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瀝青路面結構設計論文范文1

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。考慮超載,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的取值遠大于規范規定的數值,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無法真實的反映出來。可以將瀝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范規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定的另一個非常重要的因素是路面承臺的穩定和強度。路面承臺也即國內統稱的路基和墊層。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、改變瀝青面層強度、增加半剛性基層厚度以及土基增強等方法。

4 結語

隨著交通運輸業的快速發展，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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[2]張勇．重載瀝青路面結構應力分析與優化方法探討[J]．北京工業大學．2009

[3]譚炳超.淺談重載瀝青路面的設計[J].沿海企業與科技.

瀝青路面結構設計論文范文2

關鍵詞：排水瀝青路面；研究；應用；規范

中圖分類號：U416.217文獻標識碼：A 文章編號：

引言：

國外對透水性瀝青混合料己研究多年，我國對此研究尚處于起步階段，雖然近年來對此已有許多相關的論文，但除個別工程外，我國目前尚未正式使用透水性瀝青混合料，主要就是因為透水性瀝青混合料的材料選擇、級配及施工工藝尚無完整的規范或指標。但從我國公路發展現狀和透水性瀝青混合料的材料特點及氣候、環境等方面考慮，在我國開展透水性瀝青混合料的研究己迫在眉睫。

1.排水瀝青路面的定義

排水瀝青( drainage asphalt )路面，又稱透水瀝青( porous asphalt )路面，針對表面層來說又稱多孔隙瀝青磨耗層( PAWC, porous asphalt wearing course )，開級配磨耗層( OGFC，open-graded friction course )等，指壓實后空隙率在20%左右，能夠在混合料內部形成排水通道的新型瀝青混凝土面層，其實質為單一粒徑碎石按照嵌擠機理形成骨架－空隙結構的開級配瀝青混合料。

2.排水瀝青路面的特性

透水性瀝青混凝土具有傳統瀝青鋪面所沒有的優點

1）透水性瀝青可以防濕滑：

透水性瀝青因可迅速排泄雨水并預防濕滑，故其可確保行車安全。可有效降低濕路面之噴濺及路面反光之暈眩。

2）透水性瀝青可降低噪音：

由于輪胎及車首間之氣體被下壓至表面孔隙，故滾動阻力及噪音皆有效降低，同時節省耗油量及輪胎的磨損。雨天時，透水性瀝青道路表面干爽，能提供比傳統濕滑路面較高且均勻之路面磨擦力，高速行駛時亦然，因而雨天行車無路面打滑之虞。

3）透水性瀝青可延長使年限：

有穩定而堅固的瀝青鋪面，其極佳之之瀝青黏著力，可提供高抗張及抗壓強度，此可降低路面變形的風險。

4）透水性瀝青容易鋪筑：

拌合溫度與傳統之非透水性瀝青混凝土之拌合溫度一樣，約在150~170℃；至于另一款所謂的HABD透水瀝青，其拌合溫度為110℃，因粒料極易硬化之故，使鋪筑十分困難，容易產生不均勻之鋪面。透水瀝青反之，用人工鋪筑極為容易，而且路面均勻而平滑。

5）透水性瀝青可降低成本：

透水性瀝青較傳統非透水瀝青混凝土更堅實。于相同厚度的條件下，傳統非透水性瀝青每平方公尺需要80公斤的瀝青混凝土，而透水性瀝青每平方公尺則須要65~70公斤即可。

3. 排水瀝青路面國內外應用概況

排水性瀝青混合料起源于歐洲，1960年德國首次使用此種路面。80年代在法國、英國、意大利等國家得以較大面積推廣。歐洲通常使用的厚度為40～50mm，主要是為了減少噪音，減輕雨天的濺水，提高抗滑能力。在美國，該種面層稱為OGFC，它本來是60年代幾個洲用作混合料封層發展起來的，后來又吸收了歐洲的經驗，大部分用作薄層表面層以獲得良好抗滑性能，鋪筑厚度在13～19mm。 日本從80年代后期開始這方面的試驗研究。雖然起步較晚，但發展較快，目前已形成較為完善的排水性瀝青混合料設計方法，應該說，日本是研究和應用排水瀝青路面最成功的國家之一。

我國對這類路面的研究起自20世紀90年代初期。國內部分高校和研究所先后在收集國外資料的基礎上做了一些嘗試性工作，工程應用很少，我國上海、河北、黑龍江、廣東等地修了一些小規模的試驗路，但由于使用普通瀝青，性能很差未獲得成功。

