沥青路面结构设计范文

导语：如何才能写好一篇沥青路面结构设计，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词:沥青路面结构设计分析

沥青路面早期损害,除个别是由于路基的原因引起的不均匀沉陷外,绝大部分是由于沥青面层本身引起的:坑槽、泛油、车辙、网裂、松散等。因此,沥青的层面的设计是至关重要的。

1.我国沥青路面设计指标的分析

1.1 高速公路沥青路面主要破坏型式

目前我国高速公路沥青路面普遍存在着初、早期破坏,且主要破坏型式同上个世纪90年代以前轻交通状况下相比已发生了一定的变化。高等级沥青路面的主要破坏形式可以归纳为以下几个方面:①由于路基不均匀沉降导致的路面下陷和开裂;②车辙破坏;③沥青面层的水损害;④半刚性基层沥青路面反射裂缝破坏;⑤沥青路面的结构性破坏。因此,有必要通过路面的合理化设计来控制路面的主要破坏型式,从而真正达到路面设计的目的。

1.2 路表弯沉指标的适用性

路表弯沉的主要缺点:(1) 弯沉指标同路面结构主要破坏型式没有必然关系,该指标控制的目标不明确;(2) 重载交通时代路面结构繁多,经验性的路表弯沉指标无法反映路面结构各层次的破坏特征;(3) 路表弯沉主要来源于土基的变形,且受气候环境条件影响颇大,尤其是路面结构内部的干湿状况,若用该指标来对不同路面结构强度的评定显得缺乏说服力;(4) 规范针对特定的破坏类型设置了相应的单项控制指标,形成了综合设计指标和单项设计指标并存的局面,当进行结构组合和材料选用的设计时, 两者之间将出现兼容性和协调性的问题。

1.3沥青路面结构设计与材料设计指标的相容性

目前,我国沥青路面的结构设计与路面材料设计基本上是相脱离的。 (1) 路面材料强度测试中的受力模式与其在道路应用中的实际受力情形相差较远;(2) 路面材料性能评价指标与其实际路用性能之间的对应关系不明确;(3) 结构设计阶段采用的材料设计参数指标与实际施工时路面材料配合比设计、质量检测指标不一致。

2.沥青路面合理结构型式的分析

2.1我国的沥青缺乏和路面承载能力低的问题逐渐突出。半刚性基层基于其较好的板体性能、较高的承载力及良好的经济性等优点成为我国沥青路面结构的主要型式,并几乎成为高速公路沥青路面的唯一结构型式。但是,近年来许多沥青路面发生的严重早期损害,使得人们不得不对此结构提出一些质疑,如半刚性基层的收缩开裂会引起沥青路面的反射裂缝,半刚性基层沥青路面对重载车来说具有更大的轴载敏感性,以及半刚性基层损坏后没有愈合的能力且无法进行修补等。

2.2我国沥青路面结构设计,沥青面层主要是起一个功能层作用,而半刚性基层才是主要的承重层。基于该理念,沥青面层厚度的确定基本都是经验性的。设计的步骤是先经验地确定沥青层厚度,然后通过计算确定半刚性基层、底基层厚度,且对地基重视程度不足,导致土基强度普遍较低。

3.提高路面路用性能可采取的措施

3.1 合理地选择路面结构类型

3.1.1 选择原则

路面面层根据当地的气侯、自然条件及当地习惯及经济水平等综合确定。表面层应综合考虑高温抗车辙、低温抗开裂、抗滑的需要;中面层应重点考虑抗车辙能力;底面层重点考虑抗疲劳开裂性能、密水性等。

对潮湿区、湿润区等雨水、冰雪融化对路面有严重威胁的地区,在考虑抗车辙能力的同时还应重视密水性的需要,防止水损害破坏,宜适当减小设计空隙率,但应保持良好的雨天抗滑性能。对于旱地区,受水的影响很小,对密水性及抗滑性能的要求可放宽。

3.1.2 上面层选择

SMA由于其良好的高温抗车辙、低温抗开裂、抗滑及耐久性,应该为路面上面层的首选。然而由于造价相对较高,因此在应用上受到一定的限制。然而使用SMA路面可提高路面服务质量,节省油耗,减少轮胎磨损及机件损坏,提高车速及舒适性,减少交通事故,节省运营费用等等,在高温、重载、量大的环境下SMA的效益更加突出。所以,在我国重要的公路运输主干线(重载车辆多、交通量大)的建设上,SMA路面具有极大的选择优势。

3.1.3 中、下面层选择

Superpave高性能沥青路面在高温抗车辙方面具有很大的优势,混合料低温、疲劳抗开裂性能良好,此外,由于其空隙率相对较小,其抗水损害能力也较强,适合作高速公路中、下面层,尤其是在重载多的高速公路。当然,有些地方仍然习惯于采用AC-Ⅰ型沥青混凝土作中、下面层,但对规范密级配进行了改进,一定程度上提高了动稳定度。

3.1.4 选择合适的结构层厚度

沥青路面结构层厚度应等于或大于集料最大公称尺寸的3倍,对粗的混合料,结构层厚度应大于集料最大公称尺寸的3倍。按此原则,AK-13最大公称尺寸为13.2mm,则路面结构层厚度应大于等于4cm,AC-16Ⅰ最大公称尺寸为16.0mm,则路面结构层厚应大于等于5cm,AC-20Ⅰ最大公称尺寸为19mm,路面结构层厚度应大于等于6cm,AC-25Ⅰ最大公称尺寸为26.5mm,则路面结构层厚度应大于等于8cm。这个原则正逐渐被认可,按此原则确定的路面结构层厚度在施工中更便于压实,混合料离析程度减轻,使用效果也相对更好。

3.1.5 严格选用优质的原材料

沥青材料对于路面的低温抗裂性能及高温抗车辙性能及耐久性的关系非常直接,选用优质的沥青非常重要。此外,对于高速公路的上面层,应尽可能采用改性沥青,改性沥青对高温稳定性次数较之普通沥青能提高一倍以上,改性沥青对低温弯曲试验破坏应变较之普通沥青也有很大程度的提高。在重载较多或气候条件差并有条件时,高速公路中面层也应尽可能采用改性沥青。

路面面层石料应采用高强度、耐磨并且与沥青粘结性较好的中基性石料为宜。

3.1.6 注意下封层质量

设计中对下封层必须提出明确的施工要求,施工方法以及封层材料,并且为了保证施工质量,应强调机械化、专业化施工。

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关键词：长寿命路面；路用性能；设计理念

中图分类号： U416.217文献标识码：A文章编号：

长寿命路面是指使用年限达到40年的沥青路面，在设计使用年限内无结构性的修复和重建，仅需要根据路面表面层损坏状况进行周期性修复，长寿命路面的优点很多，近十年国内相关行业进行了科研和实施，取得了一定的经验，值得推广。

长寿路面的概念及特点

长寿路面沥青路面的概念。根据美国沥青路面协会定义，长寿命路面是指设计使用年限达50年的沥青路面，在设计使用年限内无结构性的修复和重建，仅需根据表面层损坏状况进行周期性的修复，长寿命沥青路面是近年提出的发展趋势，研究人员认为采用全厚式沥青路面具有更好的抗疲劳性能，推茬长寿命路面采用全厚式结构。

长寿命路面的特点——（1）在总费用上，初期建设费很高，日常养护费很少，总费用效益比最大。（2）在设计年限上，至少40年，减少了重建的几率。（3）在损坏模式上，路面的损坏只发生在表层，如表面开裂，不存在结构性破坏。（4）在养护维修上，只需要日常养护，不需要进行结构性大修。（5）低养护路面的主要优点在于路面寿命期内的养护期间费用较低，由于不需要结构性的大修。

实现寿命沥青路面的意义。（1）虽然初期修复费用很高，但日常养护费较少，总费用效益比量大。（2）路面的破坏只发生在表怖层，如表面开裂，不存在结构性破坏，所以只需日常养护，不需要进行结构性大修。（3）适应重轴载交通和大交通量的需要。（4）路面在修建，维建，日常养护过程中均具有环境友好型的特质。（5）提供更为安全，平整的行驶路面，有较高的抗滑性能，并减少轮胎与地面摩擦所产生的噪音，确保驾驶者拥有舒适，便捷的行车环境。

长寿沥青路面的主要设计特点

（1）沥青面层厚度大（2）服务周期长（3）维修方便且费用低。

在设计思路上，必须按功能合理设计结构层，其基本前提为（1）路面必须有合适的厚度和刚度以抵抗变形功能（2）具有足够厚度和良好黏结性能以抵抗自基层底的疲劳开裂（3）上面层设计主要考虑抗车辙能力和抗磨耗能力（4）中间层设计主要考虑抗车辙能力（5）基层设计主要考虑抗疲劳能力。

长寿命沥青路面设计的基本情况

长寿命中岙设计理念。研究认为沥青路面存在一个面层厚度极限，当沥青厚度超过此限值后，路面结构将会出现由下到上的疲劳开裂和结构性的车辙，长寿命路面设计理念就是基于此，设计面层较厚的路面结构，控制住面层底部拉应变水平，从而使路面使用年限大为提高，一般定为50年，在设计使用年限内无结构性的修复重建，仅需根据表面层损坏状况进行周期性铣刨，并加铺等厚度的新拌混合料。

长寿命路面结构组合技术要求。薄沥青路面容易产生结构变形和完全贯穿沥青层的表面裂缝，因此，即使是在轻交通路面上，长寿命路面的沥青层厚度也不宜太小，长寿命路面沥青层厚度一般大于180MM。同时当前各国的沥青路面结构设计方法大多都没有考虑路面结构各层在抵抗疲劳，车辙和温缩裂缝中各自所起的作用，在道路的服务期内，各结构层有其各自的特性，根据大量调查与力学分析，研究认为长寿命路面应根据路面受力特性，对各结构层分层设计。

