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瀝青路面結構設計范文1

中圖分類號： TU535 文獻標識碼： A 文章編號：

0 引言

永久性瀝青路面又稱為長壽命瀝青路面。根據美國瀝青路面協會(APA)定義，永久性路面是指使用年限達50年的瀝青路面，采用較厚的瀝青層柔性路面，降低傳統的瀝青層底開裂和避免結構性車轍。在設計使用年限內無結構性的修復和重建，僅需根據表面層損壞狀況進行周期性的修復。

1 永久性路面特點分析

1.1 永久性路面經濟性能分析

永久性路面的壽命較長，有良好的經濟效益。其壽命周期費用包括在路面使用期內的所有建設費用和養護費用，以及車輛的保養費用。雖然永久性路面初期的建設費用較高，但由于其能夠承受更大的交通量和更重的交通荷載，在評價整個使用周期的總費用中，降低了使用壽命內的維修費用，同時極大降低了道路使用者的使用費用。

1.2 永久路面使用性能調查結果

歐洲正在使用永久性路面，這已充分證明了其具有良好經濟效益并且為使用壽命為40年以上的良好性能路面。根據英國學者對51條厚瀝青層路面永久性能調查結果得知，施工良好的瀝青路面，當厚度大于180mm時，車轍出現的幾率會大大減緩。根據45條密集級配碎石基層道路調查結果知，瀝青面層厚為180mm～360mm時，車轍出現的幾率與面層厚度關系不大。對于厚瀝青面層道路，大部分車轍發生在瀝青層表面，這表示道路的整體結構不足，進行罩面設計能保證基層結構良好。

1.3路面損壞形式

永久性瀝青路面的破損形式以開裂為主，主要是橫向裂縫和縱向裂縫。裂縫大多數出現在磨耗層，聯結層、基層出現裂紋的可能性較小。研究表明當瀝青層厚度大于180 mm時，路表面先開裂，裂縫不會貫穿整個瀝青層。表面裂縫的形成原因多種多樣，一般分析認為：

(1)輪胎邊緣路表產生的較高水平拉應力使路表首先開裂，并向下傳播；

(2) 在較高的輪胎壓力及溫度應力下，路面層存在較大的模量梯度使路表先開裂，并向下傳播；

(3)由于磨耗層瀝青的老化，使磨耗層抵抗溫度和荷載應力的能力降低，從而產生表面裂縫。

對表面裂縫的調查表面：采用較厚瀝青層且施工良好的瀝青路面的損壞僅發生在表面層，但這表明瀝青厚度薄不產生表面裂縫。

2 永久性路面結構設計方法

2.1 永久性路面的設計原則與重點

永久性路面設計的基本原則是瀝青層底彎拉應變小于疲勞極限對應的應變，而且路基土垂直壓應變小于200。根據力學方法計算荷載作用下路面結構的應力、應變響應，從而計算路面結構厚度。

設計永久性路面的設計重點是瀝青層底彎拉應變低于疲勞極限對應的應變臨界值。基于力學的路面結構設計方法的主要原理是確定荷載作用下路面結構層的應力、應變響應，如果能夠根據損壞模型確定路面結構臨界值點，就可以通過選擇適宜的結構厚度和材料來降低某一損壞類型對路面結構性能造成的損壞。

2.2 永久性瀝青路面結構功能要求

永久性瀝青路面是全厚式瀝青路面的進一步發展，主要強調性能耐久的瀝青層和堅固的基礎。因此，永久性瀝青路面各個層次的結構功能設計都是圍繞這個體系的要求。永久性瀝青路面結構設計的力學指標有2個，即瀝青層底面的彎拉應變指標和路基頂面的豎向壓應變。考慮到結構整體抗力及表面抗剪切能力，提出 3個設計指標：

①用瀝青層底面的彎拉應變指標確保瀝青層本身不會產生疲勞破壞；

②用路基頂面的壓應變控制路面的總變形量；

③用混合料面層抗剪指標以控制過大剪應力。

2.3 永久性路面的設計方法步驟

目前，永久性路面的設計方法主要為AASHTO方法或力學經驗法。永久性路面較簡單的結構設計方法是AASHTO設計和力學驗算相結合，其設計步驟如下：

(1) 根據永久性路面不同結構層的功能要求擬定路面結構組合，根據瀝青混合料類型選擇指南選擇混合料類型；

(2) 確定結構設計參數，如面層材料模量、土基回彈模量、標準軸載作用次數等；

(3) 用AASHTO 結構設計方法設計各結構層厚度；

(4) 將在道路上行駛的最大實際車輛荷載(考慮一定比例的超載)作為設計荷載；

(5) 根據AASHTO 設計厚度，建立力學計算模型，用彈性層狀理論體系計算方法計算出瀝青層底拉應變和土基頂層壓應變，并分析計算結構是否滿足永久性路面力學設計指標的要求。

2.4 永久性路面的材料設計

永久性路面結構是按功能來設置每一個結構層，例如面層抗車轍、基層抗疲勞，這就要求材料的選擇、混合料設計以及性能評價試驗要有針對性地進行。

2.4.1瀝青混合料基層

瀝青混合料基層被指定用來抵抗交通荷載作用下路面結構的彎曲疲勞。基層的瀝青含量應考慮現場壓實度為最大密度的96 %至98% 。瀝青等級應具有與上面層相同的高溫特性以及與中間層相同的低溫特性，如果這一層在施工期間開放交通，還應做材料的車轍性能評價。