由于我國尚沒有對排水瀝青路面設計、施工和質量評價建立規范和標準，加之排水瀝青路面的諸多問題在國際上也尚處于認識發展階段，這使得這種在國外被稱作具有“頂級路面性能”的新型路面結構在國內遲遲不能推廣。 2001年～2004年，交通部公路科學研究院與東南大學等單位合作完成了交通部西部項目《山區公路瀝青面層排水技術研究》課題。該課題初步解決了我國應用排水瀝青路面的主要技術問題，包括材料性能與設計、結構設計、施工技術、路面安全特性等，在重慶渝鄰高速修筑了長3km的實體工程，試驗了不同空隙率、不同改性瀝青的多種排水性瀝青路面。該課題成果經交通部科教司鑒定，總體上達到國際先進水平，為排水瀝青路面在我國的應用奠定了基礎。 2005~2006年，交通部公路科學研究所承擔了江蘇省交通科學研究計劃項目《排水性瀝青路面應用技術研究》。根據本項目研究成果，在鹽通高速成功地鋪筑了16.8km的排水性瀝青路面，這條試驗路也是目前我國南方高溫多雨地區第一條大規模的排水性瀝青路面實體工程，取得了豐富的研究成果。2008年，江蘇省又在寧杭高速公路二期修筑了全長20.9km的排水瀝青路面，目前使用效果良好。 近年來，我國高速公路建設發展迅速，里程逐年增長，路網日趨完善。如何提高路面的使用品質，如何向社會提供更安全、更舒適、更快捷的公路交通，已成為我國交通部門追求的新目標。可以預測，排水瀝青路面將適應這一趨勢，在我國得到更廣泛的應用。

4.工程應用中的相關注意事項

我國尚沒有對排水瀝青路面設計、施工和質量評價建立規范和標準，故我們需在工程應用中摸索前進。由于其獨特性，排水瀝青路面在工程應用中除了符合現有相關規范，還應注意以下幾點：

1）混合料技術要求

有別于其他瀝青混合料，排水性瀝青混合料壓實成形后空隙率在20%左右，±20℃瀝青混合料的飛散損失率應不大于10%，滲水系數應不小于900mL/15s。

2）排水性瀝青路面結構設計

排水性瀝青路面由排水面層、基層、墊層等多層結構組成。排水面層厚度一般宜為40～50mm，空隙率在20%左右。

排水性瀝青路面結構形式

3）排水性瀝青路面排水設計

為充分發揮排水功能，不透水層表面應確保橫坡和平整度，應設置通道等能迅速將水排出的設施。

邊溝排水處理示意圖

5.結束語

不管從國際路面使用趨勢，還是國內實際情況出發，瀝青排水路面的推廣及應用已經迫在眉睫。當瀝青排水路面技術在國內成熟推廣應用，路面的使用品質將極大的提高，公路交通也將變得更安全、舒適、快捷。

參考文獻：

瀝青路面結構設計論文范文3

關鍵詞:柔性基層；半剛性基層；重載適應性

Abstract: the paper to pavement mechanics for computing tools BISAR3.0 software, analysis standard axle load, overload, overload 100% 50% of cases of the two different the mechanical response of the asphalt pavement, the contrast of the way the table deflection, pavement structure all levels (surface, basic level, subbase) mechanical properties. The results show that the asphalt pavement and flexible grassroots semi-rigid base of the asphalt pavement overloaded adaptability differences. Only for the rational optimized combination, can realize the two complementary advantages of pavement structure.

Keywords: flexible grassroots; Semi-rigid base; Overloaded adaptability

中圖分類號：U416.217文獻標識碼：A 文章編號：

1概述

近年來，我國車輛的超載、超限情況十分普遍，重載(這里重載是指單軸軸載大于 130kN 或雙軸軸載大于 220kN 的軸載) 日益顯著增加。調查表明，規范規定的軸載換算公式已不適用。本文采用交通部公路科學研究所《重載瀝青路面設計規范研究報告》里的科研成果，當計算標準軸載、超載50％、超載100％的情形時，荷載接地壓力分別采用0.707MPa、0.84MPa、1.0MPa，與之相對應的三種作用半徑分別為10.65cm、12.50cm、15.47cm。