基层设计的要求。基层起抵抗疲劳的作用，应具备高柔性，抗疲劳，密水性能好，设计采用高柔性沥青混凝土，沥青基层需要抵抗由于行车荷载反复作用造成的弯拉应力引起的疲劳开裂。

路基的设计要求。路基不仅为面层提供良好的铺筑界面，而且对于整个路面稳定具有重要意义，因此，设计和修筑高强，稳定和均匀的路基对于长寿命路面极为重要。设计时需考虑排水问题，因此可采用排水良好的碎石垫层。

长寿命沥青路面结构组合

长寿命路面应根据路面受力特性，对各结构层分层设计，表面设计和修筑高强，稳定和均匀的路基对长寿命路面极为重要，设计是需要考虑排水问题，因此可采用排水良好的碎石垫层。

表层设计要求。表面层为车辆提供良好的行驶界面，设计是采用高性能沥青混凝土，应具有足够的抗车辙性能，抗表面开裂性能，抗滑性能，缓解水雾的影响并能减小噪声，可以选择骨架型密实结构的沥青混合料，并采用优质沥青或改性沥青，也可采用升级配抗滑磨耗层以利于水从路表面迅速排除。

中间层设计要求。中间层起扩散荷载的作用，必须同时具有耐久性和稳定性，因为此层是承受车国货荷载作用的高应力区，极易产生剪切损坏，因此结构层须采用粗骨料的骨架结构，同时采用流动性较小的沥青，如较低针入度的硬沥青，设计采用高模量沥青混凝土。

基层设计的要求。基层起抵抗疲劳的作用，应具备高柔性，抗疲劳，密水性能好，设计采用高柔性沥青混凝土，沥青基层需要抵抗由于行车荷载反复作用造成的弯拉应力引起的疲劳开裂。

路基的设计要求。路基不仅为面层提供良好的铺筑界面，而且对于整个路面稳定具有重要意义，因此，设计和修筑高强，稳定和均匀的路基对于长寿路面极为重要，设计时需要考虑排水问题，因此可采用排水良好的碎石垫层。

长寿命路面的设计要求

合理的路面结构设计。长寿路面结构设计时需要考虑路面各结构层的功能，进行合理的路面结构设计，从而充分发挥其整体性能，避免在寿命期内发生早期损坏。（2）良好的材料性能，良好的材料性能是路面结构的基础保障，长寿命路面结构对各层材料的要求都很高，以确保结构层在较长的设计周期内不发生疲劳损坏。（3）一定的结构层厚度，目前国内外所提出的长寿命路面都要要求有足够厚度的结构层，以有效的降低各层层底弯拉应力，避免或减缓疲劳损坏的发生。（4）路基稳定性能。长寿命路面结构要求路基具有很强的承载能力，以便消除或降低在长期的环境和荷载作用下路基产生的不均匀变形，从而其上路面结构层提供稳定与均匀的支承。（5）与排水相结合，水损坏是目前道路破坏的主要原因之一，因此进行长寿命路面结构设计时，要充分排水设计，避免路面结构水损坏。

结束语

随着我国公路事业的不断发展，长寿命沥青路面将成为一个永久的话题被更为深入的研究，我国长寿命沥青路面方面的研究正逐步深入，国内一些科研机构如许多大学等院所，针对长寿命路面进行了研究，都取得了可喜的成绩，今后会有突破性的进展。

参考文献

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关键词：长寿命沥青路面；结构设计；特点；原则

中图分类号：U416.217 文献标识码：A 文章编号：

在我国，大规模公路网沥青混凝土路面的损坏给路面维修造成了很大压力，尤其是随着交通量的增加和路面损坏的加速，使得路面维修的费用急剧增加，对交通的影响也日益突出。为了减少路面的维修，修建长寿命路面是一个明智的选择。然而修筑这种全厚式的沥青路面还不现实，为了提高沥青混凝土路面的质量，在我国的路面实践中采用了许多新的技术，如采用SHRP沥青评价技术、Superpave的混合料设计技术、SMA路面、聚合物改性沥青和纤维改性沥青等。这些技术的应用虽然在一定程度上改善了路面质量，但路面初期损坏依然存在。因此，这里提出的长寿命沥青路面结构要结合我国长期以来修筑的半刚性基层沥青路面。在半刚性基层沥青路面结构的基础上，参照国外的研究成果和一些实验的计算结果，选取合适的设计控制指标，来进行长寿命沥青路面结构的设计。

1长寿命沥青路面特点

长寿命路面是一种性价比很高的路面，近年来越来越多地引起各国道路工作者的重视。美国沥青路面协会（APA）对长寿命路面做了大量研究并与奥本大学合作推出了长寿命路面计算程序“PerRoad 2.4”，欧洲国家成立了“长效性路面研究组”。我国一些道路工作者也在进行长寿命路面的研究。国际上，长寿命沥青路面与传统路面的不同是：（1）路面结构总厚度（路基以上部分）比用粒料基层的薄；（2）路面裂缝减少，裂缝、车辙等病害限制在面层顶部，维修方便；（3）这种路面的寿命在50年以上(是指在定期维修、罩面等养护的条件下)。它具有一个抗车辙、不透水、耐磨损的面层，一个耐久、抗车辙的联结层和一个抗疲劳、耐久的基层组成。

2长寿命沥青路面设计

各国的沥青路面设计方法，归纳起来起来可分为经验法和力学经验法两大类。所谓“经验法”是指在试验路数据基础上开发出的路面设计方法。经验法主要通过对试验路或使用道路的实验观测，建立路面结构（结构层组合、厚度和材料性质）、荷载（轴载大小和作用次数）和路面性能三者间的经验关系。力学经验法是将工程力学的原理应用于路面工程设计，它首先分析路面结构在荷载和环境作用下的力学反应量（应力、应变、位移），利用在力学反应量与路面性能（各种损坏模式）之间建立的性能模型，按设计要求设计路面结构。

然而，由于材料的复杂性、变异性，现有的力学法无法全面解释路面的各种行为，特别是环境行为和变异行为。因此，设计人员不得不对力学方法的结果进行经验的修正，并且随着分析、试验和计算水平的提高，力学经验方法中的经验成分会越来越少，力学分析成分越来越多。

长寿命沥青路面设计方法继承了现有设计方法的优点，而且在结构、材料设计方面更具科学性。

2.1结构设计

采用弹性层状体系理论作为理论基础。即：各层材料都是均匀的、各向同性的；土基在深度和水平方向均无限；路表同时作用垂直荷载和水平荷载；水平方向和深度方向的应力、应变和位移均为零；层间接触有完全连续、完全滑动和层间产生相对水平位移三种情况。

此外，在进行长寿命沥青路面结构的力学计算时，为保证结构的安全性、可靠性以及足够的使用寿命，需对现行规范提供的力学计算图示（双圆均布垂直荷载）进行改进，以期较好的接近真实的路面结构及荷载作用形式，能比较客观地反映路面结构中真实的力学情况。

对于相同的车辆荷载和路面结构，轮载作用力的大小和分布形式不同，在路面结构内产生的力学影响，尤其是轮载作用面附近的力学影响，会有很大的差别。作为正确描述路面结构、尤其是轮胎附近路面结构力学影响的基础和前提，就需要准确了解实际轮胎接地压力的分布形式和量值大小。

2.2结构层材料设计

按照路面结构中各结构层的功能来设置。由于长寿命沥青路面的损坏个一般只发生在沥青面层，沥青面层本身首先应具有较高的强度和稳定性，以抵抗大规模车辆荷载的重复作用引起的变形。这就要求材料的选择、混合料的设计以及性能评价试验要有针对性的进行。混合料的设计方法应当与路面破坏模式相联系，由经验设计为主转向按照路面性能进行设计为主。混合料的刚度需要根据混合料所处的层位和功能要求（车辙或疲劳）来优化选择。

沥青混合料下面层用来抵抗交通荷载作用下路面结构的弯曲疲劳，大量研究指出，高沥青含量有助于防止沥青混合料的疲劳裂缝，另一方面，路面结构有足够的厚度也可以降低路面底层的拉应变水平。

沥青混合料中间层须兼顾稳定性和耐久性。其稳定性可以通过粗集料间骨料的相互接触（骨架密实型级配）以及高温稳定性好的胶结材料来获得，其设计可按标准Superpave方法确定最佳沥青用量，并应进行车辙及水敏感性等性能评价试验。

沥青混合料表面层的材料要求一般更多的是取决于当地的经验和经济条件，当考虑车辙、耐久性、透水以及磨耗等方面的原因而选择SMA时，要尽量降低混合料的现场空隙率，以保证其耐久性。对于中等交通量的道路，一般采用Superpave密级配混合料。此时须对混合料进行性能试验，例如车辙试验等。对采用的胶结料，PG等级的高温部分应比工程所在地区常用胶结料至少高一个等级，低温部分的采用应保证有95%～99%的可靠度。

路面结构基层：长寿命沥青路面在使用期内不需要对路面进行结构性大修，这首先要求路面结构应具备足够强的基层和垫层，最好采用整体性好的材料，同时要考虑整体性材料的干缩和温缩性能以及良好的抗弯拉疲劳破坏的能力和一定的抗车辙能力。

