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瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文范文第1篇

【關(guān)鍵詞】公路工程；瀝青路面；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；影響因素；應(yīng)用

路面設(shè)計(jì)的目標(biāo)是通過(guò)合理的設(shè)計(jì)方法使得道路在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)能夠提供安全、舒適、快捷的服務(wù)。然而，目前我國(guó)高速公路瀝青路面普遍存在著初、早期破壞，且主要破壞型式同上個(gè)世紀(jì)90年代以前輕交通狀況下相比已發(fā)生了一定的變化。過(guò)去，瀝青路面損壞主要包括龜裂、車轍、低溫開(kāi)裂等，這也是路面設(shè)計(jì)時(shí)重點(diǎn)控制的損壞類型。但是，隨著路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的提高和路面損壞期的提前，這些傳統(tǒng)損壞出現(xiàn)得越來(lái)越少，有些已經(jīng)不再出現(xiàn)，而目前出現(xiàn)的損壞，不論是其形態(tài)還是原因都十分不同。所以，按照傳統(tǒng)理論來(lái)加強(qiáng)路面結(jié)構(gòu)是沒(méi)有效果的，甚至有時(shí)還適得其反。

一、公路瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響因素

在柔性基層、半剛性基層上，進(jìn)行相應(yīng)厚度瀝青混合料的鋪筑，這種面層路面結(jié)構(gòu)為瀝青路面。瀝青路面設(shè)計(jì)中應(yīng)嚴(yán)格遵循施工要求及當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)、水文及氣候等情況進(jìn)行施工，同時(shí)與當(dāng)?shù)貙?shí)踐經(jīng)驗(yàn)密切結(jié)合，確保路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有經(jīng)濟(jì)性與合理性，進(jìn)而對(duì)交通荷載及環(huán)境因素進(jìn)行有效承受，在預(yù)定使用期限內(nèi)對(duì)各級(jí)公路的承載能力、耐久性、舒適性及安全性要求加以滿足。按照當(dāng)?shù)貙?shí)際情況與規(guī)范要求與各種材料的具體特性，在設(shè)計(jì)過(guò)程中面層選用瀝青混凝土材料，選用水泥煤灰碎石、水泥穩(wěn)定碎石、天然砂礫等材料作為基層與底基層施工材料。

1、平整度

根據(jù)公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范，不的道路等級(jí)對(duì)平整度有不同的要求。但本次調(diào)查結(jié)果表明：各路段的平整度與結(jié)構(gòu)層組合與施工組織狀況有關(guān)。由于選擇路段路面結(jié)構(gòu)使用了瀝青貫入式，瀝青貫入式是一種多孔隙結(jié)構(gòu)，整體性較差，在行車荷載的重復(fù)作用下被再壓實(shí)，導(dǎo)致縱向出現(xiàn)不平整現(xiàn)象。同時(shí)施工時(shí)各層縱向平整度的嚴(yán)格控制對(duì)路面表面平整度控制有十分重要的意義。

2、車轍

瀝青路面車轍是高等級(jí)公路重要病害之一。國(guó)外設(shè)計(jì)方法中AⅠ法以控制土基頂面壓應(yīng)變?yōu)橹笜?biāo)，shell設(shè)計(jì)方法則通過(guò)分層總和法直接從瀝青面層厚度及面層材料諸方面控制車轍。我國(guó)還沒(méi)有采用車轍指標(biāo)，作為設(shè)計(jì)控制值，而是通過(guò)材料動(dòng)穩(wěn)定度或其它指標(biāo)達(dá)到減少車轍的目的。對(duì)半剛性基層瀝青路面，由于土基頂面壓應(yīng)力較小，在重復(fù)荷載作用下土基產(chǎn)生的再壓實(shí)的剪切流動(dòng)引起的。在調(diào)查路段，瀝青貫入式結(jié)構(gòu)由于其級(jí)配較差，在重復(fù)荷載作用下極易產(chǎn)生剪切流動(dòng)和再壓實(shí)，同時(shí)其高溫穩(wěn)定性較差，調(diào)查路段車轍量較大。

3、抗滑能力

瀝青路面抗滑性能評(píng)價(jià)方法主要是測(cè)定面層的摩擦系數(shù)和紋理（構(gòu)造）深度。瀝青面層紋理深度與礦料的抗磨能力（磨光值指標(biāo)）和瀝青混合料高溫時(shí)的內(nèi)摩阻力和粘聚力有關(guān)。紋理深度達(dá)到要求必須合理選定礦料級(jí)配、瀝青材料滿足高等級(jí)道路石油瀝青技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

二、公路瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用

作為整個(gè)公路工程建設(shè)的重要組成部分，路面設(shè)計(jì)是否合理將直接影響到公路工程施工的整體質(zhì)量。路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中其核心參數(shù)為路面材料的回彈模量、劈裂強(qiáng)度等，這些參數(shù)的選用將對(duì)路面設(shè)計(jì)的成敗造成直接的影響，為此必須嚴(yán)格遵循相關(guān)設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行各個(gè)參數(shù)的選用。