目前，在我國高等級公路中，瀝青路面占 80%-90%，其中約90%以上采用半剛性基層。由于半剛性基層自身不可克服的缺點：溫縮、干縮變形大，易開裂，并最終形成反射裂縫，在行車荷載、水、溫度梯度的綜合作用下，使得路面結構產生松散、唧漿、車轍等病害，極易導致路面結構的破壞。特別是在車輛重型化日益嚴重的今天，更加暴露了半剛性基層路面的這種缺點，使得路面使用性能和壽命均達不到理想水平。而柔性基層如級配碎石、瀝青穩定碎石等，屬于粘彈性材料，韌性好，有一定自愈能力，但是變形和彎沉較大，其面層層底容易產生疲勞開裂，雖然可以采取增加瀝青面層厚度來延長裂縫擴展時間的措施，但這樣一來投資成本較高，而且也會加重瀝青面層出現車轍的可能性。下面就以力學的方法來探討這兩種路面結構在不同荷載條件下的力學響應。

2路面結構設計及計算

2.1理論基礎

對路面結構進行計算和分析是基于彈性層狀體系理論，荷載圖式采用與雙輪組相當的兩個圓形均布荷載，其圓心距假定為三倍荷載圓半徑。雙圓均布荷載中心點的坐標分別為(0，0，0)和(3δ，0，0) (δ為荷載半徑)。軸載是采用之前提到的標準軸載、超載50％、超載100％的情形。

2.2路面結構

本文所考慮的柔性基層和半剛性基層瀝青路面瀝青路面的具體結構及參數如表2-1和表2-2所示，結構層總厚度均為70cm。

表2-1柔性基層瀝青路面結構

層位 材料 厚度（cm） 彈性模量（Mpa） 泊松比

上面層 瀝青混凝土 4 1500 0.25

下面層 8 800 0.25

基層 級配碎石 38 300 0.30

底基層 級配砂礫 20 200 0.35

土基 25 0.35

表2-2半剛性基層瀝青路面結構

層位 材料 厚度（cm） 彈性模量（Mpa） 泊松比

上面層 瀝青混凝土 4 1400 0.25

中面層 5 1200 0.25

下面層 6 700 0.25

基層 水泥砂礫 35 1500 0.25

底基層 石灰土 20 750 0.30

土基 25 0.35

3計算結果分析

3.1路表彎沉分析

彎沉是表征路面總體剛度的指標，在荷載相同、土基支承相同的條件下，彎沉越小，則總體剛度越大，抗變形能力越大。圖3-1為柔性基層瀝青路面與半剛性基層瀝青路面路表彎沉隨荷載增長的變化情況。

圖3-1路表彎沉

由圖3-1可以看出，隨著軸載的增長，柔性基層瀝青路面和半剛性基層瀝青路面彎沉變形也會逐漸變大，這說明路表彎沉對車輛軸載變化較為敏感，而柔性路面的彎沉增長率大于半剛性基層瀝青路面，說明柔性基層瀝青路面的路表彎沉對車輛軸載變化更為敏感。

3.2下面層層底受力分析

圖3-2為兩種路面結構分別在不同荷載作用下下面層層底的力學響應及其分布規律。從圖中可知，柔性基層瀝青路面的下面層層底所受的水平應力均為正值，可見其下面層在車輛荷載作用下處于受彎拉狀態。當車輛超限嚴重時，很容易造成瀝青面層的拉裂破壞。而半剛性基層瀝青路面的下面層層底所受的水平應力均為負值，說明在車輛超載很嚴重時，半剛性基層瀝青路面的面層也不會產生拉裂破壞。

圖3-2 下面層層底最大拉應力（MPa）

3.3基層和底基層層底受力分析

柔性基層瀝青路面和半剛性基層瀝青路面的基層和底基層層底主要受拉應力，圖3-3、圖3-4分別為兩種路面結構的基層、底基層層底最大拉應力隨軸載增長的變化規律。隨著荷載的增加， 柔性基層瀝青路面與半剛性基層瀝青路面基層、底基層層底的最大拉應力都在增大，變化趨勢大致相同。從兩圖可以看出，半剛性基層瀝青路面的基層和底基層底面的最大拉應力要比柔性基層瀝青路面的大，而且隨著軸載的增加最大拉應力增大較明顯，可見嚴重超限運輸車輛會使半剛性基層瀝青路面的基層和底基層的抗拉強度不足，提前在層底產生拉裂破壞，并反射到面層，形成面層的反射裂縫早期破壞。而柔性基層瀝青路面的基層和底基層的板體性較差、強度低，故其最大拉應力隨軸載增加的變化較小。因此，半剛性基層瀝青路面的基層及底基層的最大拉應力的變化對車輛軸載變化更加敏感。根據之前的學習，我們知道結構的疲勞壽命由結構的拉應力所決定的。所以，半剛性基層瀝青路面在超載車輛數量較多、頻繁作用時，極易引起疲勞拉裂破壞，嚴重影響其使用壽命。