2.4.2瀝青混合料中間層

中間層和聯結層必須兼顧耐久性和穩定性。這一層的穩定性可以通過粗集料間骨料的緊密接觸以及高溫穩定性好的的膠結材料來完成。通過確保集料顆粒間的緊密接觸，使得較小的集料尺寸也能達到最大粒徑的效果。中間層采用的膠結料高溫等級應該與表面層相同，低溫等級可以低一級。利用Superpave方法確定中間層混合料最佳瀝青用量，并進行車轍、水穩定性等性能評價試驗。

2.4.3瀝青混合料磨耗層

磨耗層的材料要求取決于經驗和當地的經濟條件。對于城市重交通道路，為了滿足車轍、耐久性、透水以及磨耗等要求而選擇SMA。為了保證磨耗層材料的耐久性，要盡量降低混合料的現場空隙率。對于中低交通量的道路，一般采用Super pave密級配混合料，并需對混合料進行性能試驗和車轍試驗。

3 結語

永久性路面雖然一次性投資大，但使用壽命和維修周期延長，養護成本大大降低，使得其投資造價即可與傳統路面的養護投入基本持平，如果按其使用壽命計算，可節約大量投資，為建設節約型社會做出貢獻，并能夠提高運營效益。采用永久性路面技術，路面平整，車轍維修量小，提高了通行能力和行車舒適性，運輸效率和運營效益顯著提高，對地方經濟的發展將起到積極的推動作用。

參考文獻

[1] 李峰．長壽命瀝青路面設計中的結構組合分析[J] ．上海公路， 2004.2．

[2] 吳曉光．高速公路永久性瀝青路面的發展與實踐[J]．黑龍江交通科技，2001.5．

瀝青路面結構設計范文2

【關鍵詞】瀝青路面結構設計存在問題

中圖分類號：U416.217 文獻標識碼：A 文章編號：

隨著我國經濟的飛速發展,我國交通運輸業也得到了進步。其中公路建設在推動城市經濟方面有著不可替代的作用,因此就目前狀況來看,提高公路建設質量是發展城市經濟的首要問題。但是在我國公路建設過程中,只注重對硬件方面的改進,而忽略了各方面建設帶來的不利影響。例如,花費大量費用用于購買進口筑路設備、施工檢測設備、以及大量原材料等等。相對而言,我國對于國外先進的技術經驗則很少應用于公路建設領域。在路面結構設計中存在的弊端,是當前我國公路建設中應該注意的問題。在文章中就路面結構設計方面深入探討我國公路建設中存在的問題,同時提出相應的措施。首先,先從路面結構類型的選擇等基本內容和方法著手。我們可以通過設計的內容和方法了解和掌握一套適和自己發展需要的設計。公路建設管理部門根據當地路面建設經驗和使用效果,擬定出適合各級公路的典型路面結構,以指導路面設計工作。

一、瀝青路面結構類型的選擇

瀝青路面結構層次的合理選擇和安排,是整個路面結構是否能在設計使用年限里承受行車荷載和自然因素的共同作用,同時又能發揮各結構層的最大效能,是整個路面結構經濟合理的關鍵。路面面層因直接承受行車和自然因素的反復作用,要求強度高(抗拉和抗剪切)、耐磨耗、抗滑、熱穩性好并且不透水,因而通常選用粘結力較強的結合料和強度高的集料作為面層材料。瀝青面層可以分為單層、雙層或是三層。雙層結構分為表面層、下面層,三層結構分為表面層、中面層、下面層,其中表面層應具有平整密實、抗滑耐磨、抗裂耐久的性能;中面層、下面層應具有高溫抗車轍、抗剪切、密實、基本不透水的性能,下面層應具有耐疲勞開裂的性能。面層的類型應與公路等級、使用要求、交通等級相適應。基層主要承受由面層傳遞的車輛豎向荷載,并把它擴散到墊層或土基中,具有足夠強度和剛度的基層是安全行車的必要保證。基層應根據當地材料的調查,根據交通量及其組成、氣候條件、筑路材料以及路基水文狀況等因素,選擇技術可靠、經濟合理的結構層。

二、路面結構設計的內容及方法

路面結構設計的根本目的就是以最低的壽命周期費用,提供一種最適合路面的結構,簡單來說,就是以最簡單實效的方法達到最好的效果。這種結構在設計使用期內,不僅能夠按目標達到最大的滿意度,而且可以達到可靠的使用要求。同時,在這種結構中相應的輔助措施,例如原材料、技術、資金,一定要符合當地所能提供的實際條件和經驗。具體來講,瀝青路面的設計內容主要包括路面結構層原材料的選擇、混合料配合比設計、設計參數的測試與確定、路面結構層組合與厚度計算、路面結構方案的比較與選擇等以及路面排水系統設計和路肩加固等的設計。在當前各國路面設計方法中,國際上通用的具體可以分為三大類,概括為經驗—力學法、力學一經驗法和路面典型結構設計法三大類。

1、經驗力學法。顧名思義,通俗來講就是根據試驗,結合力學,總結經驗采取的方法。通過對試驗路的行車荷載試驗和測試,采集大量路面結構、軸載和作用次數以及路面使用性能指標的相關數據,整理分析后,建立使用性能指標與路面結構和荷載參數間的經驗關系式。同時,進行試驗路面結構的力學分析,建立力學指標同荷載參數和使用性能指標間的關系式。組合這兩方面關系式,建立設計模型。