1、設(shè)計(jì)指標(biāo)。設(shè)計(jì)指標(biāo)是以彎沉值為控制指標(biāo)，彎拉應(yīng)力進(jìn)行驗(yàn)算校核。整體強(qiáng)度的設(shè)計(jì)控制指標(biāo)用路表容許彎沉值來(lái)設(shè)計(jì)，確定設(shè)計(jì)彎沉指標(biāo)。對(duì)于高速公路、一二級(jí)公路、瀝青面層等必須進(jìn)行層底的抗拉驗(yàn)算，瀝青混合面料層的城市道路還需進(jìn)行抗剪驗(yàn)算。

2、參數(shù)的選取和確定。計(jì)算分析中的標(biāo)準(zhǔn)軸載采用上述理論基礎(chǔ)中的BZZ-100為標(biāo)準(zhǔn)值，換算公式采用林繡賢《軸載換算公式的研究》成果中表述的以軸載比表達(dá)的公式進(jìn)行軸載換算，該公式的提出是以彎沉等效和底層拉應(yīng)力等效為基本原則，以多層彈性理論為基礎(chǔ)，分析軸載和彎沉、拉應(yīng)力之間的關(guān)系，并結(jié)合實(shí)際的實(shí)測(cè)情況（彎沉、疲勞試驗(yàn)、直槽測(cè)試等）進(jìn)行對(duì)比、驗(yàn)證而提出的。表征材料剛度和強(qiáng)度的指標(biāo)分別是材料模量和抗拉應(yīng)力，彎沉值、拉應(yīng)力指標(biāo)均用靜態(tài)抗壓回彈模量計(jì)算，抗拉強(qiáng)度由圓柱的劈裂試驗(yàn)確定，靜態(tài)抗壓回彈模量通過(guò)抗拉強(qiáng)度來(lái)確定。完善設(shè)計(jì)控制指標(biāo)。針對(duì)出現(xiàn)的一些設(shè)計(jì)指標(biāo)問(wèn)題，相關(guān)的研究已經(jīng)非常成熟，可以通過(guò)引進(jìn)相關(guān)控制指標(biāo)來(lái)完善設(shè)計(jì)。例如，車轍問(wèn)題，相關(guān)研究表明，路基垂直壓應(yīng)變與重復(fù)荷載作用次數(shù)的關(guān)系可以控制車轍問(wèn)題；水平拉應(yīng)變可以很恰當(dāng)?shù)姆从碁r青表層開(kāi)裂的問(wèn)題。另外，多考慮溫度、濕度等環(huán)境因素和經(jīng)濟(jì)因素的影響，引入相應(yīng)的控制指標(biāo)。通過(guò)建立設(shè)計(jì)控制指標(biāo)體系，來(lái)不斷完善設(shè)計(jì)。

3、面層剪應(yīng)力與抗剪強(qiáng)度。選用瀝青路面，可以有效提升面層的剪應(yīng)力，但將嚴(yán)重影響面層的抗剪強(qiáng)度。如選用較大空隙的級(jí)配瀝青混合料，并將水泥漿滲透到空隙內(nèi)形成的半剛性面層材料時(shí)，可以有效降低低溫中的脹縮系數(shù)，并避免溫度縮裂等情況的出現(xiàn)，同時(shí)在高溫中可以有效提升其凝聚力，進(jìn)而起到高溫剪切抵抗的作用，并能對(duì)面層材料的作用進(jìn)行充分發(fā)揮，由此可見(jiàn)，瀝青路面的應(yīng)用有利于減少面層厚度、剪應(yīng)力降低及提升抗車轍能力等。

4、路表彎沉指標(biāo)。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的研究，維姆（Hveem）于1955年發(fā)表了《路面彎沉和疲勞破壞》一文，這篇被Monismith譽(yù)為路面領(lǐng)域內(nèi)最重要的論文闡述了路面彎沉和路面疲勞損壞間的關(guān)系，對(duì)后來(lái)采用分析方法預(yù)測(cè)路面疲勞開(kāi)裂的研究產(chǎn)生了非常重要的影響。路表彎沉遂成為路面設(shè)計(jì)的一個(gè)重要指標(biāo)，受到各國(guó)研究人員的青睞，甚至得到了不恰當(dāng)?shù)难油?。在我?guó)的瀝青路面規(guī)范中路表彎沉也成為路面設(shè)計(jì)的一個(gè)關(guān)鍵性控制指標(biāo)。路表彎沉指標(biāo)主要具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1） 彎沉指標(biāo)的突出優(yōu)點(diǎn)是其直觀性和可操作性，它建立在大量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)回歸的基礎(chǔ)上，對(duì)于交通不太繁重，結(jié)構(gòu)層較薄情況（控制沉陷為主）是較適用的，但對(duì)繁重交通，路面結(jié)構(gòu)較厚情況（控制疲勞和開(kāi)裂為主）下其適用性降低；

