数、压实度以及湿度状况,都会影响粒料的抗剪强度和抗变形能力。选用优质集料、良好级配、限制细料含量及其塑性指数、要求达到足够高的压实度,这些措施可以保证粒料基层具有足够的承载能力和抗变形能力。

(4)以热拌沥青混合料做磨耗层和水泥混凝土类材料做下面层的复合式路面下面层选用普通水泥混凝土时,结构设计所关注的重点是沥青表面层的反射裂缝。为了减缓反射裂缝的产生,混凝土下面层板的横缝内必须设置传力杆,以减小接缝两侧的挠度差,从而降低沥青面层所承受的竖向剪切应力水平。同时,还可在水泥混凝土下面层和沥青表面层之间加设沥青碎石或橡胶沥青应力吸收层,以缓解沥青面层内由于混凝土面层的竖向和水平向位移而产生的应力集聚。面层选用连续配筋混凝土时,由于裂缝间距和缝隙宽度小,不会使上面的沥青面层产生反射裂缝。

2 沥青路面结构组合设计技术措施

2.1 面层结构设计

2.1.1 面 层

沥青面层分为热拌沥青混合料、冷拌沥青混合料、沥青贯入式、沥青表面处治与稀浆封层四种类型。热拌沥青混合料包含沥青混凝土、沥青碎石混合料。沥青混凝土适用于各级公路的面层。热拌沥青碎石混合料、沥青贯入式可用于二级、三级公路的面层,以及用于柔性基层、调平层。

2.1.2 基层与底基层

基层、底基层厚度应根据交通量大小、材料力学性能和扩散应力的效果,充分发挥压实机具的功能,以及有利于施工等因素选择各结构层的厚度。各结构层的材料变化不宜过于频繁,应有利于施工组织、管理与质量控制。

2.1.3 垫 层

垫层材料可选用粗砂、砂砾、碎石、煤渣、矿渣等粒料,以及水泥或石灰煤渣稳定粗粒土、石灰粉煤灰稳定粗粒土等。为防止软弱路基污染粒料底基层、垫层,或隔断地下水的影响,可在路基顶面设土工合成材料隔离层。垫层应与路基同宽,其最小厚度为15cm。

2.2 结构层层间结合设计

(1)半刚性基层沥青路面宜采取以下措施减少收缩开裂和反射裂缝:①选用骨架密实型半刚性基层,严格控制细料含量、结合料剂量、含水率;②适当加大沥青面层的厚度,在半刚性结构层上设置沥青稳定碎石或级配碎石等柔性基层;③在半刚性基层上设置改性沥青应力吸收层或应力吸收膜或铺设耐高温的土工合成材料。

(2)加强路面各结构层之间的紧密结合、提高路面结构整体性,避免产生层间滑移,设计时应采取技术措施如下:①沥青层之间设置黏层沥青。黏层沥青可用乳化沥青或改性沥青或热沥青,洒布数量宜为0.3~0.6kg/m2。②基层上设置透层沥青。透层沥青应具有良好的渗透性能,可采用液体沥青、稀释沥青、乳化沥青等。洒布数量宜通过现场试验确定,对粒料基层应渗入3~6mm为宜。③在半刚性基层上设置下封层。下封层宜用沥青单层表面处治或改性沥青稀浆封层,厚度不应小于6mm。④新旧沥青层之间,沥青层与旧水泥混凝土板之间洒布的黏层沥青宜用热沥青或改性乳化沥青或乳化沥青。⑤拓宽路面时,新旧路面接茬处喷涂黏结沥青。⑥双层式半刚性基层宜采用连续摊铺、碾压工艺。

3 结 论

沥青路面结构组合设计的效果贯穿于公路建设的全过程,其控制成效也直接影响着病害的预防与后期控制,关系到工程建设参与各方的经济利益。相关人员要不断借鉴国内外工程沥青路面设计理论和实践的基础上,结合我国实际市场经济条件下沥青路面设计现状,勇于探索、创新成功有效的沥青路面结构组合设计方法。

参考文献

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[2]孟书涛.简论我国沥青路面结构形式的应用和发展.交通建设与管理,2007.