①半刚性基层材料优点是承载力大、刚度大、模量高、板体性强、弯沉小而且投资经济，缺点是这种材料变形小，特别是温缩、干缩变形大，易开裂，属于脆性材料。

②柔性材料如级配碎石、沥青稳定碎石等等属于粘弹性材料，韧性好，有一定的自愈能力，但变形大，弯沉大，因此路面厚度也大，投资成本亦高。

③级配碎石是将一定的级配的碎石碾压而成的一种材料，由于不使用胶结料，这种材料不具有抗拉的能力，因此有时将其作为半刚性基层或者水泥路面加铺层上面的应力消散层，作为阻止反射裂缝发展的一种功能层。对于柔性路面的结构层，由于承载能力不高，级配碎石一般用于铺筑底基层，或者路基上的整平层，用以加强路基。

3长寿命沥青路面结构组合原则

长寿命沥青路面的结构组合需要考虑以下三个原则：

（1）满足长寿命路面设计指标及标准

借鉴国外长寿命沥青路面设计指标，沥青层底的弯拉应变应小于70με，而路基顶面的压应变应小于200με。为了满足长寿命沥青路面设计指标，沥青层的厚度与结构层的总体厚度都有一定要求。

根据力学计算可知，沥青层的剪切力在某一深度突变并达到最大值，然后逐渐减小。因此，沥青层的选择必须考虑最大剪应力层位，即用于这一层的沥青混合料必须具有良好的抗剪切变形的能力。

（2）结构组合与路面结构类型相匹配

根据基层的不同，长寿命路面分为半刚性基层长寿命路面与柔性基层长寿命路面。结构类型不同，受力模式及特点不同，结构层的组合要求也不同。

对于半刚性基层长寿命沥青路面而言，由于半刚性基层强度高，模量远大于沥青层，各结构层的应力应变一般均可满足长寿命路面的设计要求，因此控制半刚性基层的开裂成为关键问题。在结构组合设计时，可采用复合式沥青路面结构，或设置抗反射裂缝层都可收到良好的效果。

对于柔性基层长寿命沥青路面来说，由于沥青层底的弯拉应变和路基顶面的压应变都难以满足长寿命沥青路面的设计指标，因此，从结构组合方面考虑，不仅需要设置抗疲劳层以提高沥青路面的抗疲劳性能，而且需要设置高模量的沥青层来提高抗剪切变形的能力和减小基顶压应变。另外，需要提高土基的承载能力来减少对沥青层的要求。

（3）层间结合尽可能连续

为了提高沥青路面整体承载力，必须加强长寿命沥青路面层间结合，避免在荷载及高温作用下产生层间滑移，这是长寿命路面结构设计的重要内容。从结构组合来看，基层上应设置透层沥青，在半刚性基层上应设下封层，沥青层之间应设置粘层。

结语

结构上：采用弹性层状体系理论，在原有力学计算的基础上，需要考虑车辆超载和动荷载、以及荷载力的作用大小和分布形式对路面结构的影响。材料上，按照路面结构中各结构层的功能来设置。对于不同结构层在路面结构中所发挥的作用的不同，要求材料的选择、混合料的设计以及性能评价试验要有针对性。

参考文献：

[1]黎春源，刘明金.沥青路面早期破坏原因探讨[J].公路交通科技（应用技术版），2006（9）.

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关键词：

1 主要表现如下

1、设计指标唯一。尽管沥青路面结构设计中包含弯沉和弯拉应力验算指标，但实际在沥青路面结构设计中，弯沉成为路面结构设计的唯一指标，也即使说按照现有的规范方法，在路面设计弯沉满足的条件下，弯拉应力验算肯定是通过的，使得设计指标成为唯一。

2、设计指标不可控制。设计指标应该是路面结构可能产生损坏的控制指标，即设计模型与路面结构损坏模型应该一致，但实际情况告诉我们，弯沉指标无法与多种破坏类型和破坏标准相统一、协调，现有沥青路面的损坏湖设计模式大不相同，设计指标形同虚设。路面设计的宗旨是防止在设计年限内总交通量反复荷载作用引起路面疲劳破坏，实际上绝大部分路路面在交通量远未达到设计交通量的早期已经发生了破坏，疲劳破坏的指标还没起到控制作用。路面结构设计基本思想是路面结构的承载能力主要依靠半刚性基层，路面结构破坏就意味着基层破坏。实际上现在许多高速公路的弯沉值都非常小，似乎路面不应该破坏，可是实际却坏了。另一方面，一旦水渗入基层、路基、弯沉又会变得很大。也就是说，路面破坏程度与路面验收时的弯沉经常不相关。

3、理论验算所定条件不准确。按照现有公路沥青路面设计规范，在进行沥青路面结构弯拉应力验算时，假定层间接触条件是连续接触，在这种条件下进行应力验算，半刚性基层顶面的沥青面层处于受压状态，所以沥青面层不会发生弯拉疲劳破坏。实际上，很难做到沥青层与半刚性基层的连续，即使是沥青的上、中、下面层之间，由于施工污染，施工非连续性等原因，沥青层之间都有可能是部分连续或者滑动的，在荷载、水等外界因素作用下，层间界面连接状态的改变是必然的，因此路面结构设计时的假定条件是不准确的，在这种情况下，理论验算结果的准确性可想而知。

4、对其他路面结构形式限制。由于沥青路面弯沉设计指标的存在和指标标准的不断提高，在国外大量成功应用的柔性基层沥青路面结构在我国无法得到应用。

5、柔性路面设计规范中的弯沉公式是现行公路沥青路面设计规范的基础，原来的弯沉与累计通行轴轴载次数的关系式是根据对当时国内沥青路面结构和路况条件进行调查回归得到的，现在路面结构形式以及交通荷载情况与30多年前有很大的不同，决定路面设计的关键指标弯沉公式多年来虽几经修正，但其对现有交通条件路面结构形式下的适应性值得怀疑。

6、路面材料设计参数与实际路用性能缺乏关联性。路面设计采用理论计算方法看似很先进，实际上材料设计参数一般只是通过室内试验确定。过很多研究表明，路面材料在实际使用过程，其室内性能与路用性能之间的关系并没有很好的相关性，而我们的设计人员在路面结构设计过程中，一般仅通过取规范推荐的材料参数值的简单办法进行设计，更谈不到去建立路面材料室内力学性能与野外路用性能的关系，所以其设计过程实际上只个形式。通过对沥青路面结构设计中存在问题的分析可以看出，在设计上，沥青路面发生早期损坏现象是必然的。也就是说，沥青路面结构设计本身就是矛盾的，设计模型的与沥青路面早期损坏模式没有较好的相关关系。

2、严格环节控制，完善施工质量管理

施工质量是保证路面质量的关键因素之一，应严格控制，强化管理。

(1)强化路基质量。

路基质量直接影响路面质量，其中路基压实不足和不均匀沉降影响最大。首先要严格压实控制，确保压实质量；对于易产生不均匀沉降的部位，如软土等不良地基路段及高填、半挖半填路段及填挖交界处，要采取有效措施，认真进行处理，并加强观测，达到沉降要求后，方可进行路面施工。

(2)严格材料控制。

路面材料质量控制的好坏，是路面质量的关键，应根据当地实际，择优选材，严格进场材料控制及场地管理。

1.沥青的选择应按照公路等级、气候条件、交通组成、路面结构类型及层位、施工方式等，并结合当地使用经验，经技术论证后确定。

2.沥青混合料所用集料必须专业化集中生产、集中供料。粗集料必须严格控制针片状颗粒含量、压碎值和含泥量；细集料必须严格控制砂当量和棱角性。

3.沥青路面使用的各种材料运至现场后，各方要根据进货批量取样进行质量检验，检验合格的材料方可使用。不得以供应商提供的检测报告或商检报告代替现场检测。对不合格材料，要限期退货和清理出场。

4.材料的堆放应予以重视，不得混放，避免雨淋，堆放场地必须硬化。

(3)改进施工组织。

施工前必须制定科学、周密的施工组织设计并严格按设计进行施工。应合理确定各结构层的施工周期和施工间隔及机械组合，路面基层应有足够的养生时间，达到强度要求后，方可进行下一层施工。面层必须防止层间污染，特别是中央分隔带、绿化、路肩等的施工不得与沥青面层施工交叉作业，以保证路面的强度、整体性和均匀性。

(4)控制施工工艺。

施工工艺方面应注意如下五点：一是要高度重视配合比试验和试验段试铺工作，根据试验段结果，调整确定合理的生产配合比；二是要采用自动化程度高、计量准确、产量大的拌和楼，并在生产过程中加强对拌和楼稳定性的控制；三是在运输、装卸、摊铺、碾压过程中要采取严格措施减少温度离析和材料离析；四是要严格控制摊铺宽度，并加强接缝处的质量控制；五是要高度重视路面压实，配备数量、吨位满足压实要求的压实设备，控制压实工艺。

3、加强预防性、及时性养护，延长路面使用寿命

公路养护管理单位要按照《高速公路养护质量检评方法》（交公路发[2002]572号）规定的频率，定期对路面结构强度、抗滑性能、平整度和路面破损状况等进行检测，并采用路面管理系统对路面使用状况进行评价，科学制订养护计划，针对路面早期损坏加强预防性、及时性养护工作，延长路面使用寿命。

4、加深技术研究和引进工作

采用新技术、新材料、新方法和新工艺，是防治高速公路沥青路面早期损坏的基础。各地交通主管部门要针对本地区高速公路沥青路面损坏的特点及自然环境条件，组织有关单位和人员结合工程建设进行研究和攻关，提出防治措施和方法，成熟经验要及时总结推广。要积极借鉴、吸收国外，特别是发达国家先进技术经验，高度重视有关技术标准、规范的制定、修订、完善工作，争取在短时间内实现国内技术领域新的跨越，全面提升我国高速公路沥青路面建设水平。

5、加强对从业人员的培训

路面质量最终取决于一线从业人员，要加强对公路设计、施工、监理、管理等各方面从业人员，尤其是一线从业人员的岗位技能培训，有计划、有步骤地开展多种形式的防治沥青路面早期损坏的业务培训，使之掌握正确的技能，增强责任心，不断提高业务素质。

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【关键词】沥青混凝土路面；结构设计；使用性能；措施

On the structural design of asphalt concrete pavement

Yuan Long-pan

(Jiangsu Transportation Research Institute Co., Ltd. Suqian BranchSuqianJiangsu223800)

【Abstract】This paper discusses the structural design of asphalt concrete pavement problems, and to improve pavement performance of asphalt concrete measures to be taken in order to improve the design level, to extend the service life of asphalt concrete pavement.