圖3-3 基層層底最大拉應力（MPa）

圖3-4 底基層層底最大拉應力（MPa）

由圖3-3和圖3-4的比較可以看出，半剛性基層瀝青路面底基層層底拉應力大于基層層底拉應力，這也驗證了對于設置半剛性下基層（即底基層）的路面結構，通常極限狀態首先發生在下基層底部，產生初始裂縫，然后向上使得基層拉應力增大而引起基層裂縫，最后擴展到瀝青面層。

4結論

（1）通過路表彎沉的比較，柔性基層和半剛性基層瀝青路面在車輛軸載變化的條件下，柔性基層瀝青路面表現的更為敏感。

（2）在相同的交通荷載的作用下， 柔性基層和半剛性基層瀝青路面呈現不同的破壞狀態。柔性路面的破壞主要是瀝青面層的疲勞拉裂破壞和路面整體的功能性車轍沉陷；半剛性路面的破壞主要是因基層及底基層的拉裂破壞而促使面層形成反射裂縫破壞。

（3）鑒于這兩種路面結構的特點，今后的研究方向在于充分發揮它們各自的優勢，進行優化組合設計。

參考文獻：

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瀝青路面結構設計論文范文4

論文摘要:近年來，隨著國家對城市道路建設投資力度的加大，我國的城市道路工程建設十分迅速。但是，隨著一條條城市道路的建成并投入使用，瀝青混凝土路面早期病害現象也越來越引起業內人士的普遍關注。本文主要分析了瀝青路面病害出現的主要原因，同時還闡述了瀝青混凝土路面施工的基本措施。

瀝青作為一種路用結合料，在世界各國得到了廣泛的應用，從鄉村道路到城市道路，從三級路到高速公路，從路面底基層到路面面層，均普遍采用。成為公路建設長久使用不衰的一種材料。但由于瀝青材質本身的差異，以及受設計和施工水平的影響，瀝青路面常常出現開裂、泛油、松散、坑槽等常見病害，這些病害的出現嚴重影響了行車速度、行車安全，加大了汽車磨損，縮短了瀝青路面使用壽命，影響了道路投資效益。針對這些要求，我們在瀝青路面施工中，從選材到工藝控制、現場施工都加以嚴格的控制，同時，對瀝青施工控制進行分析，以保證路面的正常使用，并提高使用壽命。

一、瀝青路面病害出現的主要原因

瀝青路面早期破壞的現象有：泛油、波浪、壅包、滑溜、裂縫、坑槽、局部沉陷、松散、車轍等九種。這些病害極具普遍性和嚴重性，為公路工程質量通病之一。

（一）路面設計

1、結構設計不合理

瀝青面層結構選用不當、混合料類型不合理。根據瀝青路面設計規范，瀝青面層除應滿足車輛的使用要求外，還應滿足雨水不滲等要求，宜選用粒徑較小，空隙也小的級配混合料，盡量采用小粒徑瀝青砼，以提高瀝青路面面層的防滲性。

2、油路補強段的路面厚度考慮不足

按照公路補強設計的一般要求和科學態度，宜先對所利用的路段狀況進行客觀評估，根據舊路的狀況（特別是強度彎沉指標）確定利用舊路的方案及補強厚度。但設計單位沒有認真細致的調查，大致給出一個補強厚度及路段樁號就草草了事，結果導致許多補強路段補強后彎沉值大于設計值，造成新路強度不足，早期破壞嚴重。

3、巖石路段石質類型確定有誤

在路基設計中，由于沒有足夠的地質鉆探資料，僅靠地表情況判斷石質類型，容易出錯。

4、路面厚度設計問題

路面厚度設計的依據是設計年限內的累計當量軸次，設計單位為了計算方便，一般將設計公路的交通量劃分為一定車型的標準交通量與另一定型的非標準車交通量，然后將確定車型的非標準車的軸次，換算成標準車軸載的當量軸次，最后用設計年限內的當量軸次，計算路面設計彎沉及結構厚度。

（二）路面施工

路面施工過程是其質量形成的關鍵環節。直接影響面層質量的施工環節主要是面層本身的施工、基礎施工及相關聯接層施工。

1、路面施工

（1）對原材料檢驗不嚴，對瀝青混合料的配合比控制不夠，特別是礦粉和瀝青用量不準，使瀝青路面早期出現推擁、油包、松散、露骨、坑槽等。

（2）施工機械設備陳舊、不配套，使混合料的配合比計量、拌和均勻性、壓實度、平整度等受到很大影響。

（3）瀝青混合料加熱溫度過高，瀝青和礦料拌和時，瀝青便被礦料的高溫灼焦、瀝青老化，使路面強度不足，產生松散、坑槽等病害。

（4）碾壓溫度過高，造成溫度過高的原因有兩種情況：一是瀝青混合料出廠溫度超過規范規定的上限值；二是瀝青混合料出廠溫度雖然在規定的范圍內，但接近高限，如果運距較短，攤鋪碾壓又很及時，就會使碾壓溫度超過規范高限。如果碾壓溫度過高，混合料就壓不實，就會出現推移，發生微裂。