[3]中国公路学会道路工程分会.高速公路沥青路面早期损坏交流论文集[R].烟台,2003.10.

[4]沈金安等编著.高速公路沥青路面早期损坏分析与防治对策.北京:人民交通出版社,2004.

[5]沈金安.沥青及沥青混合料的路用性能.北京:人民交通出版社,2001.

沥青路面结构设计范文6

随着高等级公路的发展,对路面平整度的要求越来越高,但是,在高等级公路的设计和施工这一过程中,部分路段跨越了软基地带,因为软基这一路段在建成之后要想沉降稳定,就必须要经过好几年的时间。所以,对于路面的结构来说,实行分期设计施工是十分重要的,也就是在前期先把过渡性沥青砼路面结构进行铺设,过若干年后在对其重新施工成永久性路面。但是,时间久了会出现路面车辙等问题,那么如何对这一问题进行解决,本文主要从沥青路面车辙形成的原因,影响高速公路沥青路面车辙的因素,以及过渡性沥青砼路面后续结构设计这三方面来进行研究的。

关键词:高等级公路软基;过渡性沥青砼路面;后续结构;设计与应用

一、沥青路面车辙的形成原因

(一)路面结构的受力情况

1、软基层沥青路面压应力分布状况

轮胎的接触压力会随着轴载的增大而增大,对于沥青路面的压应力来说,它呈现的是增大的趋势。压应力的延伸深度会随着轴载轮复压的增大而变深。温度越高时,沥青层就会软化,它的模量就大大降低,这样就容易是车辙产生。

2、软基层路面剪应力分布状况

轮胎的压力会随着交通轴载的增加而不断增加,这样,沥青层内的剪应力就会逐渐增大,并伴随着轴载的增加,剪应力的最高值也会向下扩展,这样就增加了沥青失稳的可能性,那么,在中间层就会产生失稳性车辙。

(二)沥青路面压实度的不足

对于压实不足的道路来说,它在车辆的进一步复压实后,就产生了永久性的压密变形,而这个压密变形是有限度的,它的主要起因是混凝土的施工孔隙率。一旦沥青混凝土路面经过负载的反复碾挤,它就会减少孔隙率,从而发生变形,进一步使车辙产生。

二、影响高速公路沥青路面车辙的因素

(一)交通荷载对车辙的影响

对于高速公路来说,它的主要交通是货车以及重车,并且在这些车中,大部分会存在超载的现象,这就对沥青路面的正常使用产生了严重的威胁,特别是在比较长的上下坡路段,由于车速比较慢,增加了路面承载的时间,这样就容易产生车辙,特别是高温天气。

(二)纵坡对车辙的影响

由于汽车载荷自重作用在沥青面层内的剪应力会随着纵坡的增加而加大,这样,就会使流动变形出线。特别是那些重汽车,它们的车况一般都比较差,上坡能力也就差,从而速度就比较慢,那么,对于沥青这种粘弹材料来说,汽车用的时间越长,它的温度就会增加,从而路面出现变形以及扯着出现。

(三)沥青以及沥青用量对车辙的影响

混合料的粘结力会随着沥青针入度的减小而增加,从而沥青混合料的抗车辙能力就越强。也就是沥青的粘度越高,稠度越大,混合料的抗车辙能力就会越好。沥青混合料的粘结力会随着沥青的感温性的减小而增大,这样,抗车辙能力就越强,这里所说的感温性指的是沥青的粘度随着温度变化的程度。

据研究,稳定度会随着沥青的变化而变化,沥青的用量最佳,稳定度就最大,所以,对于沥青混凝土来说,它的比例在设计时要符合沥青的最佳用量。其实,在车辙试验中也是一样的,一旦沥青的用量是最佳的,这样沥青的粘度就比较强,从而稳定度就好,但是如果这一用量超过了最佳稳定值,就会使稳定度降低,从而就容易出现车辙。