（2） 在路面結(jié)構(gòu)單一的中、輕交通時(shí)代，該指標(biāo)既可表征路面結(jié)構(gòu)的整體變形，也可用于表征路面結(jié)構(gòu)的整體剛度。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，瀝青路面設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的過(guò)程，為了確保瀝青路面設(shè)計(jì)質(zhì)量，杜絕后續(xù)引發(fā)相關(guān)問(wèn)題的產(chǎn)生，就必須做到各項(xiàng)程序選擇層層把關(guān)，嚴(yán)格控制。我國(guó)的瀝青路面設(shè)計(jì)方法雖有長(zhǎng)足的發(fā)展和不斷完善，但是在設(shè)計(jì)指標(biāo)運(yùn)用控制、參數(shù)選取、及時(shí)更新方面仍然需要進(jìn)一步完善，減少設(shè)計(jì)的隨意性和盲目性，通過(guò)不斷的總結(jié)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來(lái)完善設(shè)計(jì)、指導(dǎo)施工。

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瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文范文第2篇

關(guān)鍵詞：公路，瀝青路面，破壞，原因，防治，措施

 

前言：瀝青路面的早期破壞是指在瀝青路面使用前期，即在瀝青路面設(shè)計(jì)壽命的前期發(fā)生的過(guò)早的各種形成的破壞。論文參考網(wǎng)。隨著公路交通事業(yè)的迅速發(fā)展，交通量的不斷增長(zhǎng)，交通車輛噸位的增長(zhǎng)，荷載等級(jí)的提高及車輛超載等對(duì)瀝青路面的破壞日益嚴(yán)重，并極大的影響公路使用質(zhì)量和公路使用壽命，影響交通運(yùn)輸上網(wǎng)發(fā)展，分析瀝青路面早期破壞的原因，提出預(yù)防破壞的措施方法，對(duì)公路質(zhì)量及公路運(yùn)輸是有重要意義。

（一）瀝青路面早期破壞原因

（1）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理。瀝青面層結(jié)構(gòu)選用不當(dāng)，混合料類型不合理，根據(jù)瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范，瀝青面層除應(yīng)滿足車輛的使用要求外，還應(yīng)滿足雨水不滲等要求，宜選用粒徑較小，空隙也小的級(jí)配混合料，盡量采用小粒瀝青砼，以提高瀝青路面面層的防滲性。對(duì)于選用中粗粒砼或開(kāi)級(jí)配或半開(kāi)級(jí)配瀝青碎石的瀝青路面，必須在瀝青面層下設(shè)下封層，防止雨水滲水。

（2）油路補(bǔ)強(qiáng)段的路面厚度考慮不足。路面改造過(guò)程中，為充分利用老路并節(jié)約土地及投資，利用舊路的線位及結(jié)構(gòu)層，按照公路補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)的一般要求和科學(xué)態(tài)度，宜先對(duì)所用的路段狀況進(jìn)行客觀評(píng)估，根據(jù)舊路的狀況（特別是強(qiáng)度彎沉指標(biāo)）確定利用舊路的方案及補(bǔ)強(qiáng)厚度，但實(shí)際上，一些設(shè)計(jì)單位往往沒(méi)有認(rèn)真細(xì)致的調(diào)查，大致給出一個(gè)補(bǔ)強(qiáng)厚度及路段樁號(hào)就草草了事，結(jié)果導(dǎo)致許多補(bǔ)強(qiáng)路段補(bǔ)強(qiáng)后彎沉值大于設(shè)計(jì)值，造成新路強(qiáng)度不足，早期破壞嚴(yán)重。

（3）巖石路段石質(zhì)類型確定有誤，在路基設(shè)計(jì)中，由于沒(méi)有足夠的地質(zhì)鉆探資料，僅靠地表情況判斷石質(zhì)類型，容易出錯(cuò)。如有的公路，原設(shè)計(jì)為石方路段，僅用15㎝水穩(wěn)砂礫做整平層，未設(shè)置半剛性基層。實(shí)際開(kāi)挖后，路基為泥質(zhì)頁(yè)巖及風(fēng)化巖，施工單位照?qǐng)D施工后，由于雨水滲入，導(dǎo)致泥質(zhì)頁(yè)巖及風(fēng)化巖軟化，瀝青路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足，出現(xiàn)大面積風(fēng)裂。

（4）路面厚度設(shè)計(jì)問(wèn)題。論文參考網(wǎng)。路面厚度設(shè)計(jì)的依據(jù)是設(shè)計(jì)年限內(nèi)的累計(jì)當(dāng)量軸次，設(shè)計(jì)單位為了計(jì)算方便，一般將設(shè)計(jì)公路的交通量劃分為一定車型的標(biāo)準(zhǔn)交通量與另一定型的非標(biāo)準(zhǔn)車交通量，然后將確定車型的非標(biāo)準(zhǔn)車的軸次，換算成標(biāo)準(zhǔn)車軸載的當(dāng)量軸次，最后用設(shè)計(jì)年限內(nèi)的當(dāng)量軸次，計(jì)算路面設(shè)計(jì)彎沉及結(jié)構(gòu)厚度。

（二）施工質(zhì)量問(wèn)題可能造成瀝青路面早期損壞

（1）土基尤其是是粘性土路基施工中，要加強(qiáng)對(duì)土的粉碎和翻曬，盡量保證碾壓路段土體含水量的均勻，力求土體固結(jié)后路基模量不出現(xiàn)大的差異，要防止對(duì)過(guò)干的土（低于重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)最佳含水量3%）采取超壓方式進(jìn)行壓實(shí)。