2、基層施工

基層是承擔面層傳遞的車輛荷載的主要承重層。基層的強度及穩定直接關系面層的強度和穩定性。基層施工的主要問題：

（1）基層、底基層、路面表面清除不干凈。在鋪筑上一結構層前，若路面結構層及路基表面的浮土、浮灰、浮砂清除不干凈，在雨水作用下，浮層細料變軟被行車擠壓造成的高壓水流沖刷成漿，進而波及到瀝青面層表面。

（2）基層松鋪系數（或基層標高）控制不嚴而導致的二次補加層，因二次補加層與下層基層無法緊密連接，自身厚度又較小，因而極易松散，進而引起瀝青層的網裂、松散、坑槽等破壞。因此，建議此補加層用含油瀝青混合料（即茌料）代替。

（3）部分基層壓實度不足的問題。在最大干密度確定的情況下，基層的壓實度與混合料中粗、細集料的比例特別是粗粒料的含量密切相關，當粗粒含量很大時，即使壓實度超過100%，并不表示該基層已經密實。因此，要適當增大碾壓噸位、增加碾壓遍數，確保基層到規定壓實密度。 轉貼于

二、瀝青混凝土路面施工的基本措施

（一）基層施工

1、根據施工中規定的線向、標高、斷面，作好準確的定位測量并清除路床上的浮土雜物，整平、壓實到規定密實度。

2、石粉渣要求顆粒堅硬，不含土塊等雜物，松干容重控制在1500—1600kg/m 3，2.5mm以上顆粒與2.5mm以下顆粒各占一半， 顆粒最大徑不超40mm，小于0.074 mm的粉末不得超過10%。

3、水泥石粉渣配合比采用重量比，混合料的含水量一般為7—9%，外觀檢查手捏成團不冒漿，落地能散，水泥選擇終凝時間較長的標號325號。

4、水泥石粉渣根據設計要求一律采用機械拌合。

5、施工采用分段流水作業，根據施工時氣溫，水泥終凝時間，確定施工數量及范圍，根據壓實比值確定石粉渣鋪設厚度，在拌合前一天要悶水使其濕透，含水量合適，按水泥含量計算每平方米水泥用量，畫線分塊后撒水泥，機械就地拌合，壓路機碾壓，為防止碾壓推移，應先用輕型壓路機進行穩壓，自兩側向路中壓實，碾壓過程中注意鏟高補低，埴補處要翻松，重新壓實不得出現薄層，最后碾壓至表面平整無明顯輪跡，密實度面層為95%，底基層為93%，施工接頭處理應按施工縫要求認真處理，接茬平整、穩定。

（二）瀝青砼路面

瀝清砼路面施工為保證工程質量，擬申請監理工程師批準，委托瀝青砼專業隊進行施工。

1、采用廠拌黑色碎石或瀝青砼，瀝青砼送到現場必須出廠合格證包括瀝青、砂、石材料技術性能配合比。

2、現場施工以瀝清攤鋪機鋪以人工攤鋪。

3、路緣石側進行瀝青層厚度彈線與中間拱和層厚等拉線標志，要自檢及監理工程師確認。

瀝青路面結構設計論文范文5

施工工藝，病害處置及其關鍵技術。

【關鍵詞】 薄層罩面，養護，施工工藝；

0引言

薄層罩面按瀝青混凝土面層的厚度，可將其分為三種：即薄瀝青混凝土面層25-30mm；很薄瀝青混凝土面層20-25mm；超薄瀝青混凝土面層15-20mm。熱薄層罩面的結構分為兩個層次：表面磨耗層和粘結防水層。表面抗滑磨耗層提供一個安全、舒適、耐久的行駛表面。粘結防水層能夠保證薄層罩面與原路面結合緊密，防止雨水下滲，適度延緩舊瀝青路面的反射裂縫。

1.國內外研究現狀

法國是國際上采用薄層瀝青混凝土路面的代表性國家。從1986年開始，各種薄層瀝青混凝土面層在法國公路上普遍使用，法國路網約30%道路使用薄層罩面養護，尤其是重交通道路。根據法國標準NFP98-137的定義非常薄面層（BBTM）的厚度為20-25mm；超薄面層（BBUM）的厚度為1 5-2 5mm。[1]

