路面设计要求范文

导语：如何才能写好一篇路面设计要求，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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1、路基地面排水一般原则和要求

(1)在路基施工前,首先应按照《公路排水设计规范》的原则与要求,校核全线路基地面排水系统的设计是否完备与妥善,确保排水工程的质量和使用效果。

(2)路基施工中,必须首先进行排水工程的施工(包括施工场地附近的临时排水设施),然后再做主体工程。

(3)路基施工时,不应破坏地表植被或堵塞水路,不得破坏农田排灌系统。各类排水设施如有损坏或堵塞应及时维修和清理,保持完好状态,使水流畅通,不产生冲刷和淤积。

(4)施工场地的临时性排水设施应与永久件排水设施相结合,地面排水与地下排水相结合,减少排水工程费用。

(5)特殊地区路基的施工,除应按照一般路基施工要求外,还必须结合本地区路基的特殊性做好路基地面排水的施工

2、边沟的形式及施工要求

路基地面排水设施包括坡面排水沟渠(如边沟、截水沟、排水沟)和特殊排水结构物(如跌水、急流槽、倒虹吸、渡水槽、蒸发池等)。各种沟渠和结构物的形式与作用是不相同的,因此应按照《公路排水设计规范》、公路等级、地形、所需排泄的设计流量以及路线设计综合考虑,合理布设。

2.1 边沟的形式

边沟常见的横断面形式有梯形、矩形、流线形、三角形四种。无论采用何种横断面形式的边沟,均应保证能通过全部设计流量。边沟的横断面形式及尺寸的选用取决于公路等级,边沟设计流量、设置位置和地质情况,可按《公路排水设计规范》中有关条款及计算方法确定。

有些国家和地区,为保证交通安全,边沟尽量选用较小尺寸,能保证通过设计排水流量即可。一般底宽为0.5m,深度不超过50cm,边坡为1:1.5,如边坡土质稳定可适当增大坡度。

2.1.1 梯形边沟

适用于土质边沟,排水量大,边坡稳定性好;长度一般小于500m,多雨地区不宜超过300m;纵坡与路线保持一致,最小纵坡为0.25%,沟壁铺砌后为0.12%,纵坡大于3%时必须进行边沟防护,主要尺寸为底宽≥0.4m,干旱地区可为0.3m;深度0.4～0.6m,多雨地区或水流汇集地段可适当加宽。

2.1.2 矩形边沟

适用于少占农田,路面宽度受到限制的矮路堤;多采用石砌或混凝土决筑,直立或稍有倾斜;长度一般小于500m,多雨地区不宜超过300m;纵坡与路线保持一致,最小纵坡为0.25%,沟壁铺砌后为0.12%,纵坡大于3%时必须进行边沟防护,主要尺寸为底宽≥0.4m,干旱地区可为0.3m;深度0.4～0.6m,多雨地区或水流汇集地段可适当加宽。

2.1.3 流线形边沟

多用于积雪、积沙路段,美观大方与环境相协调;深度0.4至0.6m,多雨地区或水流汇集地段可适当加宽;长度一般小于500m,多雨地区不宜超过300m;纵坡与路线保持一致,最小纵坡为0.25%,沟壁铺砌后为0.12%,纵坡大于3%时必须进行边沟防护,主要尺寸为底宽≥0.4m,干旱地区可为0.3m;深度0.4～0.6m,多雨地区或水流汇集地段可适当加宽。

2.1.4 三角形边沟

适用于矮路堤,多采用机械化施工,机械化施工可加至1:2～1:3,深度0.4～0.6m,多雨地区或水流汇集地段可适当加宽,长度不宜超过200m。

2.2 施工要求

(1)土质地段边沟当沟底纵坡大于3％,应采用干砌或浆砌片石进行铺砌。

(2)边沟水流流向桥涵进水口处,为避免边沟水对桥涵的冲刷,通常做以下处理:1)在涵洞进口处设置跌水井,并根据地形需要,可在进口前设置急流槽或跌水等构造物,将水引入涵洞。2)在边沟与桥头翼墙或挡土墙之后墙交汇处,应在边沟出水口设置急流槽或跌水,将水引入河道,避免边沟水积聚在桥头或挡土墙后。

(3)路堑与路堤衔接处,由于二者高差大,应在路堑边沟出水口处设置急流槽或排水沟,并延伸至填方坡脚以外,以免边沟水冲向填方坡脚。

(4)边沟水流流至回头弯处,流水已充满边沟断面,流速较大,应顺边沟方向沿山坡开挖排水沟,将水流引入路基范围以外的自然沟,或用急流槽引下山坡,以免增加对回头弯的冲刷。

(5)边沟与通道交叉时,可设纵向涵管通过,也呵将边沟起点设在通道两侧,以减少纵向涵管的数量。

(6)边沟与灌溉涵立交时,通常采用渡槽方式通过,应避免沟底标高与涵底标高相接近,而造成排水断面不足的现象。

(7)当边沟通过集镇路段时,可在边沟顶面加带槽孔的混凝土盖板,或采用纵向油管通过。

2.3 质量要求

(1)严格按照设计及施工规范的要求施工,边沟的位置、断面、尺寸、坡度、标高及使用的材料应符合设计图纸的要求。

(2)土质边坡必须平整、稳定,严禁贴坡;沟底应平顺整齐,不得有松散土和其他杂物,排水畅通。

(3)各类防渗加固设施、浆砌边沟要求坚实稳定,砌体砂浆配比准确．砌缝内砂浆均匀,匀缝密实,砌体抹面个整、光滑、直顺。

(4)采用干砌片石铺砌边沟时,应选用有平整面的片石,各砌缝要用小石子嵌紧,要求咬扣紧密、错缝,无叠砌、贴砌和浮塞。

(5)边沟施工完毕后,应对其施工质量及断面尺寸进行检查、校核,采用轻质木板钉成标准边沟尺寸,可方便而快速地核查边沟各部分尺是否符合标准要求。

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关键词：沥青路面；路面结构设计

Abstract: the design of the asphalt pavement, influence the highway asphalt pavement design there are many factors in the design, simple to the current specification is difficult to design the reasonable pavement structure. This paper existing in the design of the asphalt pavement, this paper discusses the solution and improve the strategy, so as to achieve economic and reasonable pavement structure.

Key words: the asphalt pavement; Pavement structure design

中图分类号：U416.217文献标识码：A 文章编号：

1引言

20世纪50年代以来，各国修建沥青路面的数量迅猛增长，所占比重很大。沥青路面也是我国高速公路的主要路面型式。随着我国国民经济和现代化道路交通运输的需要，沥青路面必将有更大的发展。沥青路面的设计和施工也变得越来越重要，路面结构设计的目的是以最低的寿命周期费用提供一种路面结构，这种结构在设计使用期内能按目标可靠度满足预定的使用性能要求。同时，这种路面结构所需的材料、施工技术和资金，符合当地所能提供的条件和经验。沥青路面的设计内容主要包括路面结构层原材料的选择、混合料配合比设计、设计参数的测试与确定、路面结构层组合与厚度计算、路面结构方案的比较与选择等以及路面排水系统设计和路肩加固等的设计。

2沥青路面设计中存在的问题和相应的改进策略

沥青路面是用沥青材料作胶结料修筑面层与各类基层和垫层所组成的路面结构。在沥青路面的设计中会出现很多的问题。下面介绍由于设计不当造成的问题和应该注意的设计方法。

2.1疲劳开裂

路面材料在出现疲劳开裂前所能承受的荷载重复作用次数，称为疲劳寿命。疲劳寿命的大小，除了同组成材料的特性有关外，主要取决于路面所受到的重复应变(或应力)级位的大小。路面设计年限内不同荷载和温度条件下的疲劳损耗可采用Miner(线性累加)假设予以总和。因而，根据预定设计年限内的荷载和温度条件以及材料的疲劳方程，可以分析设计年限末路面结构的累计疲劳损耗，以此判断路面是否会出现疲劳开裂。或者，可以利用等效疲劳损耗的概念，将不同轴载和不同温度条件下的疲劳损耗，换算成标准轴载和当量疲劳温度的等效损耗。以疲劳开裂作为临界状态的设计，采用沥青层底面的拉应变(或拉应力)作为指标，以最大拉应变不大于该层材料的容许拉应变作为设计标准。

2.2车辙

车辙是各结构层塑性变形累积的总和。半刚性基层沥青路面车辙主要产生在面层。车辙深度同材料特性、环境温度、重复应力的大小、荷载作用次数和路基路面结构层的刚度大小有关。车辙的出现，使路面平整度变差，从而影响行车质量和安全，同时也会促使路面开裂。根据使用要求所容许的车辙深度和预期使用年限内的荷载重复作用次数，可以限定一次荷载作用下所容许出现的塑性变形量。以车辙作为临界状态的设计方法，是以荷载作用下路基路面结构层内塑性应变的总和不大于容许塑性变形量作为设计标准，有些设计方法，采用路基顶面的竖向压缩应变作为设计指标，以控制路面的车辙深度。根据路基顶面的竖向应变同其塑性变形和路面车辙深度之间的经验关系，提出路基顶面的容许压缩应变值。

2.3路面回弹弯沉

路面在一次荷载作用下的回弹弯沉值反映了路基路面结构的整体刚度。许多试验观测资料表明，它与路面的使用状态(开裂和塑性变形量)之间存在一定的内在关系。根据路面使用状态和设计年限的要求，可以确定一次荷载作用下路面的容许弯沉值，路面以回弹弯沉为设计指标的方法，是以荷载作用下的路面回弹弯沉量作为设计标准。