（2）目前，我國(guó)高等級(jí)公路路堤普遍比較高，而施工周期又相對(duì)較短，這對(duì)路基沉降非常不利，施工中，應(yīng)優(yōu)先安排高填土路段路基施工，并盡量快速施工，讓路基完成后有盡量長(zhǎng)的時(shí)間固結(jié)，橋梁工程的臺(tái)背填土往往是高填土路段。也要盡早施工，不能有“重橋輕路”的思想。

（3）使用石灰材料的基層（如二灰碎石基層等）既要對(duì)購(gòu)進(jìn)石灰的品質(zhì)把關(guān)，更要防止石灰的活性損失?；钚該p失越多，其基層強(qiáng)度就越低。因此，施工控制中，石灰消解時(shí)間的確定和對(duì)消石灰的保管（特別是雨季保管）應(yīng)納入施工管理的重要內(nèi)容。

（4）我國(guó)目前對(duì)半剛性基層（如二灰碎石或水泥或水泥穩(wěn)定碎石基層）內(nèi)在質(zhì)量控制的主要方法是密實(shí)度檢查，后期強(qiáng)度則主要通過(guò)彎沉檢測(cè)量為確定?；鶎蛹霞?jí)配控制往往在實(shí)際施工時(shí)被忽視，二灰碎石或水泥穩(wěn)定碎石基層均屬于嵌擠密實(shí)型結(jié)構(gòu)，其集料級(jí)配對(duì)基層強(qiáng)度形成有很大影響。若級(jí)配不連續(xù)或結(jié)構(gòu)內(nèi)級(jí)配不均勻，在剪應(yīng)力作用下，局部易碎裂，造成松散，甚至損壞整個(gè)路面。

（5）基層養(yǎng)護(hù)不到位也易造成路面早期損壞。我國(guó)現(xiàn)行路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多在半剛性基層加鋪瀝青面層，基層完成后采用灑水車配以人工鋪助灑水來(lái)進(jìn)行養(yǎng)生，受主、客觀因素的影響，這種養(yǎng)生方法常常不到位，目前機(jī)械化程度較高，基層施工速度較快，因?yàn)闉⑿∑嚺鋫洳蛔?，或施工取水困難，或氣侯干燥等，路基養(yǎng)生工作往往不到位。灑水車或施工車輛輪胎通過(guò)造成基層頂面產(chǎn)生浮灰或表面松散。“保濕養(yǎng)生法”或許是解決這一問(wèn)題的有效途徑。

（6）瀝青混合料的品質(zhì)無(wú)疑是瀝青路面良好使用性能的重要保證，施工中對(duì)瀝青面層集料的相對(duì)穩(wěn)定、瀝青拌和樓的粗量系統(tǒng)及礦粉控制、瀝青混合料的拌和和碾壓溫度混合料的表面離析等予以足夠的重視。

（三）車轍原因分析

車轍的形成原因主要是瀝青混合料以及交通條件環(huán)境系統(tǒng)的影響，車轍變形主要來(lái)源于瀝青混合料的粘滯流動(dòng)和一定的壓實(shí)作用，瀝青混合料在高溫下由于車輪反復(fù)碾壓，產(chǎn)生機(jī)橫向剪流動(dòng)造成車轍，另外施工中用油偏高，瀝青稠度偏高，礦料級(jí)配中細(xì)了過(guò)高，礦粉摻量過(guò)大也會(huì)產(chǎn)生車轍。論文參考網(wǎng)。

（四）養(yǎng)護(hù)方面

瀝青路面的質(zhì)量好壞，與設(shè)計(jì)，施工有著很主要的關(guān)系，同時(shí)與養(yǎng)護(hù)也有著重要聯(lián)系，瀝青路面設(shè)計(jì)施工的再好，如養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，也會(huì)對(duì)路面造成損壞，當(dāng)瀝青路面出現(xiàn)沉降裂縫、車轍、坑槽等破壞時(shí)，應(yīng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)分析成因，采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行處理，修復(fù)以免損壞進(jìn)一步的蔓延。

二、路面病害的防治措施

（一）優(yōu)化設(shè)計(jì)

提高長(zhǎng)期使用性能的重點(diǎn)應(yīng)該從優(yōu)化結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)，按每一條路的實(shí)際情況得到的數(shù)據(jù)去設(shè)計(jì)路面面層，這樣的數(shù)據(jù)才能更合理、更適合。對(duì)各油面層瀝青混合料進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，礦質(zhì)混合料設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)，最佳瀝青用量應(yīng)根據(jù)不同層油面層需要的功能謹(jǐn)慎選定。為提高瀝青路面的高溫穩(wěn)定性，黑龍港流域施工采用的瀝青用量應(yīng)按最佳瀝青用量OAC的±0.3%選用，中、下油面層宜取低限。重載道路或高速公路瀝青路面建議對(duì)中、上面層使用瀝青進(jìn)行SBS改性。

（二）原材料質(zhì)量控制

（1）瀝青應(yīng)選用具有良好的高低溫性能、抗老化性能、含蠟量低，高粘度的優(yōu)質(zhì)國(guó)產(chǎn)或進(jìn)口瀝青。在條件許可的情況下，可在瀝青中摻和各種類型的改性劑，以提高基性能指標(biāo)。