2、力學經驗法。從力學到經驗的過度,二者相結合。這類方法首先是將路面的結構模型化,將行車荷載和環境因素的作用典型化,采用結構分析理論和計算方法,建立起荷載和環境作用與路面結構的應力和位移響應之間的計算模型和公式,用這些數據分析各結構設計變量對使用性能指標影響程度的技術手段,檢驗是否達到或超過預定使用性能指標的工具。我國的瀝青路面結構設計方法屬于力學經驗設計方法。

3、路面典型結構設計法。路面典型結構設計法是采用路面結構標準圖的設計方法,綜合了經驗、試驗與理論分析的研究成果。是一種比較完備的技術方法。路面典型結構設計法以交通特性和地基支承特性作為選擇當地典型結構的依據。但是這種方法只適用于面積較小的國家或地區,因為當地的自然環境變化不大,為了簡化繁瑣的路面結構設計程序,最適宜采用典型結構設計法進行路面結構設計。路面典型結構圖除了直接用于路面結構設計外,還可以在經驗力學法或力學經驗法中用于提出備選方案,作為進一步分析研究的基礎,以最終提出合理的結構設計成果。

三、我國路面結構設計中存在的問題

在我國公路建設事業中,我們采取許多做法與國際上通行的做法有很大不同,引進成熟的技術是很有必要的。我國瀝青路面(水泥混凝土路面也有類似情況)的結構和設計就是一個典型的例子,但是這個例子并沒有取得良好的預期效果，反而造成資源的浪費。國際上絕大部分國家早在20世紀70年代起,就采用柔性基層瀝青路面、全厚式路面作為重載交通路段的常用的路面結構,而惟有在我國各個地方上仍然采用半剛性基層瀝青路面,這是我國公路建設的結構設計中一大弊端。

在我國高速公路建設中,也存在著許多問題,首先,施工質量不到位和路面設計要求達不到設計年限。在瀝青路面建成不久,在1～3年間為一個周期,瀝青路面就會發生不同程度的車轍、坑槽、網裂等早期損壞或者伴隨著疲勞產生的損壞。這些工程大部分經過維修養護或者局部銑刨重修能在短時間內逐漸趨于相對的穩定。有些路面的瀝青層由于施工污染嚴重也不連續,在重載交通的作用下,出現大的拉應變發生裂縫；另外在高速公路的上坡路段,在高溫狀態下,很低的勁度模量不能抵抗重載交通很大的剪切變形而出現車轍。在使用年限上,國內路面充其量7～8年,或者10年左右就必須進行大規模的修整。這種大修不僅僅對瀝青面層維修,還必須同時維修基層甚至底基層。不僅成本很高,而且對工程所在地的社會影響很大。這種使用壽命短、耐久性不足的情況使我們十分憂慮。最為重要的是,這種情況與我國在結構設計中使用半剛性基層瀝青路面的結構有一定關系,有時很可能是造成瀝青路面耐久性不足的主要原因。半剛性基層瀝青路面普遍用于交通流量不大的公路,或者往往在半剛性基層下設置一個碎石的過渡層。水泥穩定碎石基層和貧混凝土基層是性質安全不同的兩個類型,而我們在這方面則一直混淆不清。

結語：綜上所述，通過對我國路面結構設計實際情況的了解,短期內在我國實現結構設計的突破不太現實。但是引進發展柔性基層瀝青路面和混合式基層瀝青路面是重要的。我們并不能對半剛性基層瀝青路面全盤否定,但是需要認真總結和吸取國內外成功的經驗與失敗的教訓,結合我國的具體情況,完善它的設計與應用,最大限度地減少半剛性基層瀝青路面早期損壞。

參考文獻

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[3] JTG D50-2006,公路瀝青路面設計規范[S].

[4] 鄧學鈞.路基路面工程[M].北京:人民交通出版社,2000.

瀝青路面結構設計范文3

關鍵詞：永久性瀝青路面;設計理念;工程應用

永久性瀝青路面又被稱為長壽命瀝青路面，它是普通的全厚式瀝青路面的延伸和升級。永久性瀝青路面的維護不同于普通的瀝青路面，它只需要定期進行表面修復，罩面修復，在使用年限內不需要大的結構性重建。它不僅具有全厚式瀝青路面的優勢，而且在材料選擇，混合料設計，性能試驗以及路面結構設計等方面也做出了改進，以獲得長年限路面的使用性能，達到更加經濟的效果。

一、結構原理

久性瀝青路面的結構原理是基于厚瀝青層路面的受力特點和破壞模式。為了使瀝青公路的使用壽命達到30年——40年，甚至更久，一方面瀝青路面的材料具有耐勞極限強度。在交通載荷量的作用下，永久性瀝青路面大大增強了路面的載荷能力，確保瀝青層的承受力大于車輛載荷量，這樣路面不會產生疲勞破壞，從未達到長久使用效果。另一方面，在路面極限荷載的條件下，路基產生的豎向變形程度較小，保證不發生結構性的破壞。為了實現永久性瀝青路長久使用的效果，瀝青層層面必須嚴格要求，其路面層面主要有3層熱拌瀝青混合物組成，即可重復修復的表面層、性能良好的瀝青中間層、抗疲勞的地面層，每一層必須嚴格控制，只有這樣才能真正實現瀝青路面的長壽命。