2.4面层剪切

在垂直和水平荷载(如制动时)的共同作用下，面层结构中的最大剪应力不大于特定环境下(主要是温度)材料的抗剪强度。

2.5面层断裂

路面受到紧急制动所产生的水平力作用时，面层将受到很大的径向拉应力和水平向位移，从而使面层断裂并产生推移。由此，可提出一项设计指标——径向拉应力不大于面层材料的抗拉强度。

2.6低温缩裂

这是一项同荷载因素无关的设计指标。低温时，面层材料因收缩受阻而产生的温度应力不大于该温度时材料的抗拉强度。

3沥青路面结构设计的一般原则

在沥青路面结构设计工作中，应该遵循下述的技术经济原则：1.因地制宜，合理选材路面各结构层所用的材料，尤其是用量大的基层、垫层材料，应充分利用当地的天然材料、加工材料或工业副产品，以减少运输费用和降低工程造价。同时，还要注意吸取和应用当地路面设计选材的成功经验。2.方便施工、利于养护选择各结构层时还应考虑机具设备和施工条件，在可能的条件下，应尽量采用机械化施工。此外，还应考虑建成通车后的养护问题。特别是对于高等级公路来说，要求平时养护工作量越少越好，以免影响大交通量的通行。所以，在设计时，应考虑使设计便于施工，利于养护。3.分期修建，逐步提高交通量是确定路面等级和路面类型的最主要的因素之一，而交通量是随时间而逐步增长的。当资金不足时，一般应按近期使用要求进行路面设计，先以满足近期需要为主。以后随着交通量的增长、车型的加重和投资的增多，再逐步提高路面等级，增加路面厚度。但在建造时，必须注意使前期工程能为后期工程奠定基础，即能为后期工程所充分利用。4.整体考虑，综合设计；在路面结构设计时，应把土基、垫层、底基层、基层和面层都看作是一个有机的整体。按照土基稳定、基层坚实、面层耐久的要求，充分发挥各结构层的作用，合理选用路面材料，确定恰当的结构层厚度，使路面的设计既能在整体上满足强度和稳定性的要求，又能做到经济、合理和耐久。5.考虑气候因素和水温状况的影响路面结构设计要保证在自然因素和车轮荷载反复作用下，路面整体结构具有足够的水稳性、干稳性、冰冻稳定性和高温稳定性，因此对自然气候和水温状况可能给予路面的影响要予以充分的重视。

4结语

随着我国经济和科技的高速发展，在公路建设技术方面也越来越娴熟，对于公路中沥青路面的设计要求也越来越高，简单的套用现行规范已经难以满足设计出经济合理的路面结构。然而影响沥青路面的设计因素较多，本文知识探讨了沥青路面设计中存在的几个比较重要的问题，并且结合设计标准提出设计的可参照的指标，希望可以借此来指导沥青混凝土路面

设计和管理，以此来提高沥青路面的使用年限，提高公路的服务水平，保证安全行车。

参考文献：

[1]黄晓明，朱湘编著.沥青路面设计.人民交通出版社,2002.

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【关键词】沥青路面；路面摊铺；路面检测

0 引言

随着我国社会生产力水平的不断提高，人们生活水平的不断改善，城镇化建设稳步向前推进，道路作为人们重要的交通线，其质量对人们的安全起着十分重要的影响。为了确保人们的安全出行，必须按照沥青路面施工技术规范和设计标准进行施工，严格控制路面现场施工中的每道工序，才能有效控制路面现场的施工质量。

1 沥青路面材料控制

材料对沥青路面质量产生直接影响，施工前须严格按照规范要求，委托有资质的检测机构对材料进行检验，符合规范和施工图纸要求后，才能用于工程中。材料经检测符合要求后，根据试验配合比确定沥青拌和料的用量，并依据设计配合比计算出施工配合比。

施工前结合实际将冷料仓的流量确定，其次选取合适的振动筛尺寸，将热料从仓库中取出来进行第二次试验，并依据筛选情况对矿料精密计算，确定合理的热料供料比例关系，确保集料达到最佳筛选效果，最后，做好搅拌后混合材料的温度变化，确定加热温度及拌和时间方法。根据经验，适当提高火焰高度，开机时确保粗细集料和沥青加热温度略高于规定值，可减少混合料出现废料概率。为避免枯料产生应控制好含水量。

2 路面摊铺施工质量控制

沥青路面在摊铺混合料前，施工人员必须按照设计要求做好下承层的准备工作。首先将下承层清理干净，如有需要可采用空压机和人工相结合进行清理，测量人员清理完毕后，对下承层的平整度复测，确保平整度在允许范围内。

据调查，造成路面不平整的因素主要包括：第一路面摊铺作业时，现场施工人员不能将浮动熨平板和沥青材料有效结合造成的，第二路面碾压过程中，由于混合料压实达不到设计要求，松铺厚度不均等造成下承层不平整造成的，第三摊铺机的熨平板自动调节装置误差较大，第四公路路面下承层出现不平等的反射导致路面的平整度不符合要求。在路面摊铺施工过程中，出现凹陷时需要对基层挖坑回填处理，对凸起的基层可采用铣刨处理。摊铺混合料时，需在粘层采取洒布处理确保各结构层充分结合，并控制洒布数量。

3 路面压实及接缝处理质量控制

3.1 路面压实质量控制

路面压实前选择合适的压实机械，确定压实方法及压实边数等，以达到沥青混凝土路面的耐久性。路面压实效果跟材料、施工环境及设计成果有直接关系。为了确保路面压实质量，需要进行多次压实试验，选择最优的碾压工艺。对路面进行压实需要经过初压、复压和终压，初压主要对混合料进行整平和稳定，使之为复压打下良好基础条件；复压在初压的基础上使混合料更加密实、稳定，并使密实度达到一定程度；终压必须确保质量达到设计要求，以消除痕迹，使路面平整，保证车辆的交通安全。

3.2 接缝处理

接缝指在施工中产生的横向接缝和纵向接缝，横向接缝需每天施工结束前对横缝进行检查处理，摊铺快结束时，观察螺旋输送器和熨平板前混合料堆积情况，确保宽度相同，并摊铺出垂直于线路的断面。实际应用中，接缝处理根据现场情况可选择人工热切和切割机冷却，热切法应用较广泛。施工结束前，施工人员将摊铺末端确定出来，然后用摊铺机摊铺作业。如预热情况较好，可采用人工铲混合料施工方法，接缝不明显，这种方法在实际中应用较广。

4 加强路面检测与裂缝处理

4.1 路面压实度检测

路面压实效果对路面质量产生直接影响。结合工程实际对路面压实监测通常以核子密度仪或钻芯法为主。核子密度仪主要利用核能射线和电子射线对沥青路面的密度进行检测，能在最短时间内检测出结果，钻芯法通过钻洞检测压实度，但在钻洞过程中其洞壁易被破坏。

4.2 路面回弹测试

路面回弹测试主要通过观测回弹弯道沉值情况判断其所能承受力的大小。回弹弯沉值是指在标准的轴载作用下，路表面的轮隙位置所产生的垂直变形或垂直回弹现象，在实际应用中主要以贝克曼梁法应用最多。

4.3 路面平整度检测

路面施工完毕后，需要对其平整度进行检测以判断路面质量是否达到设计要求。在测量平整度时，可使用断面类和反应类两种方法，断面类对路面凸凹不平时测量，反应类则主要测量路面的凸凹对车辆的颠簸情况进行检查，通常将断面分析仪放在车上对路面平整度情况进行检测，以测试路面平整度是否达到设计要求。

4.4 路面厚度检测

路面厚度检测主要检验其厚度是否达到设计要求，各项参数指标是否达到设计值，假如厚度不够，很可能对运行的车辆产生安全问题，因此，只有确保路面厚度达到设计要求，路面的质量安全才能得到保证，因此，路面结构厚度的检测是必要的。

4.5 路面抗滑性能检测

路面抗滑性跟路表特征、路面状况和车辆行驶速度等有直接关系。在检测路面抗滑稳定性时，主要采用横向力系数测试、摆式仪法、制动距离法。通过对路面抗滑性能检测，可反应出对路面施工过程质量控制情况。

5 路面裂缝处理

5.1 路面裂缝产生原因

路面裂缝产生的原因较多：施工缝隙处理不到位，导致接缝处不十分紧密，其次，对沥青材料选用不当，没有考虑沥青是否符合工程所在地的气候和使用质量标准情况，当沥青受到温度影响易产生收缩拉升现象，最后，桥梁和涵洞通道两侧回填土没有处理好，导致地基下沉，特别温差较大区域，基层半钢性材料在温差作用下，造成路面裂缝。

5.2 路面裂缝处理措施

根据裂缝产生原因可采取相应的处理措施，确保路面质量达到设计要求。首先采取通热灌缝处理方法，在对裂缝处理前，需要对石油沥青进行预热处理，并控制预热的温度在150℃～160℃之间，再用专用容器将热沥青灌注到路面的裂缝内，重复灌注2～3遍，等沥青温度降到常温后就可通行。其次，传统的路面修补易受到沥青材料的低温冷脆及高温软化性的影响，修补后路面裂缝会随着温度的上升重新开裂，导致对路面维护成本费用增加，进口的灌缝胶能弥补这一缺点，最后使用SBR改性乳化沥青灌注，并在灌注结束后撒一定量的石屑，对横向裂缝的修复起到强化作用。