【Key words】Asphalt concrete pavement;Structural design;Performance;Measures

随着我国公路事业的迅速发展，沥青混凝土路面已被广泛使用，但是由于施工质量控制不当、材料质量不高、重载车辆较多，以及路面结构设计不完善等因素，使得沥青混凝土路面出现车辙、剥落、反射裂缝、低温开裂等早期病害，这就给设计人员提出了较高的要求。路面结构设计者要全面掌握沥青混合料的性能和级配比例，结合项目的自然、气候、交通量、经济条件等实际情况进行针对性的路面结构设计。

1. 路面结构设计中存在的问题

1.1结构类型选择不当。

在多雨潮湿地区，采用AK型上面层结构，空隙率较大，下雨后，水分容易渗入面层中，如果中、下面层采用AC-I型相对密实的结构，水分则聚集在上面层和中面层之间，并且上面层长期浸泡在水中，导致路面发生松散、坑洞等破坏；反之，若中、下面层采用AC-II型结构，水分会直接渗入基层，基层长期浸泡在水中，会发生松散、唧浆，从而使整个路面结构破坏、危害更大。大量的调查研究资料表明，水损害是沥青路面早期破坏的主要原因。

1.2混合料类型与结构厚度不匹配。

设计中往往选择的沥青混合料类型与路面结构层厚度不匹配，由于集料最大粒径过大，公称尺寸集料偏多，因而造成混合料容易离析、压实困难、空隙率偏大，从而导致早期水损害问题。

1.3沥青混合料级配不尽合理。

沥青混合料级配组成对车辙的影响非常大，因为现有的级配范围较广泛，一些混合料级配虽然未超出级配范围，但实际级配组成偏细，通车一、二年后就出现大于3cm的车辙，因此沥青混合料级配不合理也是导致路面损坏的重要原因。

1.4沥青路面原材料选用控制不严。

沥青材料对于路面的低温抗裂性能及高温抗车辙性能及耐久性有很大的影响。面层结构的粗集料的压碎值达不到规定的要求时，在行车荷载和环境因素的反复作用下被压碎，从而使得路面抗滑性能和抵抗变形的能力减弱。

此外，一般酸性岩石的石料如花岗岩、石英岩等与沥青的粘附性较差，长时间使用后会使沥青膜渐渐地从集料表面剥落，并导致集料之间的粘结力丧失而导致路面破坏。

2. 重视改善沥青路面的使用性能

沥青路面的使用性能是指路面所能提供的行车条件。路面使用性能可以由路面使用者的综合感受来进行评价。路面使用性能好，行驶舒适，路面使用者对路面的评价就高。

影响路面使用性能的第一因素是平整度，其次是道路裂缝，最后是车辙。路面的平整度是全路的综合性评价指标，除了道路本身外，还与线内桥梁的桥面铺装、伸缩缝的安装、桥头过渡段等的处理质量有密切的关系，处理好这些问题，才能提高路面的使用性能。

要提高路面的使用性能，主要应从改善平整度，减少路面裂缝和车辙等方面着手，而要达到这些目的，必须从路面设计(包括结构体系和面层设计)、材料设计和施工作业等方面去考虑，而这三个方面的因素又是相互影响和关联的。最根本的因素是路面设计。

2.1合理选择路面结构类型。

路面面层根据当地的气候、自然条件、当地习惯及经济水平等综合确定。上面层应综合考虑高温抗车辙、低温防开裂、抗滑的需要；中面层应重点考虑抗车辙能力；下面层重点考虑抗疲劳开裂性能、密水性等。

对潮湿区、湿润区等雨水、冰雪融化对路面有严重威胁的地区，在考虑抗车辙能力的同时还应重视密水性的需要，防止水损害破坏，宜适当减小设计空隙率，但应保持良好的雨天抗滑性能。对于干旱地区，受水的影响很小，对密水性及抗滑性能的要求可放宽。

2.2选择合理的结构层厚度。

（1）基层与底基层的合理厚度。

结构层厚度的确定，设计时考虑最多的是层厚能否满足路面强度的要求。一般来说，基层与底基层每压实层厚度习惯上设计为16cm和20cm。16cm厚度一般施工时压实度容易保证。但是，当厚度达到20cm时，压实就比较困难。对于水泥稳定级配碎石或者石灰粉煤灰碎石，如果设计控制厚度低于16cm，则由于施工时的误差所在，局部会出现厚度薄弱现象，影响结构层整体厚度，因此厚度最好控制在16～18cm左右为宜。

路面顶面标高，施工时有时稍低于设计标高。为了防止夹层出现，路拌机往往要超拌l～2cm，加上施工误差，设计层厚为20cm时，压实厚度可能达到2l～23cm，个别情况下可能达到23～25cm，这时压实是比较困难的。从现场压实度检测试坑中，我们可以看到，从顶面以下15cm范围内压实效果很好，而底面的2～5cm这一部分压实效果不甚理想，呈略为松散状态。这种现象无论采用什么碾压措施都是很难消除的，因此，设计最大厚度以不超过20cm为宜。

（2）面层厚度与集料粒径的确定。

我国公路沥青路面施工技术规范中规定，上面层沥青混合料的集料最大直径不宜超过层厚的1/2，中下层及联结层的集料最大粒径不宜超过2/3层厚。

一般来说，沥青混合料的最大粒径与层厚的比值愈大愈容易出现离析，而且愈不容易碾压密实。

我国沥青路面表面层一般为4cm，表面层混合料类型多采用AK-16和AC-16或AK-13和AC-13，最大粒径与层厚之比为16：40=2：5和13：40=1.63：5，比值大于1/3，但小于2/3。这是符合规范要求的。但是，有研究认为，当最大粒径与层厚比值超过1/3，容易引起离析，而且不容易压实。因此，面层厚应设计为集料最大尺寸的3倍以上。如果用AK-13和AC-13，则选用至少4cm厚度，如果用AK-16和AC-16，则选用至少5cm厚度。

（3）重视层间连接。

目前，习惯上对层间连接没有引起高度的重视。路面裂缝处出现唧浆现象，主要是层间连接不紧密，有缝隙可供水浸入，或者说层间夹有浮灰或松散细颗粒，水进入层间缝隙后，缝隙中的水在行车荷载作用下产生动水压力，在行车荷载重复作用下，对缝隙产生重复冲刷，形成唧浆，使缝隙处结构层强度相应降低，以致形成空洞，造成路面损坏。

为了避免上述现象的发生，基层与基层间连接时，宜喷洒适量的水泥浆；基层与面层结合面，在喷洒透层后，加做防水层；在面层之间，洒粘层油进行层面连接。这样处理后，结构层整体连接在一起，层间连接紧密，形成一个类似全厚式的结构体系，无论是对受力还是对防止水的损坏都起到非常好的作用。

2.3合理进行沥青混合料级配。

对夏季温度较高，且高温持续时间长，但冬季不太冷的地区或者重载路段应重点考虑抗车辙能力的需要，减少4.75mm及2.36mm的通过率，选用较大的设计空隙率，当采用密级配混合料时，宜选用粗型密级配沥青混合料；对冬季温度较低，且低温持续时间长的地区，或者非重载路段，应在保证抗车辙能力的前提下，充分考虑提高低温抗裂性能，适当增大4.75mm及2.36mm的通过率，选用较小的设计空隙率，当采用密级配混合料时，宜选用细型密级配沥青混合料；对夏季温度高，且持续时间长，冬季又十分寒冷，年温差特别大，又属于重载路段的工程，高温要求和低温要求发生矛盾时，应以提高其高温抗车辙能力为主，兼顾低温抗裂性能的需要，在减少4.75mm及2.36mm的通过率的同时，适当增加0.075mm的通过率，使其级配范围成S型，并取中等或偏高水平的设计空隙率。

2.4严格选用优质的原材料。

沥青材料对于路面的低温抗裂性能及高温抗车辙性能及耐久性的关系非常直接，选用优质的沥青非常重要，沥青选择不但要满足规范要求，而且要尽可能提高指标要求，此外，对于高速公路的上面层，应尽可能采用改性沥青，改性沥青对高温稳定性次数较之普通沥青能提高一倍以上，改性沥青对低温弯曲试验破坏应变较之普通沥青也有很大程度的提高，高速公路中面层在重载较多或气候条件差并有条件时也应尽可能采用改性沥青。

篇6

Abstract: Based on "Road Flexible Pavement Design Standard", the paper analyses the reliability theory and elaborates its application on road pavement engineering. The author gives the analysis on the reliability of asphalt pavement structure and raises the probability design method for asphalt pavement.