二、結構層的功能

永久性瀝青路的路面結構是嚴格按每一層功能來設置每一層結構，如基層的抗疲勞性，抗車轍，中層的穩固性和牢固性，這就要求材料的選擇及其設計，性能測試都必須有所區別，有針對性，有目的性的進行。瀝青混合材料基層：基層是直接承載車輛載荷量的層面，簡而言之其瀝青功能主要是用來抵抗交通荷載作用的。路面結構的瀝青含量和足夠厚度的瀝青路面結構是保證瀝青路面疲勞壽命的兩個重要因素，精密的瀝青層設計和足夠厚度的瀝青層是保證永久性瀝青路面的重要保障，所以必須通過瀝青層的設計、材料選擇和級配、比例以保證抗疲勞層的耐久性和路面不發生結構性車轍即結構性損壞。瀝青混合量中間層：中間層主要是兼顧耐久性和穩定性。這一層的穩定性可以通過粗集料和骨料的相互接觸以及高溫穩定性好的交結料來獲得。作為永久性瀝青路面的骨架，做好中間層至關重要，這就要求其具有優良的低溫穩定性和高溫穩定性。抗疲勞的地面層：這是永久性瀝青路面區別于常規瀝青路面的最重要的標志，只有做好這一層的建筑，才能真正實現永久性瀝青路面價值。它是不透水，耐磨損的層面，在載荷量大于其承受能力的時候，這個層面才真正實現其價值。

三、瀝青混合料的設計方法

材料是成功鑄造建筑的骨血，只有材料優質，比例精確才能創造出精美的建筑物。對于永久性瀝青路面來說，正確的瀝青混合料配比設計，是永久性瀝青路面質量的重要保證。目前，國內最常用的是馬歇爾設計方法。但是目前在歐美，澳大利亞等地Superpave瀝青混合料設計系統則是采用先進的工程設計理念，其原理主要是施工地的氣候和交通流量來確定的，這種設計系統把材料選擇、配比和設計都考慮在內。對于瀝青結合料，該設計方法主要采用旋轉薄膜烘箱來實驗。瀝青混合料在拌和、攤鋪工程中的老化，采用壓力老化容器模擬瀝青在路面使用工程中的老化，使其在施工中達到更好的使用效果。Suerpave瀝青混合料設計法對瀝青材料、集料級別、混合料比例等都有嚴格規定，并且對其制定了嚴格的規范體系。只要依據施工地現實條件如氣候條件，降水量，溫差變化，地質等條件實時調整混合材料比例，就為永久性的瀝青路面成功構造奠定了堅實的基礎。

四、施工質量的檢測

除了前期的準備工作，中期施工工作也是成功建設永久性瀝青路面的重中之重。目前國內的施工質量檢測主要集中在以下幾個方面：1、混合料中石料堆放必須放在經過硬化，且倒坡坡度3%的場地上，粗集料的堆放高度必須低于3CM，以防集料不均導致瀝青混合料離析。2、混合料在拌合過程中，干拌時間時間應該控制在5秒內，普通瀝青混合料石板時間應高于28秒，SBS改性瀝青混合料石板時間應該高于32秒。3、攤鋪時應該把攤鋪機速度調至最大速度，并且保持勻速前進。當瀝青拌合站具有足夠的生產能力時，瀝青混合料的攤鋪速遞不應低于4米/分。攤鋪過程中不應頻繁調整攤鋪速度，確保其每一階段都完美，工整。

五、工程實例應用

廣河高速全稱“廣州-河源高速公路”，在國家公路網中的編號是S2。起于廣州天河區龍洞，與華南快速干線二期相交。路線總長約149公里，是廣東省省、地、市高速公路連接線的重要組成部分，也是廣東省“十一五”重點建設項目，廣州市路網規劃“五環十八射”的“第六射”，對于完善廣州路網結構，促進沿線地區經濟發展具有重要作用。為了適應廣東省超載荷量的境況，S2全線采用設計汽車載荷公路-Ⅰ級雙向徹道高速公路標準建設，其設計速度為120km/h，其中整體路基寬度為34.5米，分離式路基寬度是17米，主線及主線橋面鋪裝，隧道采用瀝青混凝土路面。設計路面年限為15年。自2011年年底通車以來，效果顯著，這是我國對于永久性瀝青公路成功運用的最典型案例之一。

永久性瀝青路面在美國、英國、澳大利亞等都已廣泛研究，但是其設計標準并沒有統一，如何在特定的情況下，實現比普通的瀝青路面具有較低壽命周期費用的目標，成為研究的終極目的。雖然在我國發展取得一些階段性的成就，但是必須結合我國的基本國情和道路結構材料現狀進行更加深入的技術理論研究和相關控制，只有這樣才能為我國陸地交通提供一個解決重載、高交通量問題的良好途徑。

作者:郝陽 單位:吉林省交通實業集團有限公司

參考文獻：

[1]崔鵬孫立軍胡曉高等級公路長壽命路面研究綜述【J】公路交通科技2006（23）：34——36

瀝青路面結構設計范文4

【關鍵詞】：瀝青混凝土；路面；結構設計

中圖分類號：TU375 文獻標識碼：A 文章編號：

1、前言

瀝青混凝土路面是用瀝青混凝土材料鋪筑在路基上供車輛行駛的層狀構造物，具有承受車輛重量、抵抗車輪磨耗和保持道路表面平整的作用，所以路面必須要有足夠的強度、較高的穩定性、一定的平整度、適當的抗滑能力、行車時不產生過大的揚塵等特點，以減少路面和車輛構件的損壞，保持良好的視距，減少環境污染。而要使得瀝青路面具有以上的功能，其路面結構設計是關鍵，良好的路面結構設計是瀝青路面各項功能正常發揮的基礎，故對其進行研究具有非常重要的意義。本文以下內容將對瀝青混凝土路面結構設計進行分析探討，僅供參考。