6 结束语

综上所述，为防止沥青路面出现裂缝必须严格按照规范要求和设计标准进行施工，严把材料关，做好施工现场的质量控制，确保每道工序达到设计标准要求，为沥青公路的安全运行打下坚实基础。

【参考文献】

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关键词：长寿命；抗剪性；功能层；磨耗层

建国至今，中国高速公路通车里程6.03万km，位居世界第二位。2008年，美国经济危机冲击着全球经济体系，中国为抵御经济环境的不利影响，提出加大基础设施建设，促进经济平稳较快增长的计划。因此，中国高速公路还将持续且迅猛的发展。

但是在中国公路事业迅猛发展的同时，一些新建公路的早期路面损坏现象也十分严重。主要原因为传统的路面结构在一定程度上还不够完善，甚至存在着一定的问题。

1　概念、技术及特点

1.1　概念

长寿命路面在美国被称作长效性或永久性路面。美国沥青路面协会(APA)关于永久性路面的定义为：路面使用年限至少为35年，并且在使用年限内确保路面不发生结构性破坏，只需进行周期性养护，平均罩面时间不小于12年。但各国长寿命沥青路面结构设计年限规定并不一致，具体情况见表1。

1.2　技术

长寿命路面是通过周期性地更换沥青面层来获得沥青路面结构更长的服务性能，其技术核心：路面材料的选择和路面结构层的设计，长寿命路面不仅适用于大交通量道路，经适当的调整后也可用于中、低等级交通量道路。

1.3　特点

长寿命路面沥青主要特点：厚度较传统沥青砼路面厚度大，服务周期长(表面功能层寿命应达到8年以上；主要承重层寿命应达到40年以上)。维修方便且费用低。

2　原理、功能分析和选材

2.1　原理分析

长寿命沥青路面是基于力学的长寿命路面结构设计的一种设计方法，其实质在于运用力学的方法来分析路面结构对自然气候和行车荷载等因素的响应。

中国目前采用的设计方法为抗剪性概念的长寿命沥青混凝土路面设计方法，其设计原理见图1。 长寿命路面结构设计要达到3个目标：①不出现结构性破坏，包括结构性裂缝和结构性车辙；②路面破坏仅发生在路面表层且能迅速修复；③定期的路面表层养护、检修和更换，使路面结构达到长寿命(超过50年)。

2.2　功能分析

抗剪性概念的长寿命沥青混凝土路面设计方法是一种基于路面结构分层及各层功能特点的长寿命路面结构设计方法。在路面设计时，将上面层设计为功能层，将中、下面层及基层设计为路面结构的承重层(结构示意见图2)。长寿命路面的破坏主要是磨耗层自上而下的功能性破坏。因此，为确保路面结构的完整。各结构层需各行其职，发挥其各自功能。

磨耗层：抵御车辙、老化、温度开裂和磨耗；磨耗层受到自然条件(雨水、气温、日照)和行车荷载的作用频繁，其具体要求依赖于交通条件、环境因素、当地的经验和经济条件。中间层：抵御车辙。传递、分散荷载。基层：该结构层为路面承重层，抵抗层底弯拉应变。

2.3　选材

2.3.1　磨耗层

磨耗层材料应选择SMA(沥青马蹄脂碎石混合料)、密级配混合料或OGFC(开级配沥青磨耗层)等材料。在一些对抗车辙性能、耐久性、抗渗性、抗磨损性要求高的地区，可以选择SMA。这在交通量大且载重车多的城市区域尤为适用。在交通量小且载重车比例较少的情况下，使用密级配混合料更为适合。与SMA一样，密级配混合料也必须满足抗车辙、抗渗、抗磨耗及气候状况的要求。OGFC具有优良的抗滑性能、排水性能以及减少噪声等优点。可用于对排水有特殊要求的情况。

2.3.2　中间层

中间层最有可能出现剪切破坏，因此要求有较好的抗车辙性能。材料设计时可采用改性沥青、塑料隔栅，混合料采用骨架嵌锁结构。可采用碎石和砂砾以确保形成集料骨架，选择之一就是采用最大公称直径较大的集料。对最大公称直径达到37.5mm的混合料，可以使用Superpave(Superior Performing Asphalt Pave-ment.高性能沥青路面)混合料设计方法。只要集料间保持接触，使用小粒径的集料也可以达到同样效果。

2.3.3　基层

基层设计为结构的承重层，要求具有一定的抗车辙能力。路面结构中，基层层底出现的弯拉应力最大，在弯拉应力的反复作用下出现层底疲劳开裂的可能性也最大，因此，要求基层具有很好的耐久性，优良的抗疲劳性能。

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沥青路面是以沥青结合料，将矿质材料粘结成为整体的路面。具有行车舒适、噪音低、施工期短、养护维修简便等优点，因此被广泛应用。沥青路面的主要类型有沥青表面处治、沥青贯入式、热拌沥青混合料和乳化沥青混合料路面等，沥青路面早期破坏的现象有：泛油、波浪、壅包、滑溜、裂缝、坑槽、局部沉陷、松散、车辙等九种，这些病害极具普遍性和严重性，为公路工程质量通病之一。由沥青路面早期破坏的成因比较复杂，关系到路基、路面施工全过程，与人员、机械、材料、施工工艺均有关系，本文浅谈一下其原因。

1 路面设计的原因1.1设计人员的指导思想改革开放政策促进了公路事业迅速发展，公路交通量迅速增长，载重车辆轴重加大，超载运输现象严重，致使有的路面出现早期破坏，工程设计人员必须关注这一事实，“精心设计，质量第一”设计人员应贯彻的重大方针政策。不同等级公路对路面使用品质要求不同，如果设计人员在设计中盲目照搬照抄，脱离实际将给路面带来质量隐患。1.2设计原则及结构设计公路是暴露在大自然的带状工程结构物，长期经受着日晒、雨雪、酷热、严寒、冻融的考验，需要路面具有一定的承载能力和抗疲劳能力和一定的稳定性。因此路面设计应根据使用要求及气候、水文、土质等自然条件，密切结合当地实践经验，遵循因此制宜、方便施工、利于养护、结约投资的原则进行设计方案的技术经济比较，进行综合设计。比如对一般土质路基就应该考虑土的性质、含水量，估计其土基回弹模量；对填石路堤、岩石挖方或路堑等应根据岩性、风化程度、有无潜水、裂隙水等，综合排水措施选用结构层和厚度。例，某一公路设计人员为方便，设计时将设计公路的交通量划分为一定车型的标准交通量和另一车型非标准交通量，然后换算成标准车轴载的当量轴次来计算路面设计弯沉和结构厚度。而实际中很多运输车辆改装，车身拦板加高加长，超载现象特别严重，路面所承受的当量轴次远远大于设计时所依据的设计年限的累计当量轴次。结果，此公路通车才一年就出现了裂缝、车辙等严重早期的破坏，给国家带来经济损失。

2 施工的原因2.1路面基层施工路面基层是沥青路面的主要承重层，承担面层传递的车辆荷载。必须具备足够的强度并在水、温作用下有良好的稳定性，其质量的保证来源于施工质量，基层中施工的主要问题有：基层的压实度、强度达不到要求。基层的压实度与混合料的级配密切相关，当材料不符合规范粗粒料含量很大时，即使压实度达到规范要求数据也并不表示基层就密实，因此在施工控制材料的级配、规格符合技术规范要求是关键。 2.2路面面层施工沥青路面应具有坚实、平整、抗滑、耐久，并能高温抗车辙、低温抗开裂，防止雨水渗入基层的功能，才能给汽车运输提供安全、舒适、快速的行车条件。其施工过程是质量形成的关键环节，施工中存在的问题主要有：①碎石、沥青等原材料的质量、配比的控制。特别是矿粉和沥青用量不准，很容易使沥青早期出现油包、松散等现象。②温度的控制。沥青混合料的加热温度，运输到现场的温度，摊铺温度，碾压温度都是关键，一个环节没有控制好，都会造成质量问题。例如，沥青加热温度过高，会使沥青灼焦、老化，产生松散、坑槽等病害。

3 其它原因3.1养护不及时沥青路面在行车作用下出现小面积松散，个别坑槽后，未及时进行养护，特别是采用层铺法施工的贯入式路面和表面处治，初期及时养护更为重要。3.2养护方法不当有些养护人员，在沥于混凝土路面上采取人工喷油（或洒布机喷油）、人工洒料方法进行养护，结果破坏了原路面的平整度，甚至由于喷油不够，用油量控制不平，造成泛油、推拥、松散等病害。3.3其他方面原因未严格按基本建设程序办事，前期工作滞后，路面设计方案研究、试验不够；一些无路面施工经验、无路面设备和技术力量的施工队伍承担路面施工，监理力度不到位；赶工期，搞献礼工程，不按施工技术规范要求施工，施工技术管理、质量管理不严。

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【关键词】沥青混凝土，公路，设计

中图分类号：TU375 文献标识码：A 文章编号：

一、前言

沥青混凝土路面具有路面平整、承载力强等优点，在公路施工中广泛应用。但是，现实生活中，很多路面出现了车辙、泛油、拥包等质量问题，这其中固然有公路交通压力增大的原因，更重要的还是路面设计存在着不足。