关键词:沥青路面结构;可靠性;设计方法;研究

Key words: asphalt pavement;reliability;designing method;reasearch

中图分类号:U416 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)18-0064-02

0引言

传统的柔性路面设计方法中的一些主要计算参数,如交通量、土基、结构层材料强度及模量、厚度等都是定值,由此计算得到的路面结构其输出指标如弯沉、厚度及使用寿命等也是定值。但事实上,路面结构的设计参数中大部分是随机变量。

为使柔性路面设计方法更合理、更科学、更可靠,有必要在设计方法中引入统计概念及概率概念,并能够充分考虑各设计参数的变异性或不确定性对设计结果的影响,并且可以按变异性水平和可靠性水平来设计不同等级的路面结构。

1可靠性理论及其在路面工程中的应用

1.1 可靠性分析中的蒙特卡洛模拟法可靠性分析方法实际上是一种概率分析方法。概率分析方法有许多种,如蒙特卡洛模拟法、变量变换法、网格法等。最为有效和广为所知的方法是蒙特卡洛模拟法。下面介绍利用舍选法产生随机变量x的理论样本。如果密度函数用解析或数值这两种形式的任一种表示,则可以用舍选法得到一个理论样本。舍选法的步骤如下:先求得f(x)的最大值a,然后再由(0,1)之间的均匀分布产生两个随机数,记为r1和r2,x的取值为:x=r1(u-l)+l,其中u和l是上下界值,如果r2≤f(x)/a则接受这个x的试验值,否则就舍弃它并重新做。

应用舍选法,一个很重要的问题是成功地取得一个之前所需要进行的平均试验次数(即在一次模拟试验中进行舍弃的期望次数),为此,写出以下的概率表达式:p(x在dx内发生的无穷小事件和被接受)。因此,为了得到一个可接受的值,平均需进行a(u-l)次试取。

由此可知,蒙特卡洛法也是一种抽样技术,因而也存在着抽样理论中同样的问题,即其结果也受到抽样误差的约束。所以,为了得到高精度的结果,模拟次数必须足够多。由于蒙特卡洛法算法简单,因此它是沥青路面的可靠性分析的有力工具。

1.2 沥青路面可靠性分析中的极限状态函数由沥青路面结构可靠度的定义可知,在路面可靠性分析中,涉及到两个随机变量,即路面结构预定完成的功能和实际完成的功能,当用不同的指标来反映这两个随机变量时,就有不同的极限状态函数。下面是主要的极限状态函数形式:极限状态函数为g=N-n。其中:N为路面的疲劳寿命;n为预估轴载重复作用次数;可靠度R=P(g>0)=p(N>n)。

2沥青路面参数的概率统计分析

沥青路面设计中包括三种类型的变异:①设计路段长度内的变异;②设计时采用的值和路面结构中的实际值之间的变异;③由于设计模型与实际不符而产生的变异。

影响沥青路面性能的因素非常多,其中大多数为不确定型的变量。变量之间的关系非常复杂,可能相关,也可能不相关。由于以上原因,必须要对参数进行拟合良好性检验。参数的拟合良好性检验方法有拟合度的卡方检验和拟合度的柯尔莫哥洛夫检验。

3现行沥青路面设计方法的可靠性分析

3.1 以弯沉为控制指标的沥青路面设计方法的可靠性分析路面的功能函数,即路面的极限状态方程定义为:g=N-n。其中:N路面的疲劳寿命,n预估轴载重复作用次数,其可靠度R=P(g>0)=P(N>n),式中:ls为路表实际弯沉;lR为路表容许回弹弯沉。可见,采用lR-ls和N-n两种功能函数是没有差别的。

在沥青路面的可靠性分析中,弯沉的解析解是关于路面结构层模量、结构层厚度等参数的极为复杂的隐函数。

为了对柔性路面进行可靠性分析,采用标准FORTRAN语言编制了计算机程序RELF1,该程序采用了概率分析中的蒙特卡洛模拟法,在每次模拟中,利用计算弯沉的简化公式来求三层体系路面结构双圆荷载轮隙中心点的弯沉值以及路面结构的疲劳寿命。

3.2 以基层底面弯拉应力为控制指标的沥青路面设计方法可靠性分析以基层底面弯拉应力为控制指标时疲劳方程为:

沥青路面可靠性分析中,采用的极限状态方程为g=N-n

其中:n为预估轴载重复作用次数;N为疲劳寿命。

可靠度R=P(g>0)=P(N>n),因为可靠度R=P(N>n)=P(σR>σS)。其中σS为基层底面的实际弯拉应力。所以,采用N-n和σR-σS两极限状态函数是一样的经过计算,疲劳寿命变异性对各参数变异性的敏感程度从大到小的顺序依次为:h2、P、h1、E2、E3、E1。

4我省沥青路面结构可靠性设计方法

4.1 目标可靠度的确定路面的目标可靠度是进行路面设计时作为设计依据的可靠性指标,它表示设计预期达到的结构可靠度。

由于软土地基分布较广,土基回弹模量的变异系数范围较大,并且降雨量大,雨季较长,经常出现水毁、冲刷、滑坡等道路病害。夏季气温较高,路面易产生拥包、车辙,这些因素严重地影响了道路的使用性能,降低了路面的可靠度水平。但江苏的经济发展非常快,地理位置至关重要,是我国南北贯通的枢纽,所以急需建设一批高等级的公路来满足这些要求。

4.2 沥青路面的可靠性设计方法及程序沥青路面的可靠性设计方法是以现行的双圆均布荷载作用下的弹性层状体系为基础的。

①根据道路等级和施工管理水平在推荐的可靠度水平范围内确定目标可靠度R0,施工管理水平高时,取高值,反之,则取低值。②根据设计路面所在地区的路面参数概率统计分析结果,确定路面结构随机变量的均值、变异系数及其概率分布形式。③根据交通量调查结果、沿线经济发展状况及道路等级确定累计轴载作用次数的均值及变异系数。④确定极限状态方程的形式。⑤初步拟定路面结构。⑥利用蒙特卡洛模拟法计算该路面结构的系统可靠度R。⑦若R≥R0且(ε为设计容许的误差),则该路面结构满足设计要求。⑧若R

5本研究得到的主要结论有

①采用了g=N-n作为沥青路面可靠度研究的极限状态函数;②采用蒙特卡洛法作为沥青路面可靠性研究中概率分析方法,大大缩短了蒙特卡洛模拟法的运算时间,为沥青路面可靠性研究提供了极大的方便;③利用所收集到的数据进行统计分析,得到了沥青路面各设计参数的合理的概率分布形式,以及变异系数的范围;④编制了沥青路面的可靠性分析和设计程序。

参考文献:

[1]刘沐宇,汪劭礻韦.沥青路面结构优化方法的研究[J].武汉理工大学学报,2002(4).

[2]焦同战.沥青路面结构可靠性分析及其有限元模拟[D].内蒙古:内蒙古工业大学,2007.

篇7

关键词：加铺沥青层 设计参数 指标 标准

Abstract: it introduces the old cement concrete pavement stress absorbed layer of paving asphalt layer structure and the design method of design parameters, control index and design criteria.

Keywords: add paving asphalt layer design parameter index standards

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

1设计参数

进行加铺层结构设计前需对交通状况、气候、旧混凝土路面结构、沥青加铺层结构和材料等设计参数进行调查和试验测定，具体内容有：

（1）交通量、交通组成、气候和自然区划等资料调查。

（2）旧水泥混凝土路面几何尺寸调查及强度测试与评价；旧水泥混凝土路面基层顶面当量回弹模量测试；旧混凝土路面接缝传荷能力调查评定；脱空板调查。

（3）沥青混合料抗剪强度和抗拉强度的试验测定。

（4）各种材料的导热系数、导温系数及温度收缩系数等参数的试验测定。

2旧水泥混凝土路面的控制指标

对于旧路功能性破损可以通过普通的直接加铺罩面使其功能得以恢复，对于结构性的损坏，在采用沥青加铺改造前必须要对损坏路面进行彻底的综合处治恢复。为使加铺层处于良好稳定的工作状态，要求板必须稳定地支撑在基础上，对破坏严重的板块要挖除后重新铺筑，对裂缝、接缝、脱空、错台等病害也要处理。针对原有水泥路面病害的调查与评定，重点采用旧水泥混凝土板块的单点实测弯沉值和板块间实测弯沉差作为旧路控制指标：

（1）旧板单点实测弯沉值控制指标（0.01mm）：

单点实测弯沉值：，不予处理；

单点实测弯沉值：，钻孔压浆处理；

单点实测弯沉值：，整块板破碎，处理基层，浇筑混凝土新板

（2）旧板间弯沉差控制指标，灌浆前后相邻水泥板间实测弯沉差：

（3）根据实测弯沉控制指标，旧路综合处治分为一般处理、钻孔压浆处理（即水泥灌浆法）和整块板破碎后处理基层并新浇砼板块等三种方法。

（4）7天后再测弯沉，检验压浆效果。如达不到以上指标要求，凿除板后重新处理水泥板及路基部分。

3设计标准

在进行旧水泥混凝土路面上采用应力吸收层结构加铺沥青面层设计时，在路面强度上主要考虑满足三方面的指标要求，一是旧水泥混凝土路面结构经过加铺后达到强度要求；二应力吸收层不破坏，能正常发挥消解应力的作用；二是沥青加铺层在经过应力吸收层应力消解后，能够满足防止荷载型及温度型反射裂缝的要求。因此，在设计时需要进行以下两项内容的计算：