2、混凝土瀝青路面的組成

低、中級路面一般結構層次較少，通常包括面層、基層、墊層等層次；高級路面結構層次較多，一般包括面層、聯結層、基層、底基層、墊層等層次。下面將對其進行分別介紹：第一，面層。是直接同行車和大氣相接觸的層次。承受行車荷載較大的豎向力、水平力和沖擊力的作用，同時又受到降水的侵蝕作用和溫度變化的影響。因此，面層應較其他各層具有更高的結構強度、剛度、不透水和溫度穩定性，表面還應有良好的平整度、粗糙度和耐磨性。面層有時采用上下兩層的雙層結構。第二，聯結層。是為了加強面層與基層之間的聯結和提高面層抵抗疲勞能力而設置的，也是面層的路面結構一部分。多用于交通繁重的道路，有時為了防止或減少面層受下層裂縫反映的影響，也采用聯結層。第三，基層。是路面結構中的承重部分。主要承受車輛荷載的豎向力,并把面層傳下來的力擴散到墊層或土基,故基層也應具有足夠的強度和剛度。基層受自然因素的影響雖不如面層強烈，但也應具有足夠的水穩定性，以防基層濕軟后產生過大的變形，導致面層損壞。第四，底基層。是基層下面的一層，用來加強基層承受和傳遞荷載的作用，在重交通道路和高速公路上多用之。對底基層材料的強度和剛度的要求可以略次于基層。組成基層和底基層的材料有：用各種工業廢渣組成的混合料，用水泥、石灰或瀝青穩定的或碎、礫石混合料，各種軋碎的礫石混合料或天然砂礫石和片石、塊石、圓石等。第五，墊層。是介于基層（或底基層）和土基之間的層次。其主要作用為改善土基的濕度和溫度狀況，以保證面層和基層的強度穩定性和抗凍脹能力，并擴散由基層傳來的荷載以減小土基產生的變形，故墊層常鋪設在土基水溫狀況不良地段。在凍深較大的地區鋪設的能起防凍作用的墊層稱為防凍層；在地下水位較高的地區鋪設能起隔水作用或防止地表積水下滲的墊層稱為隔離層。常用的墊層材料有砂、礫石、爐渣、石灰土、爐渣石灰土等透水性或穩定性較好的材料。

3、瀝青混凝土路面結構設計中存在的問題

根據作者多年的實踐經驗，認為瀝青混凝土路面結構設計中主要存在如下幾個方面的問題：第一，現行路面設計規范中對于路基的考慮只是一個靜態的回彈模量，未考慮土基達到這一力學參數的可靠性對路面結構使用壽命的影響，除此之外，土基的垂直變形、不均勻變形等到底對路面產生多大的危害等問題，并沒有在規范中得到有效的解答。第二，我國瀝青混合料設計采用的是馬歇爾方法，而路面結構設計采用基于彈性層狀體系的經驗力學方法，馬歇爾設計方法的指標體系是穩定度和流值，而彈性層狀體系所需要的參數則為彈性模量，沒有研究結果表明穩定度與彈性模量之間存在必然的關系，正是由于采用了不同的指標體系，使得材料設計與結構設計之間無法存在清晰、準確的聯系紐帶。第三，結構類型選擇不當。在多雨潮濕地區，采用AK型上面層結構，空隙率較大，下雨后，水分容易滲入面層內，如果中、下面層采用AC-Ⅰ型相對密實的結構，水分則聚集在上面層和中面層之間，并使上面層長期浸泡在水中，導致路面發生松散、坑洞等破壞；反之若中、下面層采用AC-Ⅱ型結構，水分會直接滲入基層，基層長期浸泡在水中，會發生松散，從而使整個路面結構破壞，危害更大。第四，設計指標不可控制。設計指標應該是路面結構可能產生損壞的控制指標，即設計模型與路面結構損壞模型應該一致，但實際情況告訴我們，彎沉指標無法與多種破壞類型和破壞標準相統一、協調，現有瀝青路面的損壞與設計模式大不相同，設計指標形同虛設。另外，路面設計的宗旨是防止在設計年限內總交通量反復荷載作用引起路面疲勞破壞，實際上絕大部分路面是在交通量遠未達到設計交通量的早期已經發生了破壞，在進行路面結構設計中，疲勞破壞的指標沒有起到控制作用。第五，路面材料設計參數與實際路用性能缺乏關聯性。路面設計采用理論計算方法，看似很先進，實際上材料設計參數一般只是通過室內試驗確定。國外很多研究表明，路面材料在實際使用過程，其室內性能與路用性能之間的關系并沒有很好的相關性，而我們的設計人員在路面結構設計過程中，一般僅通過取規范推薦的材料參數中值的簡單辦法進行設計，更談不到去建立路面材料室內力學性能與野外路用性能的關系，所以其設計過程實際上只是個形式。