1992年北美開始推廣使用這種超薄磨耗層，截止到2003年，使用面積已超過400000000平方米。超薄磨耗層在美國技術中心試驗路中被選為第一養護方案。在美國，一般認為薄層瀝青混凝土的厚度應為：15-30mm.[2]

混合料類型方面，熱拌薄層罩面主要有AC、SMA、SUP、SAC、OGFC、NOVACHIP、橡膠粉改性瀝青等幾種。

我國對薄層瀝青混凝土路面的研究起步比較晚。20世紀90年代，我國早期修筑的公路有相當一分部分進入了大、中修時期，我國在這一時期開始對薄層瀝青混凝土罩面進行探索和研究。[3]

20世紀90年代初，我國開始使用SMA浙青混合料。在首都高速公路的建設施工過程中，第一次采用改性浙青SMA瀝青混合料技術。2002年，廣州到深圳高速公路己運營7年之久。依據實際檢測和理論推算對其實際使用情況進行分析，廣深高速公路的結構強度是完全滿足使用要求的，只是浙青混凝土磨耗層已經出現不同程度的損壞現象，因此，經研究決定對廣深高速公路全線進行浙青混合料薄層SMA罩面施工，運營一年后對其進行現場檢測，檢測結果顯示各項檢測指標良好【4】。

1988年，在75-24-01-01專題中，沙慶林院士首次提出并在京珠高速公路正定試驗路上采用SAC-16作為浙青路面表面功能層，隨后在西三一級公路和西臨高速公路上也分別修筑了試驗段，試驗路使用狀況良好。

2薄層照面養護技術在高速公路上的應用

2.1 薄層罩面適用條件

薄層罩面的設計思路是在原有瀝青路面之上加鋪約15- 40 mm 厚的瀝青混凝土層，其適用條件為：

1） 原路面結構承載能力好， 瀝青面層抗變形強度良好， 路表面抗滑性能已衰減， 或路面局部存在泛油， 車轍H < 10 mm 時。

2） 原路面結構承載能力好， 瀝青面層中下層強度良好， 只是上面層有裂縫或水損害造成坑洞補丁或車轍磨損嚴重、行駛質量較差時。

2.2 薄層罩面設計

該高速公路原路面結構為瀝青混凝土路面， 自上而下分別為： 40mm 厚

AK-13A（ 調整型）+60mm厚AC-20I+70mm 厚AC-25I。經過幾年的運營后路面出現不同程度的裂縫、坑洞、唧漿、車轍、擁包等早期病害。為延長瀝青混凝土的使用壽命， 從2005 年起， 以恢復路表使用功能為著眼點， 結合拓寬規劃， 實施預防性、周期性的罩面計劃， 在第1個養護規劃周期內以補強兼恢復功能型罩面為主（ 平均厚度40 mm） ，第2個養護規劃周期內以恢復功能型罩面為主（ 平均厚度25mm） 。

目前，熱薄層罩面技術中主要是熱拌密實型瀝青混合料AC加鋪層、瀝青瑪蹄脂碎石結合料SMA、多碎石瀝青混凝土SAC、橡膠瀝青混合料罩面等。

2.3薄層罩面施工工藝及關鍵技術指標

2.3.1罩面施工前的準備工作

做好原路面的調研評價工作。對原有舊路面的檢測評定除了一般路況調查外，其核心內容是承載能力的調查。根據調研評定的結果和工程的實際情況，做好罩面層的結構設計和配合比設計。罩面前必須把原路面所有的破損部分，如裂縫、坑槽、松散等處理好。將施工路段范圍內的原瀝青凝土面層用銑刨機銑刨20mm ， 且使構造深度達到2mm以上，然后清理路面，不得有塵土、雜物或油污。

2.3.2施工注意事項

（1） 由于瀝青混凝土罩面層厚度較薄，碎石含量很大，因此在施工時熱量散發較快，所以各環節的溫度控制都應比規范稍加提高。

（2） 在攤鋪中通過對攤鋪機熨平板的調節，適當提高攤鋪的瀝青混合料的松鋪密實度，減小原路面凹凸不平對新鋪路面竣工標高和平整度的影響。

（3）碾壓時壓路機在橫坡方向上由較低一邊向較高處碾壓，這樣可使壓路機以壓實后的混合料作為支撐邊。

綜上所述，為保證質量，合理設計混合料、控制溫度以及碾壓工藝和選擇壓路機尤為重要。

2.3.3原有路面病害處治技術

罩面前應根據原有路面的損壞情況對原路面進行針對性處理， 以免留下質量隱患。對路面坑槽， 局部網裂或龜裂， 局部油污染、擁包、松散或泛油等路面病害應事先進行挖除修補； 對坑槽補丁密布， 網裂或縱橫裂縫交錯， 或伴有車轍病害的路面應進行車道式銑刨處治后回填； 對單純車轍病害（ H /15 mm） 可采用軌道式淺層銑刨薄層加鋪回填； 對單條縱、橫向裂縫可進行專門的裂縫處理；對水損害所致較為嚴重的唧漿型病害則必須進行排水設計處理。