二、公路沥青混凝土路面的质量要求

1、公路沥青混凝土路面要具有承载力

公路沥青混凝土路面应具有足够的路面抗力和承载力，要能经受住车辆的反复碾压，特别是要能够承受住高荷载的重型车辆的反复碾压，不能出现出现路面破坏等现象。

2、公路沥青混凝土路面要具有抗疲劳性

一般来说，沥青混凝土路面的使用期限要高于其他材料的路面，因此，在使用年限内，沥青混凝土路面不能出现路面破坏等过早疲劳的现象。

3、公路沥青混凝土路面要具有温度稳定性

因为沥青具有良好的延展性，所以公路沥青混凝土路面要具备良好的高温稳定性和良好的低温抗裂性。在夏季高温状态下，沥青混凝土路面不会出现因车辆反复碾压而压缩变形或者发生侧向流动等现象；在冬季寒冷的状态下，公路不能出现沥青混合料的严重收缩和沥青混合料集料之间的裂缝。

然而，在实际的使用中，公路沥青混凝土路面还会出现种种病害，这其中有很大部分是因为路面设计不当造成的。

三、公路沥青混凝土路面设计中存在的问题

1、结构类型选择不当

调查数据表明，我国早期沥青路面破坏的主要原因为水损害。这是由于在潮湿多雨的地区，采用空隙率比较大AK型上面层设计结构，导致下雨后，水分容易渗入面层内，如果中、下面层采用相对空隙率小的AC—I型结构，上、中面层之间就会聚集水分，出现坑洞、路面松散等损毁；如果在中、下面层采用用A C一Ⅱ型结构, 基层将会渗入水分，出现松散、唧浆，整个路面结构会遭到严重的破坏。

2、沥青混合料类型与结构层厚度不匹配

由于设计中，集料粒径的最大值超标，公称尺寸范围内的集料过多，使得选择的沥青混合材料的类型不符合路面结构层的厚度，从而导致不易压实、混合料离析、空隙率过高等问题。

3、沥青路面原材料选用控制不严

沥青材料的好坏与路面低温抗裂性、高温抗车辙性以及耐用性方面有非常直接的关系。因此，如果路面原材料选用不好，就会使路面的抗滑性及抗变形能力减弱，还会出现路面破坏等现象。

4、下封层重视不够

沥青下封层的作用是封闭路面以下渗水、扩张路面应力、加强面层与基层的连接以及减轻基层反射裂缝到达面层等等，是路面结构非常重要的设计环节。而现今路面设计中对此环节不够重视，对封层的合理设计与施工要求方面的工作还没有真正实施。

5、路面排水系统不完善

路面表层排水不畅、设施不完善、积水滞留时间过长，致使水分渗入到路面内部结构；路面结构层的抗水损害性不强，水稳性差。

这些问题也体现了我国公路沥青混凝土路面设计理念相对落后，这是由于我国大多数公路的沥青混凝土路面设计和分析已经沦为形式主义，没有对路面情况的精细分析；路面设计过于粗放，只是简单地套用规范, 而不是充分利用规范进行创造性设计；科研与生产脱节，路面设计长期处于低水平重复状态。

四、提升公路沥青混凝土路面设计的有效对策

1、要提高我国公路沥青混凝土路面设计的水平，建立路面精细化标准，适当的吸取国外路面设计的先进经验，鼓励创新，编订更加完善的规范。

2、做好公路沥青路面设计的面层选择

（一）上面层选择

在高温、重载、车流量大的地区，可以采用具有低温抗开裂、高温抗车辙、抗滑性及耐久性的SMA作为上面层。在夏季温度不太高、重载相对不多、降雨量不大的地区，可以在采用改性沥青的前提下，使用AK一 1 3A、AC一13I、A C一16I等路面结构。

（二）中、下面层选择

中、下面层适合选用Superpave - 19 、Superpave一25型以及AC一2 0I、AC一25 I型等，其中Suerpave高性能沥青混凝土路面具有良好的高温抗车辙性和低温抗开裂性，还具有空隙率较小，抗水损害性能较强的特点。而对于A C一 I，则需要改进规范密级配，提高动稳定度。

3、公路沥青路面结构层厚度要适中

沥青混凝土路面结构层厚度不应小于集料的最大公称尺3倍，对粗混合料，结构层厚度要大于集料的最大公称尺寸3倍。 例如，AK一13的最大公称尺寸是13.2 mm，则路面沥青结构层厚度要不小于 4cm。

4、选择合理的路面沥青混合料级配类型

选择合适的沥青混合料级配类型是确保沥青凝土路面面层质量的前提。密级配沥青混合料是设计级配应根据公路等级、工程性质、气候条件、交通条件、材料品种等因素，通过对条件大体相当的工程使用情况进行调查研究后调整确定。夏季温度高、高温持续时间长，重载交通多的路段,宜选用粗型密级配沥青混合料(AC-C型),并取较高的设计空隙率。对冬季温度低、且低温持续时间长的地区，或者重载交通较少的路段，宜选用细型密级配沥青混合料(AC-F型)，并取较低的设计空隙率。

5、使用质量过关的原材料

选择原材料要按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》和《公路工程集料试验规程》的要求进行检验，然后择优选材。对于沥青，不同等级的公路应选择合适的沥青等级，选择沥青时,除了要注意沥青品质的优劣以外，还要注意沥青标号是否适应当地环境、空气、气温，要兼顾冬季的抗裂性和夏季的抗塑变能力。如果条件允许，最好选择改性沥青。

五、结束语

公路沥青混凝土路面设计的好坏直接影响着公路的质量和使用寿命，这也对公路运输和人们的生活产生了直接的影响。只有不断地提高沥青混凝土路面的设计水平，才能建造出具有良好的承载力、温度稳定性和抗疲劳性的公路，从而为国家的公路运输更好的发展做出贡献。

参考文献：

[1] 边昶晖基于法国规范的沥青混凝土路面设计方法中外公路——2010年1期

[2] 徐鸥明、韩森、高巍、高世君永久性沥青混凝土路面设计指标及标准I 公路——2010年3期

[3]公路工程沥青路面施工技术规范JTGF40-2004 人民交通出版社2004 年版

篇7

关键词：路面结构层、沥青混凝土路面、水泥稳定碎石。

中图分类号： TV331 文献标识码： A

一、路面设计原则

路面是高等级公路的主要组成部分，它直接承受高速行驶的车辆荷载作用，并抵抗各种恶劣自然条件。路面的好坏直接影响行车的速度、安全、舒适、和运输成本。路面设计根据交通量及其组成和使用要求，结合当地气候、水文、土质等自然条件，遵循因地制宜、合理选材、方便施工、利于养护、节约投资的原则，进行路面结构方案的技术经济比较，选择技术先进、经济合理、安全可靠、有利于机械化施工和养护、使用寿命长的路面结构方案。以满足高速公路路面的稳定性、抗滑性、耐久性、舒适性、安全性的功能要求。

二、路面类型

水泥混凝土路面与沥青混凝土路面在性能和技术上各有优缺点，项目区的工程地质条件是选定路面类型的主要因素，由于拟建公路高填深挖频繁，路基不均匀沉降在所难免，水泥混凝土路面时刚性路面，对变形的适应能力远不如沥青混凝土路面，对地基的不均匀沉降也很敏感，极易产生错台，裂缝和断裂，而且破坏后修复困难，造价相对较高。

考虑到沥青混凝土路面具有平整度好，汽车行驶平稳、舒适、震动小，具有适应填挖交替频繁及不均匀沉降难以控制的特点，而且施工方便，易于养护和维修，宜选用沥青混凝土路面。

三、路面结构

今年来，高等级公路沥青路面早期破损问题，已成为社会各界关注的焦点，解决这一问题需要以科学发展观为指导，转变设计理念，树立全寿命周期成本的设计思想，统筹考虑前期建设成本和后期养护费用的辩证关系。

根据国内外的经验，解决高等级公路沥青路面早期破损问题最有效、最现实的途径，就是增加路面厚度；同时，应正确认识半刚性基层的不足，加大采用柔性基层的力度。根据公路等级、交通量，结合沿线气候、土质、筑路材料等情况，初步拟定了沥青混凝土路面和水泥混凝土路面两种路面结构方案。

沥青混凝土路面设计采用双圆垂直均布荷载作用下的多层连续弹性层状体系理论，以路表回弹弯沉值、沥青砼层的层底拉应力及半刚性材料层的层底拉应力为设计指标。沥青混凝土路面设计采用双轮组单轴轴载100KN为标准轴载，设计使用年限为15年，水泥混凝土路面设计采用100KN的单轴-双轮组荷载作为标准轴载，设计使用年限为30年。

基层采用水泥稳定碎石，分上下两层。

底基层考虑当地材料来源及地基特性，采用集配碎石。挖方及过湿路段考虑地下水影响与挖方找平作用，增设砂砾垫层。

面层选用，沥青混凝土路面表面层选用4cm沥青SMA-13SBS沥青混合料，下面层8cm采用AC-20CSBS沥青混凝土。

推荐采用的沥青混凝土路面结构方案为：

上面层：4厘米 改性沥青马蹄脂碎石（SMA-13）

下面层：6厘米 中粒式改性沥青混凝土（AC-20C）

上基层：10厘米 沥青碎石（ATB-25）

下封层：改性沥青单层表处（不计厚度）

中基层：20厘米 水泥稳定碎石

下基层：18厘米 低剂量水泥稳定碎石

底基层：20厘米 集配碎石

路面总厚度78厘米

四、路面结构层材料组成及技术要求

1)、沥青混凝土面层及密级配沥青稳定碎石上基层

沥青混合料所用粗集料应该采用碎石，必须由具有生产许可证的采石场生产，粒径必须符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40―2004）中要求的沥青混合料用粗集料规格。粗集料应该洁净、干燥、表面粗糙，其质量应符合规范要求。