（2）集料選用的骨料應(yīng)選用表面粗糙、石質(zhì)堅(jiān)硬、耐磨性強(qiáng)、嵌擠作用好、與瀝青粘附性能好的集料。

（3）混合料的級(jí)配確定瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性和疲勞性能、低溫抗裂性，路面表面特性的耐久性是兩對(duì)矛盾，相互制約，照顧了某一方面性能，可能會(huì)降低另一方面性能。

（4）混合料配合比設(shè)計(jì)，實(shí)際上是在各種路用性能之間搞平衡或最優(yōu)設(shè)計(jì)，根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂顥l件和交通性況做具體分析，盡量互相兼顧，當(dāng)然為提高瀝青路面使用性能還可以考慮以下兩個(gè)途徑：第一是改善礦料級(jí)配，采用瀝青瑪蹄脂碎石混合料（SMA）：第二是改善瀝青結(jié)合料，采用改性瀝青。

（三）路基的強(qiáng)度

首先壓實(shí)度是反映路基強(qiáng)度的重要指標(biāo)，也是提高路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性的最經(jīng)濟(jì)、最有效的技術(shù)措施，施工中必須嚴(yán)格檢測(cè)控制，使其達(dá)到規(guī)定值。填土層的厚度對(duì)壓實(shí)度有直接的影響，每層的松鋪厚度不應(yīng)大于30㎝。必須嚴(yán)格控制路基的填筑工藝，確保路基強(qiáng)度。

（四）施工過(guò)程中質(zhì)量的控制

（1）瀝青的選用十分關(guān)鍵，要挑選符合規(guī)范各項(xiàng)要求的瀝青，特別是瀝青針入度、軟化點(diǎn)、延度指標(biāo)必須嚴(yán)格把關(guān)。由于近些年的氣侯偏暖，因此，瀝青標(biāo)號(hào)宜選擇在規(guī)定范圍內(nèi)低標(biāo)號(hào)瀝青。此外，透層油，粘層油瀝青應(yīng)采用與瀝青混凝土用同一種瀝青，特別是油石比的選擇應(yīng)考慮粘層油，透層油返油時(shí)對(duì)其影響。

（2）在瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)上要特別重視

（3）瀝青混合料拌合時(shí)間、出廠溫度、攤鋪溫度、碾壓成型等溫度控制必須嚴(yán)格按規(guī)范要求進(jìn)行，合理安排工期，避開(kāi)不利天氣施工。

（4）攤鋪機(jī)應(yīng)選用熟練的攤鋪機(jī)操作手，并選擇兩臺(tái)前后錯(cuò)開(kāi)同時(shí)施工，而少采用傘斷面攤鋪機(jī)，在攤鋪過(guò)程中，應(yīng)盡量避免停機(jī)，注意路面縱向接縫的成型及碾壓工藝。]

結(jié)束語(yǔ)

路面早期破損已為瀝青路面的主要危害之一，各級(jí)交通管理部門都應(yīng)引起足夠的重視。并根據(jù)其成因從路面設(shè)計(jì)，原材料進(jìn)場(chǎng)到具體施工，有針對(duì)性采取一系列預(yù)防和改善措施。同時(shí)，必須建立健全質(zhì)量保證體系，從管理部門、設(shè)計(jì)部門到施工部門，層層重視，層層控制，層層落實(shí)。只有這樣，才能從根本上減少對(duì)瀝青路面的早期破損現(xiàn)象的確發(fā)生，使公路建設(shè)質(zhì)量全面提高，更上新臺(tái)階。

參考文獻(xiàn)

[1]沈金安.瀝青及瀝青混合料路用性能[M].北京:人民交通出版社.

[2]沙慶林.高速公路瀝青路面早期破壞現(xiàn)象及預(yù)防[M].北京:人民交通出版社,2008,5.

瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文范文第3篇

關(guān)鍵詞 瀝青混合料;抗疲勞性能;控制應(yīng)力彎曲疲勞試驗(yàn);評(píng)價(jià)指標(biāo);性能分析

中圖分類號(hào)U416.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2010)22-0043-02

0 引言

瀝青混合料疲勞性能是指其在特定荷載環(huán)境與氣候環(huán)境條件下抵抗重復(fù)加載作用而不產(chǎn)生破裂的能力。疲勞損壞是瀝青混凝土路面最主要的破壞形式之一。為了保證瀝青路面具有良好的使用性和耐久性,世界各國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì)方法均以路面疲勞特性作為基本設(shè)計(jì)原則,國(guó)內(nèi)外研究和評(píng)價(jià)瀝青混合料抗疲勞性能的方法有很多,其中控制應(yīng)力彎曲疲勞試驗(yàn)是研究瀝青混合料抗疲勞性能的最有效方法。

本文介紹控制應(yīng)力彎曲疲勞試驗(yàn),并采用該試驗(yàn)方法對(duì)AC-13瀝青混合料的抗疲勞性能進(jìn)行評(píng)價(jià),提出瀝青混合料抗疲勞性能的評(píng)價(jià)指標(biāo),分析AC-13瀝青混合料其抗疲勞性能變化規(guī)律。