3.結語

近年來， 隨著高速公路網的形成， 高速公路流量迅猛增加， 造成部分高速公路路面提前出現不同度的損壞， 導致路面使用性能與服務水平下降。采取合適的薄層罩面是提高路面使用性能， 增加路面結構總體強度， 延長路面使用壽命的重要措施。

參考文獻：

[1]薄層罩面技術發展現狀.中華文本庫.

[2]金康康.高速公路瀝青路面溫拌薄層罩面技術研究.重慶交通大學碩士學位論文.

瀝青路面結構設計論文范文6

【關鍵詞】SMA；質量控制；技術要求；施工工藝

通過分析研究，對瀝青瑪蹄脂的有關知識有了進一步的認識。本文結合SMA是一種間斷級配的瀝青混合料，是一種由瀝青、纖維穩定劑、礦粉及少量的細集料組成的瀝青混合料，SMA路面因其具有良好的抗滑、抗車轍等性能，因此被廣泛應用于高速公路的抗滑表層。

一、引言

近年來，隨著我國改革開放的逐步深入，社會經濟持續快速增長。客貨流動量急劇上升，其中很大部分要通過公路實現快速、高效、安全的“點― 點”運輸。但是，我國原有公路里程較少、等級偏低，已無法滿通量迅速增長的需要，并已日漸成為制約整個國民經濟快速發展的“瓶頸”。隨著新型面層材料、基層材料的面世和工程實踐的進一步深入，道路工程界開展了有關材料組成設計、材料性能試驗、新能路面結構設計論文與方法等方面的研究。本論文根據工程實踐并結合現代高速公路工程建設，進行瀝青混合料合理級配分析，研究SMA材料級配設計、技術要求和質量控制。

二、原材料的技術要求

SMA路面瀝青混合料原材料主要包括粗集料、細集料、填充料（礦粉）、瀝青膠結料和纖維穩定劑等。瀝青路面使用的瀝青、集料、礦粉等各種材料應附有供應商的質量檢驗單。運至現場的各種材料必須從現場取樣進行質量檢驗，經評定合格方可使用。對改性瀝青材料、纖維等工廠生產的材料，應有清晰的標記，表明生產日期和批號。

不同料源、品種、規格的集料不得混雜堆放，對于工程上面層瀝青混合料原材料，原則采用同一來源的材料，應保證品種、規格相同，符合技術要求，嚴格控制材料的變異性。

三、瀝青混合料設計過程：

3.1 目標配合比設計

對工程采用的原材料通過適當的礦料結構設計方法確定適宜的礦料組配組成。采用馬歇爾設計確定最佳瀝青含量，對混合料的抗水損害能力、高溫穩定性和低溫抗裂性進行檢驗.根據目標配合比設計所確定的礦料級配組成的量佳瀝青含量作為目標配比，供瀝青拌和站進行冷料艙的供料比例的調整.

3.2 生產配合比設計階段

瀝青捏合料的生產應采用間歇式拌和站.調整冷料倉進料速度以后，對拌和站熱料倉取樣篩分.調整熱料倉比例，由于拌和站取樣誤差以及除塵設備回收細料滯后等方面的影響，通常需要分成調整集料級配和確定瀝青含量兩步進行，并需多次調整.拌和站熱料倉比例以連續生產的瀝青混合料抽提后組配結果確定為準.取目標配比最佳瀝青含量、最佳瀝青含量±0.3%等三個瀝青含量進行試拌，進行抽提和馬歇爾試驗確定生產的最佳瀝青含量。生產配合比設計驗證階段：對反復調整確定的拌和站

3.3 生產配合比設計驗證階段

級配范圍僅作為選擇級配曲線的依據，不作為評定施工級配是否合格的依據，級配的選擇根據原材料的相關性質確定。允許偏差范圍以批準配合比設計為標準。級配范圍根據工程實際所采用的礦料可能進行進一步的調整。