(四)矿料和矿料级配对车辙的影响

矿料的质量高低对沥青混合料的强度有直接影响作用,对矿料颗粒的嵌锁作用以及摩擦角进行增加,就能够使沥青混凝土的抗剪性增强,对于提高混凝土的车辙能力来说,可采取增加随时用量的措施,这对矿料级配对混合料高温稳定性有着十分重要的影响,也就是良好的级配以及密度可以使矿料的嵌挤力增加,从而提高混合料的高温抗车辙能力。

(五)空隙率对车辙的影响

一旦混合料的空隙率过小,这必然会导致混合料外部的整体变形,这样就促使了车辙的形成。对于沥青混合料的空隙来说,不是越高就越好的,而是要按照特定的标准来进行的

三、过渡性沥青砼路面后续结构设计

(一)改建工程

对于改建工程,沥青路面结构分为:新铺设的抗车辙沥青混凝土结构层以及原本的道路结构。对于基层强度不足的路段来说,在对抗车辙沥青混凝土铺设之前要先对原本的基层进行补强处理要确定基层强度达到了设计要求才能对抗车辙沥青混凝土结构层进行铺设。也就是先要将旧沥青砼路面进行比较傲彻底的除尘、清洗,以提高粘结力的措施,待其干燥以后布上粘层油。再对那些沥青层出现老化、网裂以及龟裂的路段进行处理,不过应该先进行铣刨清除网裂和龟裂层后再实行罩面。最后对坑槽等其它路面的病害依照一定的规范来进行彻底处治。只有这样,才能够不留下质量方面的隐患。

(二)新建工程

对于新建工程沥青路面结构来说,它包括了:抗车辙沥青的混合料面层、基层和底层,那么,对于基层来说,要选用半刚性的基层、柔性基层或者是复合性基层,对于底基层来说,通常选用的是半刚性基层。对于在桥面上进行抗车辙沥青铺设时,采取的方式和普通路面是一样的,但是这中间多了一个步骤,就是桥面的防水设计。

(三) 抗车辙沥青路面结构组合设计原则

抗车辙沥青路面结构要依照工程所在地的气候、交通量和行车模式以及其他特殊使用要求来进行设计,要以厚度合理、沥青混合料类型与厚度匹配以及整体结构经济合理为主要原则进行设计。

(四)具体设计要求

1、设计所述抗车辙沥青路面的结构为,表面层是4厘米KAC-13C或者是5厘米KAC-16C,对于中层来说要是6厘米KAC-20C或者是7厘米KAC-25C,对于下面层来说要是5厘米KAC-16C或者是6厘米KAC-20C,那么,对于这里所说的KAC-指的是抗车辙沥青混合材料。

2、设计的原材料的指标为:

对于粗集料来说:石料压碎值要小于等于26%,这里的洛杉矶磨耗值要小于等于28,吸水率要小于等于2%,对对于表观的相对密度来说要大于等于每厘米2.6克,针片状的含量要小于等于15%,软弱颗粒含量要小于等于3%,坚固性要小于等于12%,对沥青的粘黏性要比4级大。

对于细集料来说:表观的相对密度要大于等于每厘米2.5克,坚固性要小于等于12%,棱角性要大于等于30,砂当量要大于等于60%,颗粒含量要小于等于3%。

对于填料来说:表观的相对密度要大于等于每厘米2.5克,含水量要小于等于1%,亲水系数要小于1,塑性指数要小于4%。

(五)施工过程的质量控制

在这一过程中对沥青的面量要进行严格的控制,对面层之间以及面层与基层的连接要进行加强,对施工工序要进行合理的调整,尽可能的使沥青混凝土面层连续摊铺,从而使污染减少,对于沥青的含量来说,要尽量控制在60%以上,这样的目的是防止沥青混合料中离析现象的出现,把沥青混凝土的压实度进行提高,把空隙率适当的进行减小。对压实度控制标准上面层可以提高至98%,中下面层可提高至97%。