1 瀝青混合料抗疲勞評(píng)價(jià)方法概述

國(guó)內(nèi)外研究瀝青混合料抗疲勞性能的方法有很多種,綜合目前已有的研究成果,瀝青路面疲勞特性試驗(yàn)方法主要包括:1)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)法;2)試槽法;3)試板試驗(yàn)法(也稱為試塊法);4) 試件法;5)槽口彎曲疲勞試驗(yàn)等。

如此繁多的試驗(yàn)方法,如何選擇。本論文從試驗(yàn)的可操作性、試驗(yàn)結(jié)果的可直接應(yīng)用性及國(guó)內(nèi)對(duì)抗疲勞性能的相關(guān)規(guī)定要求考慮,采用控制應(yīng)力簡(jiǎn)支梁彎曲疲勞試驗(yàn)法進(jìn)行應(yīng)力控制的疲勞試驗(yàn),研究瀝青混合料的疲勞性能,為瀝青混合料的設(shè)計(jì)與施工提供指導(dǎo)。

2 簡(jiǎn)支梁彎曲疲勞試驗(yàn)原理

本文采用中點(diǎn)加載簡(jiǎn)支梁彎曲試驗(yàn)法,加載模式為控制應(yīng)力方式?？刂茟?yīng)力的疲勞試驗(yàn)是在重復(fù)加載的疲勞試驗(yàn)過(guò)程中,保持應(yīng)力不變,疲勞破壞是以試件的疲勞斷裂作為準(zhǔn)則,達(dá)到疲勞破壞的荷載作用次數(shù)為疲勞壽命。

這種加載方式下疲勞壽命公式一般為:

Nf=k(σf /σ) n

式中:

Nf為疲勞壽命,采用試件破壞時(shí)的加載次數(shù);

k,n為試驗(yàn)常數(shù),其值取決于試驗(yàn)條件,加載方式和材料特性等,n 也稱為坡度系數(shù);

σ為每次施加于試件的常量應(yīng)力的最大幅度,MPa;

σf為瀝青混合料的彎拉強(qiáng)度。

3 瀝青混合料抗疲勞性能評(píng)價(jià)

采用控制應(yīng)力彎曲疲勞試驗(yàn)對(duì)AC-13瀝青混合料進(jìn)行抗疲勞性能評(píng)價(jià),AC-13確定瀝青混合料抗疲勞性能。

3.1 試驗(yàn)材料

3.1.1 集料

粗集料采用石灰?guī)r碎石,細(xì)集料采用石灰?guī)r機(jī)制砂,經(jīng)過(guò)試驗(yàn)測(cè)試,所采用的集料均滿足相關(guān)技術(shù)要求。

3.1.2 瀝青

采用Shell Pen60/80瀝青,對(duì)瀝青按JTG F40―2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》要求的性能指標(biāo)檢測(cè),經(jīng)檢測(cè)瀝青性能指標(biāo)滿足相關(guān)技術(shù)要求。

3.2 瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)

分別對(duì)AC-13瀝青混合料進(jìn)行配合比設(shè)計(jì),確定瀝青混合料的集料用量比例和最佳油石比。

3.2.1 礦料級(jí)配設(shè)計(jì)

礦料級(jí)配設(shè)計(jì)采用馬歇爾設(shè)計(jì)方法,設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮到JTG F40―2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》要求,確定的AC-13瀝青混合料的集料用量比例為:

10~15mm碎石:5~10mm碎石:機(jī)制砂= 35%:23%:42%

3.2.2 最佳油石比確定

按照J(rèn)TG F40―2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定的瀝青混合料最佳油石比確定方法,確定AC-13瀝青混合料的最佳油石比為為5.0%。

3.3 抗疲勞試驗(yàn)結(jié)果及分析

3.3.1 Pen60/80的AC-13瀝青混合料疲勞試驗(yàn)結(jié)果

采用PLS疲勞試驗(yàn)機(jī)以控制應(yīng)力簡(jiǎn)支梁彎曲疲勞試驗(yàn)對(duì)Pen60/80的AC-13型瀝青混合料抗疲勞性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。

試件尺寸:采用車轍成型儀成型300mm×300mm×50mm的板狀試件,然后沿碾壓成型方向切割出240mm×50mm×50mm的小梁試件。

試驗(yàn)條件:試驗(yàn)溫度15℃,加載頻率10Hz,跨徑20cm,采用應(yīng)力控制三點(diǎn)彎曲試驗(yàn),根據(jù)不同應(yīng)力比下的疲勞破壞數(shù)據(jù),繪制加載次數(shù)和變形曲線。

AC-13瀝青混合料小梁彎曲強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果平均破壞荷載為2.63kN,抗彎拉強(qiáng)度為6.312 MPa;

AC-13瀝青混合料的小梁疲勞試驗(yàn)結(jié)果如下:

疲勞作用次數(shù):212、347、2188、3447、19935;

相應(yīng)應(yīng)力比:0.6、0.5、0.3、0.2;

相應(yīng)對(duì)數(shù):2.326、2.540、3.340、3.537、4.300。

AC-13瀝青混合料的小梁疲勞彎曲疲勞方程如下:

疲勞方程:y = -0.1945x + 1.0241R2= 0.9633

疲勞方程參數(shù)及相關(guān)系數(shù) :k=10.57n=0.1945R2= 0.9633

以疲勞次數(shù)的對(duì)數(shù)為橫坐標(biāo),應(yīng)力比為縱坐標(biāo),繪制AC-13瀝青混合料的疲勞曲線圖如下圖1。

3.3.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析及結(jié)論

1) AC-13瀝青混合料的疲勞次數(shù)服從標(biāo)準(zhǔn)疲勞方程模式,滿足疲勞性能要求。疲勞次數(shù)都隨著應(yīng)力水平的增加而呈現(xiàn)明顯下降趨勢(shì),說(shuō)明車輛輪載的增加,對(duì)路面耐久性的破壞很明顯,因此進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)充分考慮擬建道路的交通組成特點(diǎn),尤其是對(duì)于重載車輛的破壞作用要有較準(zhǔn)確的判斷,防止路面由于超載而使疲勞壽命大大降低。

2)疲勞方程的參數(shù)k值可以稱為疲勞擴(kuò)大系數(shù),k值越大,說(shuō)明疲勞壽命越長(zhǎng), n可以稱為速度系數(shù),該值越大,說(shuō)明疲勞次數(shù)隨著應(yīng)力水平的增加衰減的速度越快,耐久性能良好的混合料的疲勞方程一般具有k值較大,n值較小的特點(diǎn)。

4 結(jié)論

通過(guò)研究現(xiàn)有的瀝青混合料疲勞試驗(yàn)方法,本論文采用現(xiàn)象學(xué)法中的控制應(yīng)力簡(jiǎn)支梁彎曲疲勞試驗(yàn)法,對(duì)AC-13瀝青混合料進(jìn)行抗疲勞性能進(jìn)行評(píng)價(jià),AC-13瀝青混合料的疲勞次數(shù)服從標(biāo)準(zhǔn)疲勞方程模式,滿足疲勞性能要求,提出應(yīng)將疲勞破壞試驗(yàn)、指標(biāo)作為路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]公路瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程 JTJ 052―2000.北京: 人民交通出版社,2000.

[2]公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范 JTJ F400―2004.北京:人 民交通出版社,2004.

[3]公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范 JTJ D50―2006.北京:人民交通 出版社,2006.

[4]沈金安.瀝青及瀝青混合料路用性能.人民交通出版社, 2001.

瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文范文第4篇

關(guān)鍵詞：瀝青穩(wěn)定碎石基層混合料；半剛性路面

中圖分類號(hào)：U41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1問(wèn)題的提出與意義

1-1概 述

公路運(yùn)輸在整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)生活中一直發(fā)揮著重要的作用。近年來(lái)，隨著我國(guó)道路交通事業(yè)的發(fā)展，將瀝青混凝土路面應(yīng)用于高等級(jí)公路顯得愈來(lái)愈重要。在己建成的高速公路中，90%以上是以半剛性材料為基層，瀝青混凝土為面層的路面（簡(jiǎn)稱半剛性路面）。半剛性基層具有較高的強(qiáng)度與承載力、良好的整體穩(wěn)定性和耐久性，為實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)基薄面”的結(jié)構(gòu)提供了可靠保證。然而，隨著半剛性瀝青路面的大量使用，逐步發(fā)現(xiàn)半剛性瀝青路面也存在著一些嚴(yán)重的問(wèn)題。其主要表現(xiàn)在：半剛性材料具有的干縮和溫縮特性，使瀝青路面不可避免要產(chǎn)生反射裂縫，并容易導(dǎo)致瀝青面層的破壞。另外，半剛性基層的抗沖刷性能也較弱，易引起水損害等不利影響。

1-2 問(wèn)題的提出

鑒于半剛性基層材料自身固有的特性，為了防止和減少半剛性瀝青路面反射裂縫，國(guó)內(nèi)外科研工作者進(jìn)行了大量的研究工作，如采用調(diào)整結(jié)合料用量與比例，增加粗骨料含量并嚴(yán)格設(shè)計(jì)級(jí)配，以便盡可能的減小溫縮和干縮效應(yīng)，增加半剛性基層材料抗裂性能?；虿捎猛ㄟ^(guò)增加瀝青面層厚度以防止基層反射裂縫及從結(jié)構(gòu)本身入手防止和減少半剛性瀝青路面基層的反射裂縫等。以上這些方法雖對(duì)抑制瀝青路面反射裂縫起到了一定的作用，但仍沒(méi)有從根本上解決瀝青路面的開(kāi)裂問(wèn)題。故此，急需尋求一種其它的基層材料來(lái)克服半剛性基層的缺點(diǎn)，以提高瀝青路面的使用品質(zhì)。而以剛度相對(duì)較小的柔性材料作為瀝青路面的基層，可以吸收部分層底拉應(yīng)力，大大減少路面開(kāi)裂的可能性。以解決瀝青路面的反射裂縫問(wèn)題。以瀝青穩(wěn)定級(jí)配碎石為基層的柔性基層瀝青路面具有半剛性基層瀝青路面所不具備的許多優(yōu)越性。