四、SMA混合料配合比設計

瀝青混合料配合比設計主要解決三大問題：（優選原材料；尋求適宜的礦料級配；決定最佳瀝青用量。）

4.1 優選原材料

在實踐中已證明，設計選用了合理的路面結構，如果沒有優質的原材料和適宜的瀝青混合料配合比，也保證不了瀝青路面的使用性能。

4.2 礦料級配

級配曲線圖采用O.45次方級配曲線圖評價礦料的級配.從原點到最大粒徑點的連線表示礦料級配的最大密實線。礦料級配曲線偏離該線越遠.一般其礦料的間隙率越大。

4.3 SMA混合料瀝青用量的確定

理想的瀝青混合料必須經過配合比設計，設計內容中包括馬歇爾實驗確定瀝青用量（油石比）實踐中證明，馬歇爾實驗中主要反映瀝青混合料高溫穩定性的指標，穩定度不能很好反映瀝青路面的高溫抗車轍能力。許多穩定度遠超出規范要求的瀝青混合料，鋪成路面后的高溫病害屢見不鮮。這主要是馬歇爾實驗本身存在的三方面缺陷。試件成型方法不妥，與路面施工現場差距較大；試驗中試件的受力狀態與路面高溫失穩時不同；試驗時加荷載速度太快，不能反映材料的流動過程。因此，在馬歇爾試驗初步確定石油比的基礎上有不要進一步結合車轍試驗確定瀝青用量。

五、SMA的施工質量控制

SMA瀝青混合料成品路面，現場質量控制除應當滿足常規瀝青混合料的技術要求以下，還應當滿足規范及相關技術要求。瀝青混合料的過程控制和總量檢驗按照以下步驟進行：

5.1 為做好瀝青混合料生產過程中的實時控制，及時發現瀝青混合料的各項生產參數是否符合配合比設計要求，SUA混和料生產過程，必須配備計算機自動采集及自記打印數據的裝置，進行瀝青混合料“過程控制”（在線監測）和總量檢驗。

5.2 拌和機在開始拌和前應設定拌和一鍋瀝青混合料的生產量，各個熱料倉、礦粉、瀝青等的標準配合比用量，設定要求的各項施工溫度。

5.3 計算機必須逐鍋采集各個熱料倉的集料用量、礦粉、瀝青結合料及各種外摻劑的實際使用量，瀝青混合料的生產量，按各個料倉的篩分曲線，逐鍋計算出礦料級配，與工程設計級配范圍及容許的施工波動范圍進行比較，實時評定礦料級配是否符合要求。當發現有不合格的情況，必須引起注意，如果連續3鍋以上都出現不合格情況時，宜對設定值進行適當調整。

5.4 計算機必須逐鍋采集瀝青結合料的實際使用量及瀝青混合料的生產量，計算油石比（或瀝青用量），與設計值及容許的波動范圍相比較，評定是否符合要求。如果連續3鍋以—亡誤差偏大（如超過0.2%）時，宜對設定值進行適當調整。

5.5 計算機必須實時監測和采集與瀝青混合料生產有關的各種施工溫度，，評定是否符合要求。

5.6 瀝青混合料的礦料級配可以是全部篩孔，但判斷是否符合要求可只對5個控制性篩孔（必須包括0.075mm、2.36mm、 4.75mm、公稱最大粒徑、一檔較粗的控制性粒徑等篩孔）。

5.7 利用一個評定周期的瀝青混合料總生產量、施工總面積、瀝青混合料計算攤鋪層的平均壓實厚度。

5.8 接縫。SMA混合料的鋪筑應避免產生縱向冷接縫，橫向施工縫應采用平接縫。平接縫切縫應在混合料尚未完全冷卻結硬之前進行，切縫后必須用水沖洗干凈，待干燥后涂刷年層油，方可鋪筑新混合料。應特別注意橫向接縫處的平整度，刨除端部或切縫的位置應通過3M直尺測量確定。

六、結論

通過對SMA理論知識的學習和實踐研究兩方面的分析，得出以下結論：SMA瀝青混合料路面抗滑表層是路面施工中最后一道工序，其配合比設計和施工水平直接影響路面的質量和使用壽命。所以，施工十重點要在級配、原材料選用和質量控制上下工夫，確保路面工程質量。結合更多的實際工程對上述結論和成果進行驗證和推廣，使之不斷完善，將是非常必要的進一步工作。

參考文獻：

[1]高等瀝青路面設計理論與方法.科學出版社

[2]瀝青與瀝青混合料試驗規程（JTJ052 -93）.北京：人民交通出版社

[3]瀝青路面施工技術規范（JTJ036-98）.北京：人民交通出版社

[4]公路瀝青路面施工技術規范（JTJ032 -94）.北京：人民交通出版社