4、提高瀝青混凝土路面結構設計質量的措施

根據作者多年的實踐經驗，認為應從如下幾個方面著手提高瀝青混凝土路面結構設計質量：第一，建立瀝青路面結構設計模型與破壞模型的聯系，確定控制路面發生損壞和早期損壞的關鍵指標作為設計指標。第二，開展包括柔性基層瀝青路面結構在內多種路面結構形式的研究，把瀝青路面結構組合設計作為路面結構設計的重點。第三，開展路面材料室內力學性能與野外路用性能的聯系的研究。比如，對路面荷載大小與彎沉關系，找到解決該路段質量問題的根源，使得設計結果更準確，提高瀝青路面結構的使用性能。第四，合理地選擇路面結構類型。路面面層根據當地的氣侯、自然條件及當地習慣及經濟水平等綜合確定。表面層應綜合考慮高溫抗車轍、低溫抗開裂、抗滑的需要；中面層應重點考慮抗車轍能力；底面層重點考慮抗疲勞開裂性能、密水性等。對潮濕區、濕潤區等雨水、冰雪融化對路面有嚴重威脅的地區，在考慮抗車轍能力的同時還應重視密水性的需要，防止水損害破壞，宜適當減小設計空隙率，但應保持良好的雨天抗滑性能。對于旱地區，受水的影響很小，對密水性及抗滑性能的要求可放寬。第五，針對現行規范中存在的問題，加強基礎研究，盡快修編規范，應結合瀝青混凝土路面設計理念發展的潮流以及我國的國情，建立基于路面服務性能與結構耐久性的路面結構動態設計指標體系。第六，提高設計人員的素質。采取引進高學歷人才和加強對內部職工的培訓的方法，提高設計人員的整體素質，另外應鼓勵設計人員參與生產性路面科學研究，通過研究提高自身對路面結構和材料本質的人身，從而提高設計質量，設計出適應項目地域環境、交通特性的長壽命路面結構。第七，其他應對措施。①應對沉陷的處理措施。沉陷是路面在車輪作用下表面產生的較大的凹陷變形，有時凹陷兩側伴有隆起現象出現，如下圖：

為控制路基土的壓縮引起路面的沉陷，可選用路基土的垂直壓應力或垂直壓應變作為設計標準。②車轍。車轍是路面的結構層及土基在行車重復荷載作用下的補充壓實，以及結構層材料的側向位移產生的累積永久變形。路面的車轍同荷載應力大小，重復作用次數以及結構層和土基的性質有關，在設計的時候要注意控制車轍深度的兩個指標，一個是路面各結構層包括土基的殘余變形總和，另一個是路基表面的垂直變形。③選擇合適的瀝青路面抗滑性能。高速公路、一級公路的瀝青路面應具有良好的抗滑性能，其抗滑性能應符合下表的規定：

5、結尾

以上內容首先對瀝青混凝土路面結構進行了介紹，隨后分析了瀝青混凝土路面結構設計中存在的問題，最后指出了提高瀝青混凝土路面結構設計水平應采取的措施，表達了自己的觀點，提出了自己的見解。但是作者深知，作為一名技術人員，必須認識到我國規范的不足及自身仍需要提高的地方，在設計實踐中不斷總結經驗，并注意學習國外先進的設計思想，從各個方面提高自身素質，以為提高瀝青混凝土路面結構設計水平作出更大的貢獻。

【參考文獻】

[1]《路面結構》夏連學等，人民交通出版社

瀝青路面結構設計范文5

隨著高等級公路的發展，對路面平整度的要求越來越高，但是，在高等級公路的設計和施工這一過程中，部分路段跨越了軟基地帶，因為軟基這一路段在建成之后要想沉降穩定，就必須要經過好幾年的時間。所以，對于路面的結構來說，實行分期設計施工是十分重要的，也就是在前期先把過渡性瀝青砼路面結構進行鋪設，過若干年后在對其重新施工成永久性路面。但是，時間久了會出現路面車轍等問題，那么如何對這一問題進行解決，本文主要從瀝青路面車轍形成的原因，影響高速公路瀝青路面車轍的因素，以及過渡性瀝青砼路面后續結構設計這三方面來進行研究的。

關鍵詞：高等級公路軟基；過渡性瀝青砼路面；后續結構；設計與應用

一、瀝青路面車轍的形成原因

（一）路面結構的受力情況

1、軟基層瀝青路面壓應力分布狀況

輪胎的接觸壓力會隨著軸載的增大而增大，對于瀝青路面的壓應力來說，它呈現的是增大的趨勢。壓應力的延伸深度會隨著軸載輪復壓的增大而變深。溫度越高時，瀝青層就會軟化，它的模量就大大降低，這樣就容易是車轍產生。

2、軟基層路面剪應力分布狀況

輪胎的壓力會隨著交通軸載的增加而不斷增加，這樣，瀝青層內的剪應力就會逐漸增大，并伴隨著軸載的增加，剪應力的最高值也會向下擴展，這樣就增加了瀝青失穩的可能性，那么，在中間層就會產生失穩性車轍。

（二）瀝青路面壓實度的不足

對于壓實不足的道路來說，它在車輛的進一步復壓實后，就產生了永久性的壓密變形,而這個壓密變形是有限度的,它的主要起因是混凝土的施工孔隙率。一旦瀝青混凝土路面經過負載的反復碾擠，它就會減少孔隙率，從而發生變形，進一步使車轍產生。

二、影響高速公路瀝青路面車轍的因素

（一）交通荷載對車轍的影響

對于高速公路來說，它的主要交通是貨車以及重車，并且在這些車中，大部分會存在超載的現象，這就對瀝青路面的正常使用產生了嚴重的威脅，特別是在比較長的上下坡路段，由于車速比較慢，增加了路面承載的時間，這樣就容易產生車轍，特別是高溫天氣。

（二）縱坡對車轍的影響

由于汽車載荷自重作用在瀝青面層內的剪應力會隨著縱坡的增加而加大，這樣，就會使流動變形出線。特別是那些重汽車，它們的車況一般都比較差，上坡能力也就差，從而速度就比較慢，那么，對于瀝青這種粘彈材料來說，汽車用的時間越長，它的溫度就會增加，從而路面出現變形以及扯著出現。