细集料包括天然砂、机制砂和石屑，应尽量采用机制砂，当不具备使用机制砂的条件时，应将天然砂与石屑混合使用。细集料必须由具有生产许可证的采石场、采砂场生产。细集料必须具有一定的集配，应符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40―2004）中要求的沥青混合料用细集料规格。细集料应该洁净、干燥、无风化、无杂质，其质量应符合规范要求。

上、下面层均采用等级达到PG76-16的SBS改性沥青，其基质沥青采用70号沥青，上基层采用国产道路石油沥青A级70号。

沥青混合料的配合比设计应遵循《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40―2004）的有关规定执行，必须进行热拌沥青混合料的目标配合比、生产配合比及生产配合比验证三个阶段，确定矿料集配及最佳沥青用量。混合料配合比采用马歇尔设计方法进行设计。

表面层SMA―13需要添加木质素纤维稳定剂，木质素纤维的掺加量是沥青混合料总量的3‰（外掺），掺加比例以质量计。

2）、水泥稳定碎石基层

水泥稳定碎石基层建议水泥剂量为5%，压实度不小于98%，其7天浸水的无侧限抗压强度标准值为3.5~4Mpa。

为了减少水泥稳定碎石的收缩裂缝，在加强混合料施工养生的前提下，首先应对各组分的材料用量进行控制，在满足基层强度的基础上，尽量减少水泥的用量，一般情况下控制在4.5%之内，由于混合料中的细料、矿粉对混合料的收缩性质影响较大，应对其含量进行控制，一般控制在通过0.075mm筛的颗粒质量不大于3%为宜，混合料压实情况下的含水量越大，因此压实含水量不宜超过最佳含水量的1%。

3）、低剂量水泥稳定碎石基层

低剂量水泥稳定碎石基层建议水泥剂量为3.5%，压实度（重型击实试验法）不小于97%，其7天浸水的无侧限抗压强度标准值为2.5~3Mpa。

4）、级配碎石底基层

级配碎石底基层要求碎石单个颗粒的最大粒径不超过37.5，压碎值不大于30%，碎石中针片状颗粒的总含量不超过总量的20%，碎石中不应有粘土块、植物等有害物质。

级配碎石底基层应在最佳含水量时进行碾压，按重型击实试验法确定的压实度应≥96%。

5）、粘层

在桥面板与沥青层、桥头搭板与沥青层、水泥混凝土过渡板与沥青层、沥青层与沥青层之间，路缘石、雨水口、检查井等构造物与沥青混合料接触的侧面，必须撒布粘层油。粘层油采用喷洒型阳离子改性乳化沥青PCR，其质量应符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40―2004）的要求。

6）、透层油

水泥稳定碎石下基层碾压成型后表面稍变干燥、尚未硬化时，应及时喷洒透层油。透层油可采用慢裂高渗透乳化沥青，其质量应符合其质量应符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40―2004）的要求。

7）、下封层

下封层采用层铺法单层改性沥青表处封层。改性沥青采用SBS改性沥青，基质沥青采用道路石油沥青A级70号。集料采用《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40―2004）中S14（3~5mm）规格，每千平方米用量7~9m3。改性沥青用量为0.9~1.0kg/m2。

篇8

关键词：市政工程；沥青路面；设计；可靠性

中图分类号：TU99文献标识码： A

前言

在我国市政道路建设的过程当中，沥青路面是主要的路面结构形式。然而伴随着沥青路面的大量建设，由于技术、管理以及原材料选择等原因，市政道路沥青路面使用过程中出现的病害十分多。要提升市政道路沥青路面建设质量水平，必须做好路面的设计工作，这是保证路面质量的根本，其次要加强其路面的可靠性分析。

一、我国市政沥青路面设计原则和结构设计方面存在的问题

1.原则

严格按照国家法律法规和JTG D50-2006《公路沥青路面设计规范》等各类高等级公路标准规范进行高速公路路面设计；应把路面使用要求与当地的气候、土质、地形地貌等自然条件结合起来，参照当地实践经验，将土基稳定坚实、面层耐久等作为沥青路面综合设计的目标和要求；选材应本着节约投资、经济合理和方便施工的原则，体现技术先进、科学合理，实现强度高、稳定性好等设计要求；鼓励并积极采用和推广新技术、新工艺、新材料，使用代表时代进步的新设备和全面推行机械化施工。特别是对于高速公路和一级公路，为确保先进设计思想的实现，保证工程质量，应采用大型、高效成套的机械设备组织施工；对可能产生或形成较大沉降的路段，或软土地区及高填方路基，宜采用分期修建或对一次设计方案进行分期实施。对分期实施的路面工程，设计时应按公路开放使用后的远景交通量进行路面结构层次与厚度的设计。设计与施工是不可分割的整体，修筑时应全面贯彻设计思想，将前期工程与后期工程相互衔接，避免人力物力的浪费。

2.结构设计方面存在的问题

站在设计角度来看，现行标准规范JTGD50-2006《公路沥青路面设计规范》中，对沥青路面结构设计材料的低温抗裂性缺乏要求；沥青混合料的参数取值存在一定的局限性。其结构设计中回弹模量和抗拉强度应力二项重要指标提出的前提均为静态作用下，与实际公路行车时路面所受荷载均为动态的情况相比，有较大出入；对公路路面在车辆反复荷载作用下所出现的车辙问题，尚未从设计角度加以控制；设计弯沉值计算中，不仅是路面结构设计的唯一指标，而且取值范围较单一，即在半刚性基层取值为1与柔性基层取值为1.6之间有着较宽的区间，而对沥青路面基层的半刚性与柔性的判别缺乏明确的界定；弯沉综合修正系数存在一定的缺陷，修正系数经验公式是对某一或某些试验路段的经验结果的数据回归分析和总结，所以其环境、结构设计、施工条件和方法等，与实际设计路段会有较大的差别；存在设计指标形同虚设的现象。理论上路面结构损坏情况应符合路面结构设计模型，但实际情况是，在进行路面设计中，因弯沉指标无法模拟多种破坏类型而导致现有沥青路面的损坏与结构设计模式的大相径庭。

二、沥青路面设计国内外最新技术

1.全厚式沥青路面

全厚式沥青路面沥青层相对较厚，是目前欧美发达国家最常用的高速公路沥青路面结构设计方法之一。这种结构的沥青层一般在30～50cm范围内，相对较厚，铺筑在天然的或经过适当处理的路基上，出现疲劳破坏的可能性较小。

2.壳牌(SHELL) 设计方法

壳牌设计方法是Shell石油公司提出的一套在当论分析中较为完善的、具有很大实用价值的、体系完整的沥青路面设计方法。它将路面结构分为路基、基层和沥青层，提出以标准轴载在设计年限内的累计使用次数为设计寿命的设计思想，并通过分析路面破坏状态，以沥青层底面的容许拉应变、路基顶面的容许压应变等重要参数作为沥青路面设计标准。其设计内容和步骤包括初拟沥青层厚度、采用加权平均数的方法计算平均气温、确定路面的设计寿命、确定沥青及沥青混合料的劲度、确定路基及基层动态模量、路面结构模型及对沥青层车辙深度进行预测等。

3.AASHTO 沥青路面设计方法

AASHTO 沥青路面设计方法是美国各州公路工作者协会AASHO推荐的路面设计方法。AASHO是通过修筑试验路，将实际行车时路况发生变化的实测数据为基本依据，绘制实际行车与路面工作状态的关系曲线，以行车的使用性能为标准制定计算公式和提出路面设计方法。AASHO试验项目由路面结构、路肩、基层的等值关系、路面强度的季节性变化、表面处治的作用等组成，通过以下方式进行试验：基层厚度不变，通过改变沥青面层和砂砾料底基层厚度，组成不同强度结构形式，分别安排不同的轻、重型车辆行驶，获取试验数据；面层和底基层厚度不变的情况下，通过改变不同材料的基层厚度，了解不同基层厚度下，轻、重型车辆行驶时的等值关系。可以看到，AASHTO 沥青路面设计方法是一种从路用性能方面考虑的路面设计方法，它创造性地将路面耐用性能指数融入路面设计中，因地制宜地将此作为不同路面设计的标准，使路面设计与使用要求密切地、有效地联系起来，更具实用性。

4.CBR法

CBR法是美国加州工程师1929年提出的，目前仍使用于联邦航空局机场沥青路面建设中。CBR法因其采用的CBR试验方法和指标值对路基土和路面材料的力学性质进行表征这一设计思想，而对世界各国产生了最为广泛的影响。该设计方法认为路面的损坏多由路基土或基层承载力不足，造成的变形过大所致，所以设计强调以土基的CBR 值和各结构层材料的CBR 值为重要和关键的技术指标，用以控制路面各结构层的设计厚度。