（1）旧水泥混凝土路面结构计算

①有沥青加铺层的水泥混凝土板临界荷位荷载疲劳应力为：

式中：――标准轴载在有沥青加铺层的水泥路面临界荷位产生的疲劳应力(MPa)；

――考虑累计荷载作用的疲劳应力系数，；

――考虑接缝传荷能力的应力折减系数，设计时可按不利情况考虑取1.0或按实测由此式计算：；

――弯沉传递系数，即单轴载作用下未受荷边缘和受荷边缘的弯沉比；

――沥青层对板底弯拉应力影响系数，可查规范；

――沥青加铺层厚度（m）；

――标准轴载作用下无沥青加铺层时水泥、路面临界荷位的荷载应力（MPa）；

②有沥青加铺层的水泥混凝土板临界荷位温度疲劳应力为：

式中：――有沥青加铺层的混凝土板临界荷位处温度疲劳应力（MPa）；

――无沥青加铺层时水泥板在临界荷位处最大温度梯度时温度应力（MPa）；

――考虑温度沿板厚非线性分布的温度应力系数；

――有沥青加铺层的水泥混凝土板最大温度梯度（℃/cm）；

――混凝土的线膨胀系数（1/℃），通常可取为1×10-5/℃；

――混凝土板厚度（m）；――混凝土的弯拉弹性模量（MPa）；

――影响系数；――混凝土弯拉强度标准值（MPa）；

――考虑温度应力疲劳作用的系数；

（2）整个加铺层结构计算

计算点位为旧水泥混凝土路面接缝处沥青加铺层底部、应力吸收层底部。

1）沥青加铺层结构计算

①满足防止加铺层荷载型反射裂缝要求

为防止沥青加铺层产生荷载型反射裂缝，沥青加铺层在荷载作用下产生的最大剪应力应不大于沥青混合料的容许剪应力。容许剪应力可按下式计算：

其中：――沥青混合料的容许剪应力（MPa）；

――沥青混合料的抗剪强度（MPa）；

――沥青混合料的粘聚力（MPa）及内摩擦角(°)；

――计算点的有效法向应力（MPa）；

――路面抗剪时的结构强度系数，与两个因素有关，轴载重复作用次数Ne与道路等级系数，有如下关系：

――通过试验确定的系数；

――考虑接缝传荷能力的剪应力折减系数。

②满足防止加铺层温度型反射裂缝的要求

为防止沥青加铺层产生温度型反射裂缝，考虑松弛效应后沥青加铺层的最大主应力应不大于沥青混合料的容许拉应力。

容许拉应力按下式计算：

式中：――沥青混合料的容许拉应力（MPa）；

――沥青混合料的劈裂强度（MPa），由试验确定；

――与温度疲劳、沥青混合料级配类型相关的沥青混合料抗拉结构系数。

4结语

我国现行《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40-2002）只对旧水泥混凝土路面上加铺沥青层厚度作了指导性的要求，即沥青加铺层的厚度按减缓反射裂缝的要求确定，因此，针对应力吸收层防治反射裂缝措施开展对旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构研究，完善加铺层设计的理论体系，具有重要意义。

参考文献

[1]曹东伟，胡长顺.旧水泥混凝土路面沥青加铺层力学分析[J].西安公路交通大学学报，2000.1

篇8

【关键词】城市道路；沥青路面结构；研究深化；具体措施

0.前言

沥青路面的主要施工材料是沥青，它实现对水泥的有效替代，有利于胶结料路面结构的形成。沥青材料的应用非常广泛，它应用于日常的各类基层建设、低级层建设以及修筑垫层建设，突破了以往的普通混凝土路面的局限性，表现出来了良好的特质，比如其表面平整性，低噪音性、小振动、保证其行车舒适性，有利于日常的养护维护。

1.沥青路面结构设计与结构层组合设计的规范要求

沥青路面的建设离不弃其路面结构设计的优化，为了实现路面工程的施工需要，我们需要按照工程规范严格施工。确保其施工环节的稳定性，促进温度稳定性与水稳定性的提高，有利于避免高温环境下的形变，避免低温环境下的开裂等，实现沥青路面高荷载性的提高，减少路面破损率，实现日常路面施工的需要。保证路面的强度与刚度，在一定的荷载环节下，避免路面发展明晰的形变，避免路面发生破坏与开裂情况的发展，通过沥青路面结构的有效设计，实现沥青路面质量的提升。与此同时，我们也要确保沥青路面平整度的保持，避免在一些环境下的高幅度震动，确保日常行车的安全性。我们也要提高沥青路面的耐久性，以有利于疲劳破坏的发生，有利于路面施工的稳定运行。沥青路面的抗滑性也是很重要的，我们要保证沥青路面与车辆的有效摩擦力，以有效避免车辆发生打滑现象，从而避免相关的安全事故。

在沥青路面结构设计过程中，我们也要保证其成本的最低消耗，确保其最高效益的实现，以满足道路建设综合效益的提升，为了确保沥青路面结构设计的优化，我们需要进行以下原则规范，为了保证道路施工系统的整体发展，我们需要积极做好路面结构设计工作，确保结构组合的优化，对当地施工气候环境、地质环境、水文环境等进行综合分析，根据本地的综合环境进行及时的材料应用，设计出满足路面施工整体效益提升的路面结构方案，确保材料组成设计环节的高效运行，在此过程汇总，我们要根据材料情况展开积极的调查，以确保路面材料的积极供应，以满足现实道路施工的需要。我们也要做好积极的结构设计，确保组合设计环节与结构设计环节的有效结合，在施工之前，要做好交通量的积极预测，通过一系列的试验来满足路面设计的需要，确保排水设计的正常运行，以有利于排水效果的有效增强，以延长路面的施工寿命。

2.关于沥青面层及厚度的设计要求

（1）为了确保沥青路面结构设计有效优化，保证路面施工的正常运行，我们需要进行沥青材料的有效选择，确保材料准备环节的正常运行。一把来说，表面层的受压幅度是比较大的，它承受的压力比较集中，主要以剪应力为主要承受力，在此过程中，为了保证路面的质量要求， 我们要进行温度稳定性与构造深度的良好保持，确保其抗滑性能的提升，有利于满足日常交通环节的需要，为此我们要进行中粒式沥青混凝土的有效应用。一般来说，级配沥青混凝土的空隙率是比较小的，它具备一定的抗裂、防水的性能，有利于提高路面的耐久性，密级配混合料得到了大规模的应用，目前来说，AC混合料因此较低的成本被广泛应用于路面表面层。

中下面层沥青混合材料是沥青路面结构系统的重要环节，其以竖向受压方式为主，竖向压缩变形促进了其变形。一般来说，双向受拉其下面层受力的日常状态，它是疲劳破坏产生的根源。中面层厚度一般为50毫米到80毫米之间，粗型密实型沥青混凝土AG20是其主要的应用材料，其集料的选择是以10毫米粒径的粗集料为主的。下面的厚度要求为60毫米到90毫米，为了有效提升其抗水损害性能，一般进行粗型密实型沥青混凝土AC25的应用，它是以粗集料模式为主的混凝土。

（2）沥青层厚度也是我们需要考虑的因素，确保其实用性，科学性很重要。基层与底基层的选择有利于路面结构设计的优化，为此我们需要保证基层良好的稳定性、刚度以及强度，以有效防范沥青路面的反射裂缝，实现沥青路面结构的有效优化。在此环节中，有些半刚性基层材料被广泛利用，比如水泥稳定粒料、二灰稳定粒料的有效利用，这些半刚性基层材料具备良好的抗冲刷能力、其表面强度高，并且具备低收缩性。一般来说，石灰稳定土难以作为基层的材料，这是因为其很差的水稳定性，应用于底基层是比较合适的。与此同时，我们也要保证透水层的封水效果，确保对水泥稳定碎石材料的有效利用，这种材料具备良好的系能，比如高强度、良好的刚度与抗冲刷能力。

（3）沥青结构层的内部应力是不断变化的，与深度的增加成反比，为了确保材料性能的有效保持，我们需要进行结构各层材料的有效布置，以满足材料刚度与强度的需要。通常来讲，砂石与级配碎是城市道路的主要应用材料，为了实现施工工艺的提升，我们需要对底基层厚度、半刚性基层厚度进行有效掌控，确保其厚度满足施工规范的要求，与此同时，我们也要保证结构受力的稳定性，与利于日常施工环节的运行。

（4）我们根据具体施工环境，进行垫层与路基改善层的具体布置，一般来说，排水垫层广泛应用于路基比较潮湿或者地下水位较高的地段环境，使用碎石、砂砾等一系列的渗水性材料，实现路基排水环节的有效进行。在高液限黏土路段环节中，我们要进行路基回弹模量的保持，确保满足其承载力的要求。具体一般是采取掺入石灰等固化材料或采取在路床顶层换填级配碎石，以及同时设置土工合成材料等综合处治方法。在石方路堑，为了避免路基受裂隙水、泉眼等地下水的影响，宜在全断面铺设级配碎、砾石等渗水性材料作为排水垫层，。对于排水不良的土质，一般采用级配碎石、砂砾等透水性比较良好的材料这样不仅可以满足路面结构设计需要，同时又可以满足排水的需要。

3.关于路基的具体设计

为了保证路面结构对相关荷载力的承受，我们要进行路面结构基础路基环节的优化，确保路基结构设计的均匀性、科学性、稳定性，以有利于日常路面结构设计的需要。因为只有这样才能避免路基因为过量的沉降变形而产生路面破坏的现象，保证路面结构使用的耐久性。 对于比较软弱的路基可以采取加固的方法进行处理，加固后使得沉降量满足路面结构设计的要求。

为了确保地下水位较高路基环节的进行，我们要采取一系列措施，进行路基标高的有效设计，有利于保证路床土环节的有效运行。我们可以进行地下水水位降低与粗粒土材料的填充， 以有利于突破设计标高的局限性。合理的安排填筑的顺序，选用优质填料，用来避免或减轻因为膨胀和收缩带来的不均匀的变形。对于含有机质的细粒土以及液限大于50的高液限黏土一般不允许用来作为快速路和主干路的路床填料；塑性指数大于16及液限大于50的高液限粉土不能用作快速路和主干路的路床填料。

4.结语

城市道路设计系统中，沥青路面结构设计环节是其重要的环节，需要因为我们的广泛重视，以满足实际工程施工的运行。

【参考文献】

[1]黄兴安.公路与城市道路设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2005.