（三）瀝青以及瀝青用量對車轍的影響

混合料的粘結力會隨著瀝青針入度的減小而增加，從而瀝青混合料的抗車轍能力就越強。也就是瀝青的粘度越高，稠度越大，混合料的抗車轍能力就會越好。瀝青混合料的粘結力會隨著瀝青的感溫性的減小而增大，這樣，抗車轍能力就越強，這里所說的感溫性指的是瀝青的粘度隨著溫度變化的程度。

據研究，穩定度會隨著瀝青的變化而變化，瀝青的用量最佳，穩定度就最大，所以，對于瀝青混凝土來說，它的比例在設計時要符合瀝青的最佳用量。其實，在車轍試驗中也是一樣的，一旦瀝青的用量是最佳的，這樣瀝青的粘度就比較強，從而穩定度就好，但是如果這一用量超過了最佳穩定值，就會使穩定度降低，從而就容易出現車轍。

（四）礦料和礦料級配對車轍的影響

礦料的質量高低對瀝青混合料的強度有直接影響作用，對礦料顆粒的嵌鎖作用以及摩擦角進行增加，就能夠使瀝青混凝土的抗剪性增強，對于提高混凝土的車轍能力來說，可采取增加隨時用量的措施，這對礦料級配對混合料高溫穩定性有著十分重要的影響，也就是良好的級配以及密度可以使礦料的嵌擠力增加，從而提高混合料的高溫抗車轍能力。

（五）空隙率對車轍的影響

一旦混合料的空隙率過小,這必然會導致混合料外部的整體變形,這樣就促使了車轍的形成。對于瀝青混合料的空隙來說，不是越高就越好的,而是要按照特定的標準來進行的

三、過渡性瀝青砼路面后續結構設計

（一）改建工程

對于改建工程，瀝青路面結構分為：新鋪設的抗車轍瀝青混凝土結構層以及原本的道路結構。對于基層強度不足的路段來說，在對抗車轍瀝青混凝土鋪設之前要先對原本的基層進行補強處理要確定基層強度達到了設計要求才能對抗車轍瀝青混凝土結構層進行鋪設。也就是先要將舊瀝青砼路面進行比較傲徹底的除塵、清洗，以提高粘結力的措施，待其干燥以后布上粘層油。再對那些瀝青層出現老化、網裂以及龜裂的路段進行處理，不過應該先進行銑刨清除網裂和龜裂層后再實行罩面。最后對坑槽等其它路面的病害依照一定的規范來進行徹底處治。只有這樣，才能夠不留下質量方面的隱患。

（二）新建工程

對于新建工程瀝青路面結構來說，它包括了：抗車轍瀝青的混合料面層、基層和底層，那么，對于基層來說，要選用半剛性的基層、柔性基層或者是復合性基層，對于底基層來說，通常選用的是半剛性基層。對于在橋面上進行抗車轍瀝青鋪設時，采取的方式和普通路面是一樣的，但是這中間多了一個步驟，就是橋面的防水設計。

（三） 抗車轍瀝青路面結構組合設計原則

抗車轍瀝青路面結構要依照工程所在地的氣候、交通量和行車模式以及其他特殊使用要求來進行設計，要以厚度合理、瀝青混合料類型與厚度匹配以及整體結構經濟合理為主要原則進行設計。

（四）具體設計要求

1、設計所述抗車轍瀝青路面的結構為，表面層是4厘米KAC-13C或者是5厘米KAC-16C，對于中層來說要是6厘米KAC-20C或者是7厘米KAC-25C，對于下面層來說要是5厘米KAC-16C或者是6厘米KAC-20C，那么，對于這里所說的KAC-指的是抗車轍瀝青混合材料。

2、設計的原材料的指標為：

對于粗集料來說：石料壓碎值要小于等于26%，這里的洛杉磯磨耗值要小于等于28，吸水率要小于等于2%，對對于表觀的相對密度來說要大于等于每厘米2.6克，針片狀的含量要小于等于15%，軟弱顆粒含量要小于等于3%，堅固性要小于等于12%，對瀝青的粘黏性要比4級大。

對于細集料來說：表觀的相對密度要大于等于每厘米2.5克，堅固性要小于等于12%，棱角性要大于等于30，砂當量要大于等于60%，顆粒含量要小于等于3%。

對于填料來說：表觀的相對密度要大于等于每厘米2.5克，含水量要小于等于1%，親水系數要小于1，塑性指數要小于4%。

（五）施工過程的質量控制

在這一過程中對瀝青的面量要進行嚴格的控制,對面層之間以及面層與基層的連接要進行加強,對施工工序要進行合理的調整,盡可能的使瀝青混凝土面層連續攤鋪,從而使污染減少,對于瀝青的含量來說，要盡量控制在60%以上,這樣的目的是防止瀝青混合料中離析現象的出現,把瀝青混凝土的壓實度進行提高,把空隙率適當的進行減小。對壓實度控制標準上面層可以提高至98%,中下面層可提高至97%。

瀝青路面結構設計范文6

水是危害公路的主要自然因素,也是瀝青混凝土路面早期損壞的主要原因之一。從目前已建成的公路的經驗和教訓來看,瀝青混凝土路面所出現的各種病害(如坑槽、松散、剝落、龜裂、下陷等)無不與水的侵蝕有關,水已成為構成高速公路瀝青混凝土路面早期損壞、使用壽命降低的主要自然因素。因此,如何避免地下水和地表水進入路面結構,并有效地將進入路面結構的水分盡快排出,已成為目前瀝青混凝土路面結構設計乃至整個高速公路設計過程中的重點內容。