三、沥青路面设计可靠性分析

路面结构的可靠度是在规定的设计使用年限内，在一定的交通和环境条件下，路面使用性能对预定水平要求的满足程度。早在20世纪60年代中期，世界各国就开展了道路工程不确定性对路面结构使用性能的影响的研究，并将可靠性理论成功地运用于沥青路面的设计。我国路面可靠度研究工作起步较晚，20世纪80年代后期，以同济大学、哈尔滨工业大学等为主的高效和科研院所先后对沥青路面结构的可靠性进行了大量探索和研究性的工作。虽然至今除美国外，尚无任何其它国家在沥青路面结构中采用可靠性设计方法的成功经验，但随着计算机技术的广泛应用，数值模拟技术的更加准确、有限元、人工神经网络、仿真技术以及可靠性评估技术等不断向可靠性结构分析中的渗透，都将为沥青路面可靠性设计提供帮助。

结语

沥青路面因为具有维护方便、行车舒适、施工期短等优势而在市政道路中广泛应用，但是市政沥青路面的建设质量也存在很多缺陷，如经济性与适用性不足、路而病害多等。究其原因既有设计阶段考虑不周详，也有施工阶段工艺不合理。因而，加强沥青路面设计水平是十分重要的。综上所述，只有明确了沥青路面设计存在的问题，将可靠性设计思想融入沥青路面设计中，采用科学合理的路面结构设计方法，才能减少随意性和避免盲目性，并取得沥青路面结构设计满意的效果。

参考文献：

[1] JTGD 50-2006公路沥青路面设计规.[S]

篇9

关键词：市政；沥青路面 ；质量

前言

随着国民经济的快速发展，城市化进程不断加快，市政道路建设规模也不断扩大。由于沥青混凝土路面较水泥砼路面具有平整、无接缝、耐磨、噪声低、施工期短、养护维修简便等优点，沥青混凝土路面已成为市政道路首选的路面结构，在市政道路建设中大量采用。我市近年来在市政道路中也普遍采用沥青混凝土路面结构，总体效果较好，城市面貌焕然一新。但由于诸方面的因素，也存在一些问题，本人长期在本市从事市政道路桥梁建设及施工管理工作，参与了多条沥青道路的建设，试从以下几个环节对市政工程沥青混凝土路面中存在的质量问题做肤浅的探讨。

一、设计环节

(一)市政道路沥青混凝土路面设计现状

由于市政道路沥青混凝土路面规范、标准滞后，各地在设计中一般依据《公路沥青设计规范》(下称《规范》）进行。本人在建设管理过程中发现我市部分的道路，特别是一些房地产项目的配套道路、支路工程 ，以及周边郊县的道路工程，由于设计单位资质较低，设计深度不足，或业主单位从节省投资上考虑，干预设计单位降低标准等原因，设计文件只提供路面结构设计图，并没有进行交通量确定、设计参数测试、材料组成设计、专门排水设计等设计工作，即沥青混凝土路面设计深度不足、标准低。尽管这些道路规模不大，其路面的品质却直接影响了整个城市的形象。部分工程设计质量不高已成为制约市政道路沥青混凝土路面建设质量较为突出的问题。主要有：

1、交通量确定环节淡化，设计基础不扎实；

2、路面结构组合设计不合理，面层采用的结构形式空隙率偏大，不适合我市的降雨量状况，基层设计材料没有针对性；

3、路面结构层厚度确定没有设计基础数据支撑，且不符合《规范》要求；

4、路面结构层层间连接设计缺失，影响路面结构整体性。

这些问题的存在，直接影响了沥青混凝土路面的品质。因为现有路面设计理论按层间连续状态考虑，据相关的研究表明，路面结构设计中间结合条件对设计结果有较大影响，尤其是对拉应力（包括剪应力）的影响，在滑动状态下基层拉应力设计应比连续状态提高1~2倍。此外，路面荷载设计计算依据采用按设计年限总交通量当量轴载次数，淡化了交通量计算，模糊了设计年限和使用年限概念。这样，一方面影响了路面建设经济性和适用性，另一方面随着交通量急剧增长必将缩短路面使用年限。

（二）路面设计深度要求

1、交通量确定是基础

设计上首先应根据规划要求对修建道路在所处路网中的作用进行定位，通过对设计路段交通量实测、分析与预测，确定设计交通量，换算成标准轴载车道累计当量轴次数据进行后续结构层厚度计算。

2、结构组合设计是前提

必须进行地质、环境、气候和水文状况的调查，根据当地材料供应的特点，确定满足密实、抗滑、稳定、耐久的路面结构方案，满足路面使用的基本要求。

3、材料组成设计是关键

沥青混凝土是较复杂的建筑材料之一，在不同的温度条件下，表现出一定的粘性和弹性。决定沥青混凝土性能的最关键因素是矿料质量和矿料级配。应对当地材料详尽调查，提出材料的基本要求：级配大致范围、筛孔分级、加工方法及颗粒形状等。在此基础上，选择合理的级配设计结果，为道路施工提供基础数据。如某道路设计文件提供了AC-13C型沥青混凝土配合比理想区间，见下表。

4、结构厚度设计是基本

路面结构层厚度设计是在组合设计的基础上进行的，采用的是双圆均布垂直荷载作用下的弹性层状连续体系理论，计算的厚度值应满足结构整体刚度(即承载力)与沥青层或半刚性基层、底基层疲劳开裂的要求。具体而言，轮隙中心处路表计算弯沉值ls应小于或等于设计弯沉值ld，即ls≤ld；轮隙中心或单圆荷载中心处的层底拉应力 σm应小于或等于容许拉应力σR，即σm≤σR。交通量和抗压参数作为厚度计算的两大要素，对厚度计算结果影响甚大。为了合理设计路面结构，抗压参数应通过试验确定。

5、排水设计是保障

众所周知，水的侵蚀对沥青混凝土路面具有巨大的破坏性，沥青混凝土路面首先要解决的是水害。市政道路排水条件较交通公路更为严峻。因此，市政道路对排水设计更应引起重视。合理的排水设计应综合考虑路表排水、中央分隔带排水、交叉路口排水、路面结构层排水等；合理选择排水方案，布置排水设施，形成完整、畅通的排水体系，保证路基路面免遭水害。

（三）建议

1、科学确定交通参数

市政道路除了城市环道与公路交通量性质相似外，占据市政道路主体的区间道路以小型车辆为主，路面行驶车辆组合特征明显不同。沥青混凝土路面结构设计主要以轴重做为荷载标准，重型货车与大客车起决定作用，轻型货车居中，小客车影响基本不计。因此，市政道路沥青混凝土路面设计时应根据路段交通量特征进行分类设计，城市环线道路及行驶大型车辆主干道路段可依照《规范》要求计算，一般只行使小汽车路段可按《规范》推荐的适宜厚度进行设计。按交通量分类设计有利于提高市政道路沥青混凝土路面建设的经济性和适用性。

2、防水与排水

市政道路不同于公路横向通过排水沟或边坡直接排水的方式，它是先横后纵排水，即是从路面流聚路缘，再从路缘经收水井、支管排向纵向干管排出。城市主干道6~8车道宽大的路幅加上非机动车道、人行道，同公路相比，其受水面积更大，地表水滞留路面的时间更长，路面受到水的侵蚀更严重，路面防水与排水问题更突出。市政道路防水与排水应贯彻“疏堵结合”的原则。

（1）疏，就是做好排水。

A收水井间距要从30m缩小到10~15m，在交叉路口处要按5~10m间距设置；

B中央绿化带下应设置透水层和横向排水盲沟将水引向雨水管；

C在路面边缘上面层下设置排水碎石盲沟，以全面达到防渗的排水目的。

（2）堵，就是做好防水。

A按密级配、孔隙率小于7%设计的沥青结构层，以保证结构本身的防水；

B设置层间(面层与基层)连接的透油层(或防水层)；

C必须在沥青混凝土面层的中、下层表面喷洒粘油层以保证整体性；

D设计中应考虑在路面与路缘石和其它构筑物的接触面涂抹沥青，防止水从缝隙浸入。

3、道路交叉口抗病害

城市道路交叉路口去车方向车行道30~50m及公共汽车站站台范围较普遍存在面层细料脱落、车辙明显、车道沉陷、网裂严重等现象。理论而言，城市道路交叉路口红绿灯疏导交通导致车辆制动频率高，对路面冲击破坏频度高易引起路面病害。这一问题要求我们在重视施工质量的同时，更要在设计时对交叉路口的面层及基层做特殊考虑。在交叉路口基层设计时应提高基层设计标准以保证其刚度和稳定性，抵御车辆荷载反复制动力的冲击。表面层应设计为改性沥青混凝土或要求掺入高温稳定性的抗剥落剂以提高集料与沥青的黏附性。

二、施工环节

（一）市政道路沥青混凝土路面施工现状及存在问题

1、目前，我市市政道路沥青混凝土路面基本采用水泥稳定碎石半刚性基层，从通车后观察主要表现为路面裂缝多，平均7~8m就有一条横向裂缝，还伴有较多纵向裂缝，较高速公路30~40m一条横向裂缝，病害发生率明显偏高；