[2]沈金安.国外沥青路面设计方法汇总[M].北京：人民交通出版社，2004.

[3]黄晓明，朱湘.沥青路面设计[M].北京：人民交通出版社，2002.

篇9

关键词：重载交通沥青混凝土路面材料结构

随着我国国民经济的快速发展，高速公路的建设进入。由于沥青路面作为一种无接缝的连续式路面，具有足够的力学强度，能适应各种行车荷载，且行车平稳、舒适、噪音低以及工期短、维修方便等优点，已建和在建的高速公路绝大部分采用沥青路面，这也促使其质量及使用性能取得了长足的进步。但我国的高速公路沥青路面在投入运营后仍出现了不少早期破坏现象，主要体现在局部沉陷、开裂、水损害(坑洞、网裂、唧浆)、高温车辙、泛油及路面平整度迅速下降等诸多方面。上述破坏现象的产生有的与下卧层的施工质量密切相关，而大多数情况下则与沥青路面本身的材料、结构设计及施工质量有密切关系。本文主要探讨如何从沥青路面本身的材料选择和结构设计来进一步提高沥青路面的质量，增长高速公路的使用寿命。

一、 重载交通对沥青混凝土路面设计的影响

重载交通是指道路通车后交通量与累计当量标准轴次之比超过一般水平，路面性能衰减超常规发展的现象，国际道路界称为重任务交通，在国内被称为重载交通，主要表现形式为车辆超限、超载。

超载车辆对沥青混凝土路面设计中弯沉值和厚度选取有重大影响。《公路沥青路面设计规范（JTJO14―97）》是以设计弯沉值为路面整体刚度的控制指标，对高等级公路的沥青混凝土面层，半刚性基层和底基层进行弯拉应力验算，采用多层弹性层状理论公式进行验算，并以ZZ―100为设计标准轴。对于汽车的超载情况按超载50%时、100%进行当量轴次换算，我们发现当车辆超载50%时标准轴的数量增大约3倍；当车辆超载100%时，标准轴的数量增大约7倍。可见，车辆超载相当于增加了我们设计中的标准轴的数量。路面设计中，弯沉值是表征路面整体刚度大小的指标，当路面结构确定之后，其设计的弯沉的大小主要取决于累计轴次的大小。设计弯沉的大小又影响路面的设计厚度，因此，超载车辆对路面设计弯沉值和厚度选取有重大影响。

车辆超载对结构层弯拉应力也有影响。根据设计弯沉值对路面厚度计算时，应对面层及半刚性基层、底基层的拉应力进行验算，以此确定路面设计厚度。在目前公路施工中，普遍采用的水泥稳定碎石基层，水泥稳定土底基层为半刚性基层，所以设计时我们应对这些基层进行层底拉应力验算。

按照超载50%、100%对车辆进行当量轴次换算，以黄河JN150为例，折算为BZZ―100标准轴次，其疲劳作用已远远超出设计规范允许的正常范围。由于半刚性基层及底基层产生拉应力的大小完全取决于标准轴的数量，所以按正常设计的公路基层或底基层抗拉强度不能满足超载车辆行驶，使基层或底基层提前开裂，从而造成路面提前破坏。

通过对重载交通沥青路面的大量调查资料显示,重载交通可致使路面产生以下几种快速破坏：

(1)一次性破坏。一辆运货的特重车，在正常道路上行驶一次，便可将路面彻底压坏，即一次性破坏作用。由于其重量大，加之车辆的振动冲击作用，一次作用就可能使基层底面产生微细裂缝造成一次性破坏。

(2)车辙。沥青路面具有高温软化，粘滞流动、基层和土基的变形的特性,并包括一定程度的压实作用和材料磨耗。加之公路的渠化交通作用，在车辆的反复作用下将产生车辙；而半刚性基层沥青混凝土路面的车辙主要来源于沥青混合料的粘滞流动和一定程度的压实作用。重载车辆由于重量大、速度慢，将会大大加快车辙的形成。

(3)剪切推动。车辆在刹车、上下坡即转弯过程中，将会产生较大的推动力，重载车辆的这种剪切推动将显著增强，加速沥青面层的剪切破坏，致使重车行驶的行车道上推移、拥包明显增多。所以，重载交通将加速沥青面层的剪切破坏。

(4)结构性破坏。在重载交通的作用下,原设计的路面弯沉值、路面结构层厚度及沥青混凝土面层、半刚性材料基层、底基层弯拉强度可能无法满足实际要求，从而使路面结构提前破坏。

（5）泛油。泛油是指沥青面层重的自由沥青受热膨胀,直至沥青混凝土空隙无法容纳,溢出到路表的现象。泛油现象的产生会导致路面抗滑性能迅速降低,影响行车安全,进一步发展将会导致车辙的产生。沥青用量过多和设计空隙率过小都会使沥青混合料的饱和度过高,另外,在大量重型荷载的反复作用下,混合料不断地被压密,矿料间隙率逐渐减小,也会导致混合料无法容纳原来的沥青量而导致泛油。

（6）水破坏。轮迹带车辙裂缝类损害本身对路面承载能力影响并不大,对路面危害主要是由此带来的水损坏:当车辙达到一定的深度时,在辙槽内易积水,路表水会沿裂缝进入结构层内部。一方面,水分逐步侵入到沥青与集料的界面上,引起沥青与石料界面粘附性降低,从而导致沥青薄膜渐渐从集料表面剥离;另一方面,若进入路面的水透过面层,并滞留在半刚性基层顶面,在大量重型车辆的反复作用下,自由水产生很大的动水压力并冲刷基层混合料的细料,这样会导致路面大面积的破坏。

以上的破坏现象反映了重载交通对沥青路面几个主要方面的破坏，因此，在重载交通下，我们要从沥青水泥混凝土路面的材料和结构着手，研究出一个合理的沥青水泥混凝土路面的方案，避免沥青水泥混凝土路面在投入使用不久就产生破坏。

二、重载交通下沥青混凝土路面设计

重载作用下沥青路面设计首先是合理的材料设计，其次是合理的结构设计。但当前，普遍存在将路面结构设计和材料设计割裂开来的现象，缺乏结构、材料一体化的设计思想。提高重载交通环境下沥青路面的行驶质量，关键还在于路面各个结构层的材料设计和组合设计，其中提高沥青路面结构的抗剪切能力是重载沥青路面结构设计的核心。具体包括：改善沥青混合料质量，合理选择沥青混凝土层厚度，加强结构层之间的粘结，同时，提高基层强度和路面结构的承载能力也是必不可少的措施。

1.材料设计要求

根据前面的分析，沥青路面在重载作用下，在车辆轮载附近产生较大的剪应力，这是造成沥青面层疲劳开裂和车辙损坏的主要原因。而沥青混合料在设计和性能分析时，并未考虑混合料的抗剪强度。因此，有必要对沥青混合料的设计方法进行分析，并提出相应的解决方法。

现行的沥青混合料设计方法是马歇尔法，是一种基于经验的设计方法，根据稳定度、流值、密度及孔隙率等指标提出适当的配合比。它不能恰当得评估沥青混合料的抗剪强度，不能反映路面材料的实际受力状态，所以不适应重载交通路面的要求。因此有关专家建议采用三轴试验方法按抗剪强度进行沥青混合料设计。同时，以现行的沥青混凝土设计方法为基础，对其中的一些参数指标进行完善，进而达到改善沥青混凝土品质的目的，一条切实可行的途径 并且，我们应该看到，改善沥青混凝土的质量不仅仅是采用优质的改性沥青，更主要是完善现行沥青混凝土的设计方法，选用优质的改性沥青作为混合料的结合料，有利于提高混合料的粘结力，但这仅仅是提高混合料抗剪强度的措施之一，石料的性质、颗粒形状、级配的类型等是提高混合料抗剪强度的另一方面；此外，混合料现场空隙率水平是影响其在高温条件下的抗剪切能力最主要的因素，所以说，为了改善沥青混凝土质量应该从合理选择原材料，调整混合料的级配，完善配合比设计等方面入手。

2.结构设计探讨

一定厚度的沥青混凝土面层对提高沥青路面整体承载能力是有一定作用的，但沥青面层过厚会导致较严重的车辙，增加沥青面层厚度对改善沥青混凝土面层内部的剪应力状态并不是很理想。因此，在重载条件下要选择合理的面层厚度范围，沥青面层厚度的选择应考虑两方面因素：一是理论上的厚度，二是考虑实际施工水平的安全厚度，一般来说安全厚度略大于理论厚度。

我国的高等级公路大部分为半刚性基层沥青路面结构，而这种结构在重载车辆的作用下，早期损坏现象十分严重，全厚式路面对重载车辆的适应性较强，尤其适合于目前高速公路上超载较多的情况。全厚式路面在英国、美国等国家已经取得了成功，其使用寿命可达到50年之久。因此，针对我国重载车辆较严重的现状，引入这种路面结构有其合理性和必要性。

全厚式路面的设计理念代表了国外高等级公路路面结构选择和设计的新趋势，具有一定的合理性。而且它的总厚度比常规基层的沥青路面结构更薄，同时可以减少疲劳裂缝的可能性，并使路面可能发生的破坏限制在路面结构的上部。这样，当路表面的破坏达到某一临界水平时，只需更换表面层，不需要改变路面标高。这是一种最经济的路面维修方式。

全厚式路面结构设计的核心是按功能合理设置路面结构层，要求路面结构的面层具有抗车辙、不透水和抗磨耗的能力，中间层要具有良好的耐久性，基层要具有抗疲劳和耐久的能力。但国内尚未修筑此类路面，作为重载交通条件下的路面结构类型，尚需要进行进一步的研究。