一、路表排水

降落在路面表面和路肩(包括硬路肩和土路肩)表面的降水若不能迅速排走,一方面會造成路面積水滯留,雨天行車時形成霧障而影響行車安全;另一方面會因路表積水時間過長而加速瀝青混凝土面層的損壞。對于混凝土路面結構類型而言,路面排水設計應考慮以下幾個方面:

1.合理設計路拱橫坡是有效排除路表降水的關鍵。從有利于排水的角度出發,路基橫坡和路肩橫坡的坡度值都取高值,但路基橫坡過大會影響到行車的安全。因此,應綜合考慮兩方面因素,第一,在南方多雨地區應適當取高值,在北方冰凍地區取低值。第二,硬路肩的橫向坡度可采用高限值,但考慮到目前路面攤鋪已基本實現機械化施工,從方便施工考慮,硬路肩的橫坡方向宜與行車道相反,以避免將硬路肩積水匯集到行車道上。

2.正確選取超高漸變段的合成坡度是避免路表局部積水的有效途徑。一般在高速公路線型設計中,如果單純考慮行車的舒適和線型的美觀,超高漸變率宜緩一些,超高漸變段也希望盡量長一些。但超高漸變率過小,超高漸變段內路面橫坡接近零的區段過長,形成路面局部滯水,從而影響行車安全。當路線縱坡與超高漸變率方向一致時,最小合成坡度位置即旋轉軸位置,其大小就是路線縱坡;當路線縱坡與超高漸變率相反時,最小合成坡度位置即行車道外側邊緣位置,大小為路線縱坡與超高漸變率的代數差。

3.合理設置縱坡是確保挖方路段路面排水的重要手段。人們一般在挖方路段因其水文地質條件差時才對這種路段的地下排水引起重視,如通常在路面結構設計中考慮增設碎石排水墊層,在兩側設置邊緣滲溝,但對于路表排水中一些容易出問題的地方卻常常忽視,概括起來有兩個方面:一是將凹形豎曲線的最低點設在挖方路段內,致使路表水和進入結構內的自由水停滯時間長,不易排除;二是較長挖方路段縱坡坡度設置過小,標準斷面的邊溝無法滿足路面和邊坡匯水流量的需要。

二、瀝青混凝土路面結構設計應體現排水要求

常規設計存在的質量隱患。目前,在高速公路的瀝青混凝土路面結構設計中,普遍將下面層設計為空隙率較大的Ⅱ型瀝青混凝土,中面層多為Ⅰ型密級瀝青混凝土,就我國大部分高速公路的瀝青混凝土而言,空隙率大的主要是抗滑表層和下面層。其中抗滑表層在施工過程中,為了滿足構造深度這一指標,空隙率必須達到6%以上。同時,許多施工單位為了追求表面平整度,不惜以犧牲壓實度為代價,減少壓實遍數,降低碾壓溫度,從而使其實際空隙率增大。因此,只要有降雨,抗滑表層內部總是處于飽水狀態。而下面層則由于表面水少量的滲入、路面開裂以及基層中毛細水上升等原因,使得不少水分滯留在混合料的空隙中,而且,由于中面層的密封作用和下面層自身空隙率較大,導致下面層基本上總是泡在水中。這樣,瀝青混凝土路面長期在水和荷載的共同作用下,使得瀝青膜逐漸從集料表面剝離,最終導致集料之間的黏結力喪失而出現坑槽、松散等路面破壞現象。因此,必須在路面結構設計中合理選取適當的級配類型,特別是抗滑表層和下面層這兩個層次。

此外,瀝青混凝土面層厚度與最大粒徑不匹配,也是出現不同程度水損害的原因之一。由于瀝青混凝土面層厚度與混合料級配的最大粒徑之比不當,施工中不利于壓實,造成空隙率過大。因此,應合理考慮瀝青混凝土面層厚度與所選擇設計級配的最大粒徑尺寸的關系。

三、瀝青混合料設計應考慮材料的抗滲性能

要保證路面結構的水穩定性和耐久性能,保證路面基本不透水是至關重要的,尤其是對SMA路面結構類型,保證路面基本不透水是該結構能否成功的關鍵。因此,從提高路面的耐久性能出發,應將路面抗滲性能作為一個重要的指標來控制,尤其是瀝青混合料應從原材料的選擇、配合比的確定到施工中攤鋪與碾壓的控制都至關重要。

1.從提高瀝青的性能著手。積極改善瀝青的路用性能,尤其是黏附性有利于提高抗滲性。采用改性瀝青、摻加抗剝離劑,在礦粉中摻加一定量的水泥或磨細生石灰粉,對抵抗剝離以提高瀝青混合料水穩定性都有明顯效果,但應注意不同抗剝離劑與各種石料之間的匹配問題。當選用摻加水泥或消石灰時,應注意確保施工實際摻加劑量的準確性。

2.擇適當的級配范圍。從選擇適當級配上考慮,提高瀝青用量及提高4.75 mm～9.5 mm規格集料的用量相應地都可以提高混合料的抗滲性,但應考慮其高溫穩定性能指標能否達到要求。

四、路面結構內部排水設計中應重視的問題

對于滲入路面結構的自由水,必須通過設計使之迅速向下或兩側滲漏而排走。

1.對于設置路面邊緣排水系統的路段,為使結構內的水能自由排入邊部縱向集水溝,應在非超高路段的路緣石(路肩處)上每隔50cm～100 cm預留d10cm的半圓孔洞;在超高路段則應在超高段中央分隔帶集水溝側面設置相應孔洞。