2、连续降雨后，路面网裂严重、坑洞多；

3、道路交叉路口及公交汽车站台周边，多有面层细料脱落、车辙严重等病害。

（二）存在问题的原因分析

出现上述现象，与施工过程存在的问题有着直接关系，究其原因主要有以下几个方面。

1、半刚性施工质量低劣

市政道路水泥稳定碎石基层经常存在下列违反规范的行为：

(1)集料级配严重失控，集料大于40mm颗粒数量占粗集料总量的30~40%， 10~40mm颗粒数量严重不足，混合料产生严重的粗细集料离析现象；

(2)水泥稳定碎石混合料采用普通(强制式)搅拌机搅拌，人工摊铺，严重影响了拌和料的均匀性，导致混合料离析现象产生；

(3)为保证混合料成型，采取提高水泥用量并用细料罩面；

(4)施工缝多但处理草率等。这些问题导致半刚性基层裂缝增加，并造成通车后沥青混凝土路面反射裂缝增多。

2、层间连接施工质量没有保证

市政道路路面施工与高速公路相比，其层间连接施工质量更难以保证，主要表现为：

(1)未能封闭施工的客观环境，更易造成连接层面间污染，导致沥青混凝土路面结构层层间连接不严密；

(2)基层透层油喷洒往往在铺筑沥青层时进行，由于污染和粉尘，实际上不能达到透和联的作用，而半刚性基层暴晒时间过长将产生干缩裂缝；

(3)沥青面层间粘层油施工没有按规范进行，现实中因急刹车导致面层整块滑移、撕裂或脱落现象时有发生。如果层间连接不紧密，易导致地表水浸入，此时若在层间有浮尘或松散颗粒，水进入层间缝隙后，缝隙中饱和水在行车荷载作用下产生动水压力及以后荷载重复作用，对缝隙产生冲刷，形成唧浆，使缝隙处结构层强度降低，最终形成空洞，造成路面损坏。

3、沥青面层施工工艺粗糙

市政道路沥青混凝土路面摊铺，由于通车的需要，在施工中往往是半幅施工、半幅通车，由此导致纵向冷接缝现象较为普遍。但由于处理冷接缝的工艺粗糙，影响了路面施工质量，其主要表现为：

(1)压实机具配置不合理，碾压操作未能按工艺要求严格进行，影响路面压实度和平整度；

(2)交叉路口铺筑分块不合理，人工作业增加，影响路面铺筑质量；

(3)冷接缝处常产生骨料离析现象，影响路面质量且易产生路面病害。

（三）对策与措施

1、加强集料质量控制

资料表明，沥青混凝土面层的使用性能和耐久性的最关键因素是集料质量和集料级配。集料应从以下面加强控制：

(1)控制粒料强度和酸碱性。

(2)碎石表面微观粗糙度大，且形状接近立方体，质地坚硬；

(3)控制粒料粒径和级配。从目前市政道路就地采购的碎石来看，其规格普遍不符合要求，因此沥青混凝土路面施工用碎石必须向无风化片石料场定点采购，要求料场采用二次破碎工艺进行碎石加工。一破采用锷式破碎机进行破碎，二破采用锥式或反击式轧石机进行，以减少针片状碎石含量，且筛孔的尺寸应与要求碎石的最大粒径相匹配。采购进场集料应按规范进行检验，尽可能加大抽检密度，不合格的材料要坚决退场。堆场必须进行场地硬化，避免堆场表土掺合于集料中。不同规格的集料要设置隔仓堆放，以免不同规格碎石混杂。各种不同的集料堆场要设置有料源、粒径、用途等内容的标志牌，便于抽检，防止上料差错。

2、提高基层施工质量

(1)改变施工方式。淘汰水泥稳定碎石层现场拌和、人工摊铺的施工方式；采用水泥稳定土拌和楼集中拌和，机械摊铺的方式；

(2)抓好原材料控制。水泥等级应选用32. 5级且初凝在5h以上、终凝时间12h以上的普通硅酸盐水泥；碎石集料用做基层时最大粒径不得超过31. 5mm，并具有良好级配；

(3)严格按试验配合比控制水泥用量，用量太大，既不经济，还会使基层裂缝增多增宽；水泥用量宜控制在5%以内；

(4)重视混合料摊铺接缝的处理。尽量减少施工纵缝，采用全幅摊铺或两机并铺；当纵缝不可避免时，务必把松散部分挖除并做成垂直整齐的下切面，把握好松铺厚度按规范要求碾压；对于横向接缝，一般以两构筑物间作为一个施工段落，无构筑物较长路段，应加大一个作业班次内的施工长度，尽量减少横缝。横缝的处理方法同纵缝；

(5)压实、养护环节不可忽视。压实时，压路机的机型、激振力应与基层厚度相匹配，碾压长度需根据施工现场的实际情况确定，应在最佳含水量时碾压，碾压长度要随之调整；养护宜采取喷洒透层油进行，并用土工布覆盖，以利于成品保护，避免车辆、行人闯入，喷洒应选择在半刚性表层风干时即可进行。

3、强化混合料配合比设计与执行过程控制

沥青混合料的配合比设计应在调查以往同类材料的配合比设计经验和使用效果基础上进行，这里强调生产配合比验证阶段。拌和机按生产配合比结果进行试拌，必须铺筑100~200m(单幅)试验段，并取样进行马歇尔试验，同时从现场钻取芯样观察空隙率的大小，从而确定生产用的标准配合比；确定施工级配允许波动范围和级配控制范围，用以检查混合料的生产质量；严格执行经检验的标准配合比，如遇材料变化并经检测混合料的矿料级配，与实测技术指标不符要求时，应及时调整或重新设计。城市环线道路及一级主干道必须进行生产配合比验证阶段，其他道路当材料与同类道路完全相同时，可直接引用成功的经验，但应注意过程检测技术指标。

4、加强路面机械施工作业质量控制

在沥青混凝土路面施工作业质量控制中，平整度和压实度的控制是最重要的环节，这两项指标直接影响到沥青混凝土路面的使用性能。应特别注意以下几点：

(1)混合料要制订好现场作业计划，配置匹配的施工机具，在运力上要有所冗余，压路机必须达到3台以上(包括一台轮胎压路机)；

(2)选择合理的压路机组合方式及压实工艺，进行初步、复压、终压三个碾压步骤，以达到最佳碾压效果；

(3)注意接缝处理，市政道路接缝较多，应严格按规范操作，特别由于通车需要纵向接缝冷接缝较多，鼓励摊铺设备加设沥青加热系统，实现冷接缝热处理，最大限度改善冷接缝所产生的问题；认真对待纵向接缝产生的接缝离析现象，在作业现场应采取有效措施，并通过严格的施工工艺加以避免。

5、改善井盖调整的施工工艺，加强路面与井盖高差的控制

由于市政工程管线众多，沥青路面上不可避免的会有各类型的检查井井盖，对于普遍存在的井盖与路面高差不符合要求问题，应重点改善施工工艺。

(1)由于沥青混凝土采用摊铺机进行摊铺，受摊铺机烫平板高度的限制，在进行上面层摊铺前无法将井盖调至设计标高。理论上说，最合理的做法是在摊铺上面层之前，将井盖、井座整体调整至设计标高，但这确实存在困难。一是井盖、井座整体调整需将混凝土井座范围内的已摊铺压实的沥青混凝土挖除，工程量大、耗时长，且也将造成挖除范围的沥青混凝土重新铺筑时的密实度达不到要求，井身加高部分的砌体养护不足，压路机碾压时，会造成井身新加高部分损坏。施工单位传统的做法一般是在中面层摊铺之后、上面摊铺之前仅在井座之上用砖砌体将井盖部分调至设计标高，而未调整井座，由于时间仓促，砖砌体本身强度不高，加上养护时间不足，在压路机碾压时往往破坏新加高的砌体，造成井盖下陷、周边道路不平整等现象。目前，有的施工单位采用高标号细石混凝土加高井盖，从实际效果上看，有48小时的养护时间就可确保在压路机碾压时不至遭受破损。因此，采用高标号细石混凝土加高井盖是一种切实可行的工艺，操作上也比传统的用砌体来加高井盖更为简便，加高用的模板可用铁板制成环状模板，混凝土终凝时即可抽出，周转使用；

(2)目前，我市部分工程已采用新型的可调式井盖，这种井盖可随同上面层一起碾压，即避免了井盖临时加高时所用砌体被碾压破坏，又可确保井盖与路面标高一致，同时不易被盗。是一种新型的、科学的工艺，应全面推广。

三、监管环节

市政道路作为城市基础设施中重要的公共设施，它的质量关系到全体民众福利，当公共设施责任主体职责不清时，易使公共设施质量管理虚化。在当前市政道路沥青混凝土路面建设标准未能系统建立时，沥青混凝土路面建设过程中纠偏控制工作量大，且对沥青混凝土路面质量影响显著的状况，更需相关部门、机构理清职责，各负其责，共同监管，这样才能保证市政道路沥青混凝土路面建设质量。

（一）市政建设主管部门

市政建设主管部门应对区域沥青混凝土路面建设过程中设计、施工依据的标准做出统一规定并检查监管标准执行情况，并对区域道路路面建设标准依据城市发展交通量的需求作出界定，组织设计单位分类建立沥青混凝土路面结构设计标准模式，提升建设效率。

（二）业主单位

业主对工程质量起主导作用。应对原材料、施工机具及过程检测制订相应的对策。在招标阶段，应对潜在投标人施工能力进行考核，重点考察拌和设备、施工机具、现场试验室是否具备等内容；在施工准备阶段，应检查施工单位所用集料生产厂生产的碎石是否符合要求；在施工阶段则应对施工、监理单位履约情况进行检查。