同时，加强沥青面层层间及与基层的粘结也至关重要。沥青面层与半刚性基层之间的粘接一直是路面设计和施工所关注的问题，特别对于薄沥青面层结构和刚性基层结构，这个问题尤为突出。理论上半刚性基层和沥青面层之间是按照完全连续状态计算的，在实际施工过程中基层顶面一般都喷洒透层油和粘层油，有的还做下封层，但有时这样处理却仍然无法保证层与层之间的完全连续。所以必须加强层间粘结的施工质量控制。

篇10

关键词：组合式基层；路面结构特点；设计指标

1前言

在我国已建成的高等级道路中，比较普遍的采用半刚性基层沥青路面结构，半刚性基层具有较高的强度和承载力、良好的整体稳定性和耐久性，但其收缩开裂、反射裂缝、对轴载敏感性大、早期破坏严重、养护维修成本高等是显著的不足之处。

随着我国交通事业的迅速发展，沥青路面结构形式正由单一的半刚性基层路面朝多样化方向发展。在欧美国家较为流行且广为应用的柔性基层沥青路面亦开始引入我国，柔性基层沥青路面是指用沥青混凝土作为面层，沥青稳定碎石或级配碎石作为基层的结构形式，其具有较高的抗剪强度、抗弯拉强度和耐疲劳性，同时由于结构材料均为颗粒状材料级配成型， 路面结构排水畅通，路面结构不易受水损害。与半刚性基层相比， 柔性基层沥青路面不易产生收缩开裂。

组合式基层沥青路面采用半刚性材料作为路面结构的底基层（或下基层）， 柔性材料作为路面结构的基层（或上基层）。该种结构形式充分利用半刚性材料较高强度和承载能力， 可以减少沥青层的厚度，同时半刚性材料设置于柔性基层之下，大大改善了路面结构的受力条件；柔性基层可以对半刚性底基层反射裂缝起到缓解和止裂的作用， 还可以改善路面结构的水温条件。

常用的组合式基层沥青路面结构形式，采用沥青稳定碎石作基层，无机结合料稳定集料作底基层的结构形式，典型如密级配沥青稳定碎石+水泥稳定碎石基层组合，由于采用这种柔性基层加半刚性基层的特殊路面结构形式，导致组合式基层路面结构的应力分布、受力等与传统的半刚性基层沥青路面结构、柔性基层沥青路面结构的受力状态有所不同。

在沥青路面设计中，设计指标的确定对整个路面结构设计至关重要，它直接决定了路面结构组合设计的合理性及安全性。因此，有必要参考国内外相关路面结构的设计方法及参数，针对性的选取适合组合式基层路面结构的设计指标。

2组合式基层沥青路面结构特点

由于沥青混合料面层与沥青稳定碎石基层的变形相容性较好，模量比适中，组合式基层沥青路面的各结构层的水平应力（除上面层外）均小于半刚性基层沥青路面相应位置的水平应力，因此组合式基层沥青路面的疲劳寿命将较半刚性基层沥青路面显著增加，并且由于沥青稳定碎石材料的特性与面层沥青混合料性质基本相同，可使其与面层拥有较好的粘结，使得路面结构的整体性不致衰减过快，有利于路面结构长期性能。

组合式基层沥青路面的各结构层的剪应力要小于半刚性基层沥青路面同结构层的剪应力，设置沥青稳定碎石基层不致使面层结构因侧向剪应力过大而出现严重的混合料侧向流动。

组合式基层沥青路面路面各项力学特性取值均介于柔性基层沥青路面与半刚性基层沥青路面之间，因此，此类路面既不会发生如半刚性路面中由于基层疲劳开裂引起的自下而上的结构性破坏，也缓解了面层的剪应力水平，整体受力状态大为改善；此类结构一方面利用较厚沥青层抗疲劳性能好的特点，另一方面可充分发挥半刚性基层板体性强、分散荷载能力强、减小土基应力的特点。

3组合式基层沥青路面设计指标选取

3.1组合式基层沥青路面结构设计指标的选取原则

对于组合式基层沥青路面设计指标的选取，应遵循以下原则：

（1）按照使用要求，针对沥青路面的主要损坏类型和特点，选择相应的设计指标和标准，以控制住相关的损坏，使路面达到预期的使用性能要求。

（2）针对沥青路面为多层次的层状结构和损坏类型多样化的特点，设计指标应为多指标体系，不同的指标分别控制一项（或几项）损坏类型，而各项指标的标准之间应相互协调和平衡。

（3）设计指标应考虑同施工质量控制和检测以及路面状况评定方法和指标相协调。

（4）设计指标的选取，可以借鉴国外的研究成果和应用经验，但应该结合国内的现状、传统习惯和接受能力。不宜选用考虑的因素过于繁细、需要提供的条件和输入参数过于复杂的设计指标。

3.2组合式基层沥青路面结构设计指标的选取

沥青路面的损坏状态有2种：一种是结构性的破坏；另一种是功能性损坏。结构性的破坏是指整个路面结构或其中某些部分不能再承受荷载作用的破坏，例如断裂等；功能性损坏是指路面结构在使用过程中经受车辆荷载和温度等自然因素的多次循环作用后虽未破坏，但其使用功能逐渐变差，而在一定年限后达到不容许行车的程度。

路面设计的目的在于约束上述2种损坏状态的出现，尤其是要杜绝结构性破坏的产生，沥青路面的损坏主要有开裂和永久变形（即车辙）两大类型。

同济大学姚祖康教授指出，各类沥青路面的设计指标体系主要针对以下6类损坏：沥青层的疲劳开裂、半刚性层的疲劳开裂、沥青面层的永久变形、粒料层和路基的永久变形、沥青面层的低温缩裂、沥青面层的反射裂缝。组合式基层沥青路面因其受自身结构组成及材料特性，主要的损坏类型有：沥青层的疲劳开裂、半刚性层的疲劳开裂、沥青面层的永久变形。

近几年相关研究通过对柔性基层、组合式基层、半刚性基层三种典型路面结构进行力学相应分析计算，结果表明：从应力响应及变形相应两方面看，在3类沥青路面中，组合式基层路面的性能居于柔性路面与半刚性路面之间，其力学响应居于半刚性路面与柔性路面之间，并且通过分析得知，组合式基层路面由于其下半刚性基层的设置而使整体变形较小，同时沥青面层剪应力及基层拉应力水平较高，且过渡层底的沥青层拉应变较为集中。因此，笔者建议采用以下4个设计指标对复合式路面进行结构控制：

（1）路表弯沉值

路表弯沉是路面结构层和路基在标准轴载作用下产生的总位移，虽然该指标与路面破坏不一致，没有直接联系，但该指标代表着路基路面结构的整体刚度，反映了路面和路基的承载能力大小，是车辆荷载作用下弹性层状体系理论计算的一个指标。并且路表弯沉与路基顶面压应变有密切关系。路表回弹弯沉是路面各结构层的变形与土基回弹变形之和，且土基回弹变形占路表总回弹变形的比例一般在90%以上，因此路表回弹变形能够反映土基的工作状态，弯沉值的大小表征了路面整体刚度的弱强，即路面结构扩散荷载应力的能力。

同时我国长期采用路表弯沉作为控制指标，并建立了一整套相对比较完善的测量与换算体系，设计施工单位已累积了丰富的实践经验。基于这点考虑，本文仍将其作为组合式基层沥青路面总体承载力的判定指标。

（2）沥青面层层底拉应变

沥青层层底在车辆荷载作用下产生拉应变或拉应力，在轮荷载反复作用下导致路面疲劳开裂。疲劳开裂是沥青混凝土路面破坏的主要形式。我国现行《公路沥青路面设计规范》采用弯拉应力指标来控制沥青层底的疲劳破坏，而在国外的相关技术规范中，多以弯拉应变指标来控制沥青层底的疲劳破坏。目前相关理论分析结果表明，沥青层底拉应变对组合式基层沥青路面起控制作用，可以有效的防止沥青层出现疲劳破坏，因此，以沥青层底的拉应变指标来控制其疲劳破坏更为合理。鉴于此，本文将沥青面层层底拉应变作为组合式基层路面结构控制指标之一。

（3）半刚性基层层底拉应力

为了提高路面结构的整体刚度，组合式基层选用半刚性基层作为下基层（或底基层），即充分考虑了半刚性材料强度高、板体性好的特点，又充分利用了我国半刚性材料的使用经验，而且还可以适应当前我国对道路路基强度要求低的现状情况。相关研究分析表明：组合式基层沥青路面中半刚性基层层底的拉应力水平较高，鉴于此，为防止半刚性基层的疲劳开裂破坏，本文将半刚性基层层底拉应力作为组合式基层路面结构控制指标之一。

（4）沥青面层的剪应力

由于组合式基层大都采用沥青稳定碎石作为上基层，不可避免的加大了沥青层厚度，近年来， 许多学者对含有柔性基层和半刚性基层的沥青路面进行了分析研究， 发现该路面结构在车辆荷载、尤其是重载作用下， 路面很容易发生面层剪切破坏而产生破裂， 因此， 对于组合式基层沥青路面应予以考虑沥青层剪应力。防止路面产生面层的剪切破坏，本文将沥青面层的剪应力指标作为组合式基层路面结构控制指标之一。

4结语

本文通过对组合式基层沥青路面结构特点的分析，充分结合我国长期以来的应用的设计指标体系并研究对应该种路面结构破坏形态，确定该种路面结构应选用路表弯沉值、沥青面层层底拉应变、半刚性基层层底拉应力、沥青面层的剪应力4项设计指标，以便满足路面结构结构性及功能性要求。

参考文献：

【1】《公路沥青路面设计规范》JTG D50-2006

【2】《城镇道路路面设计规范》CJJ169-2011