（三）监理单位

沥青混合料路面普遍采用热拌热铺的施工方法，其过程控制极为重要。因此监理人员应对施工全过程进行严格、认真、全面的监理，并着重抓好以下几个环节。

1、施工准备阶段

施工准备阶段监理工作要点：

(1)对作为沥青混凝土路面主要承重层的水泥稳定碎石层质量的检查和验收。特别在施工过程注意对碎石级配及水泥用量的检查；

(2)原材料质量控制及配合比设计审查。特别要注意对粗集料质量的检查及混合料配合比设计验证阶段的检查；

(3)施工机具设备控制检查。重点检查是否配备满足试验要求的试验设备及实验室，能否及时提供监理工程师需要的试验资料；

(4)试验路段的监理。科学选定试验现场，宜安排100~200m的试验路段，并解决好以下问题：确定用于施工的集料配合比例，摊铺机的操作方式，松铺系数，压实机具碾压控制，作业段的适宜长度等。

2、施工阶段

施工阶段监理工作要点：

(1)沥青混合料拌和。检查原材料进料仓温度、拌和料出厂温度，拌成的混合料应均匀一致，无花白料、结团或块结严重的粗细料颗粒离析现象，且对拌和料的性能、集料级配和沥青用量进行抽样检验；

(2)沥青混合料运输。检查混合料到达工地的温度及运力配置情况；

(3)沥青混合料摊铺。检查摊铺是否按照标准作业，当出现人工找补或更换混合料时，应仔细检查，问题严重的要责令整层铲除；

(4)沥青混合料压实。检查压实过程是否按规范要求进行，特别是经压后是否达到平整、光洁、颜色均匀一致，终了温度是否符合技术规范的要求；

(5)接缝处理。检查接缝处理是否按规范要求进行处理，并用3m直尺检查其平整度是否符合要求。

（四）工程质量监督机构

工程质量监督机构作为建设行政主管部门委托、对责任主体和有关机构履行质量责任的行为以及工程实体质量进行监督检查、维护公众利益的行政执法行为的主体，其在市政道路沥青混凝土路面质量方面负有监管职责。因此在做好各方主体质量行为监督的同时，应重点对以下工程实体质量进行监督检查。

1、半刚性基层施工混合料质量、现场施工工艺、无测限抗压强度及基层平整度，特别应注重现场取芯及混合料水泥用量控制。

2、沥青混合料质量及空隙率，特别是空隙率计算的标准密度控制应能反映现场的实际情况。

3、沥青混凝土路面压实度、平整度及纵、横缝处理。

篇10

关键词：高速公路；永久性沥青路面

1引言

随着我国高速公路里程数的不断增长，政府及相关部门在高速公路养护上投入的资金也越来越多，而这其中由于沥青路面使用寿命过短而造成的大修大补更是占用了大部分的养护资金。国外研究认为，只要路面不发生结构性破坏，就可以长久的使用下去。也就是说，只要维修养护及时，沥青路面可以长期使用。永久性沥青路面就是在这样的背景下应运而生。因此，如何能够将永久性沥青路面与我国高速公路有机结合就是本文的研究目的。

2我国高速公路发展现状

高等级公路成为我国经济增长和社会发展的重要条件，我国长久以来在公路建设方面投入的大量的财力。我国公路总量规模实现跨越式增长，到2010年底，全国公路通车总里程达到398.4万公里，从改革开放之初的世界第7位跃居第2位；高速公路从无到有达7.4万公里，居世界第2位。“五纵七横”国道干线网络全部建成，规模效益逐步显现。随着经济的发展，交通量、荷载急剧增长，其中重载交通量增幅很大，给我国的沥青路面带来了很大压力。

3永久性沥青路面定义

长寿命路面的设计理念最初是由欧洲国家发展提出的，欧洲称之为永久性沥青路面或耐久性沥青路面（Long-Life Asphalt Pavements,Extended Life Pavements, Long-Lasting Pavements）。美国沥青路面联盟（APA）对长寿命路面设计理念进行了发展，提出了永久性路面（Perpetual Pavement）这一概念。美国APA的定义：永久性路面是一种设计和修筑良好的沥青路面，使用寿命可超过50年，期间不需要对主要结构进行修复或者改造，仅仅需要对产生在路面顶部的损坏进行周期性维护。欧洲国家公路研究实验室论坛的长寿命路面工作组（ELLPAG）的定义：长寿命路面是一种持久的结构，可以被看成一种不会由于交通荷载、环境状况、施工质量或材料退化的影响而在路基和基层产生任何形式结构损坏的路面。欧美虽然对永久性路面定义和名称有所不同，但是基本设计理念是一样，即要求路面结构在足够长的设计年限内路用性能、耐久性较好，不会发生结构性损坏。根据现阶段的国情，永久性沥青路面必须吸收国外成熟先进的设计思想，给出我们自己的永久性沥青路面定义，明确什么是永久性沥青路面，永久性沥青路面应满足那些要求等。

4永久性沥青路面结构

永久性沥青路面的设计主要是针对重交通量道路，当然也可以适合于中、轻交通道路。永久性路面也用于旧路如水泥混凝土道路的维修和重建。典型的长寿命路面结构如下图：

图1永久性沥青路面结构

其主要特点为:

①轮载下100~150mm区域是高受力区也是各种病害(主要是轮辙)的发

生区域；

②面层为40~50mm厚的高质量沥青混凝土，需为车辆提供良好的行驶界

面，应具有足够的表面构造深度、抗车辙能力、水稳定性好的特点；

③中间层为100~175mm厚的高模量抗车辙沥青混凝土，起到连接和扩散荷载的作用，应具有高模量（刚度）、抗车辙的特点；

④HMA基层为75~100mm厚的高柔性抗疲劳沥青混凝土，应具备高柔性、抗疲劳、水稳定性好的特点；

⑤最大拉应变产生在HMA基层的底部，该区域最易发生疲劳破坏，该区域的拉应变，对于控制沥青混凝土层自下而上的疲劳开裂，防止路面过早出现结构

损坏具有特别重要的意义。

5永久性沥青路面国内外研究应用概况

5.1国外研究概况

自上世纪90年代以来，各国逐渐把永久性沥青路面作为研究的热点，在欧洲、美国、加拿大、澳洲和南非都有广泛的研究。

英国的Michael Nunn（1997）在世界沥青路面协会（ISAP）举办的第八届沥青路面国际会议上提交的报告称中首次提出了长寿命柔性路面的概念，并在同年的TRL 250号报告中详细论述了如何针对重载交通道路设计长寿命柔性路面。

美国沥青路面联盟（APA）的Huddelston等人首次在APA公开出刊物中使用了永久沥青路面这一概念。美国沥青路面联盟于2002年第一次系统介绍永久性沥青路面的设计概念、力学―经验设计法、路基要求和各层HMA的要求，并讨论了永久性沥青路面的性能目标和一些工程实践。美国联邦公路局（FHWA）提出了一项永久性路面计划，拟建能满足消费者安全需要，且经济效益好，并能维持较高性能的长寿命路面。

欧洲专门成立了长寿命路面研究小组，以报道欧洲的长寿命路面的研究发现为主，特别是关于设计、施工和养护等方面，研究目标是：

① 更好的理解施工和养护长寿命路面的经济可行性；

② 更好理解长寿命路面的破坏机理和路面分类；

③ 确定不发生结构破坏的路面设计、施工、评估和养护的最佳方法；

④ 概括长寿命路面概念框架中的研究需要；

⑤ 鼓励使用长寿命路面设计和养护方法。

5.2国内应用概况

近几年我国也在永久性路面应用方面做了一些尝试性的应用。2003年同济大学在广州-梧州高速云浮市境内修筑1km的试验路。试验路采用了两种路面结构，结构A为半刚性基层厚沥青层路面，磨耗层为采用4cm SBS改性沥青SMA-13，起到抗滑作用，具有足够的抗剪切能力；沥青中间层的厚度为13 cm，采用AC16-I橡胶粉改性沥青混合料；沥青基层的厚度为8 cm，采用AC25-I。沥青层的总厚度为25 cm。采用水泥稳定碎石底基层，厚度32 cm，土基的模量达到35MPa以上。结构B为柔性基层厚沥青层路面，中间层及磨耗层和结构A相同，基层厚度为15cm，沥青层的总厚度为32 cm。采用级配碎石底基层,厚度40 cm，土基的模量达到35MPa以上。

2005年，山东省公路局和美国联邦公路局、美国国家沥青研究中心等合作项目《永久性沥青路面》在滨州修筑4段永久性路面试验段，其中三种为全厚式结构，一种采用水泥稳定材料的厚沥青层。

6结论

目前我国在永久性沥青路面的研究应用才刚起步，相对研究成果较少，很多还不成熟。现阶段应综合国外研究，将重点放在路基要求、沥青层结构与材料设计、合理的设计指标和标准及寿命周期成本分析等方面。

参考文献

[1] MICHAEL NUNN，BRIANW.FERNE.Design and Assessment of Long―life Flexible Pavements.“Perpetual Bituminous Pavements”CIRCULAR of TRANSPORTATION RESEARCH.2001.

[2] 冯治安，王选仓，李国胜.长寿命路面典型结构研究、设计与施工技术.北

京:人民交通出版社，2007.