（1）瀝青混合料對(duì)于水分的變化不敏感，不易受水損害，不易產(chǎn)生收縮開(kāi)裂而導(dǎo)致面層出現(xiàn)反射裂縫；

（2）由于面層和基層材料結(jié)構(gòu)的相似性，路面結(jié)構(gòu)受力、變形更為協(xié)調(diào)；

（3）同瀝青面層一起構(gòu)成全厚式瀝青面層，從而使得整個(gè)瀝青面層的修筑時(shí)間減少；

（4）剛度相對(duì)較小，減少裂縫產(chǎn)生的幾率。

1-3 問(wèn)題研究的意義

由于瀝青穩(wěn)定碎石柔性基層具有諸多優(yōu)點(diǎn)，以其為基層的路面結(jié)構(gòu)在國(guó)外已得到廣泛應(yīng)用，而國(guó)內(nèi)的相關(guān)研究還不完善。因此，深入系統(tǒng)的研究瀝青穩(wěn)定碎石柔性基層的混合料設(shè)計(jì)方法，了解、分析瀝青穩(wěn)定碎石柔性基層的路用性能，找出適合實(shí)際情況的瀝青穩(wěn)定碎石柔性基層的施工工藝和方法去指導(dǎo)施工，對(duì)于避免瀝青路面的過(guò)早開(kāi)裂，提高瀝青路面的服務(wù)年限和使用質(zhì)量有著極為重要的意義。

2 瀝青穩(wěn)定碎石混合料的路用性能要求

路面基層是面層的基礎(chǔ)，基層主要承受由面層傳來(lái)的車輛荷載的垂直力，并擴(kuò)散到下面的墊層和土基中去。實(shí)際上基層是路面結(jié)構(gòu)中的承重層，它應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，并具有良好的擴(kuò)散應(yīng)力的能力。雖然基層遭受大氣因素的影響比面層小，但是仍然有可能經(jīng)受地下水和通過(guò)面層滲入雨水的浸濕，所以基層結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的水穩(wěn)定性。同時(shí)，基層表面要求有較好的平整度，這是保證面層平整性的基本條件。

瀝青穩(wěn)定碎石混合料作為路面的基層，必須具有上述基層材料所必需的工程特性。同時(shí)，作為瀝青混合料，其強(qiáng)度、穩(wěn)定性、破壞模式等，都與瀝青穩(wěn)定碎石基層的使用環(huán)境密切相關(guān)，特別是對(duì)于溫度比較敏感，在不同溫度區(qū)域的破壞模式有很大的不同。而我國(guó)的瀝青路面面層大多數(shù)情況下厚度較薄（絕大多數(shù)在20cm以下），這樣外界荷載和環(huán)境因素（溫度、濕度等）的變化，就會(huì)對(duì)處于面層之下的基層材料——瀝青穩(wěn)定碎石混合料的性能產(chǎn)生劇烈的影響。

因此，主要從瀝青穩(wěn)定碎石基層混合料的使用條件，即：荷載因素、溫度狀況、結(jié)構(gòu)功能，以及施工應(yīng)用方便性的要求等方面，來(lái)研究瀝青穩(wěn)定碎石混合料的路用性能要求。

2-1高溫穩(wěn)定性

瀝青穩(wěn)定碎石混合料是一種典型的流變性材料，它的強(qiáng)度和勁度模量隨著溫度的升高而降低。為了保證瀝青路面在高溫季節(jié)不至于產(chǎn)生推移、波浪、車轍、泛油等病害，作為基層的瀝青穩(wěn)定碎石混合料必須進(jìn)行高溫穩(wěn)定性研究，以確保高溫時(shí)，其能夠有足夠的強(qiáng)度和勁度模量來(lái)支撐路面結(jié)構(gòu)，保證路面的使用品質(zhì)。

2-2低溫抗裂性

瀝青是一種溫度敏感性材料，溫度的變化會(huì)使其力學(xué)性能發(fā)生很大的變化。隨著溫度的降低，瀝青混合料的強(qiáng)度和勁度都會(huì)明顯增大，然而，其變形能力卻會(huì)顯著下降，并會(huì)出現(xiàn)脆性破壞。

瀝青穩(wěn)定碎石混合料作為基層材料，雖然所面臨的低溫狀態(tài)不會(huì)很嚴(yán)重，但在冬季氣溫急劇降低時(shí)，也可能會(huì)因收縮而產(chǎn)生橫向裂縫?；鶎拥拈_(kāi)裂不但會(huì)造成基層本身強(qiáng)度的降低，而且裂縫會(huì)反射到面層，造成面層的開(kāi)裂，破壞路面結(jié)構(gòu)完整性，進(jìn)而在水分和行車荷載的綜合作用下產(chǎn)生飽和。其結(jié)果是路面強(qiáng)度明顯降低，在大量行車荷載的反復(fù)作用下，產(chǎn)生沖刷和卿漿現(xiàn)象，從而使裂縫發(fā)展成為網(wǎng)裂、龜裂而使路面很快產(chǎn)生結(jié)構(gòu)破壞。

而應(yīng)用瀝青穩(wěn)定碎石柔性基層的初衷之一，就是減少像半剛性基層路面那樣的基層反射裂縫，因此必須要保證瀝青穩(wěn)定碎石基層混合料有良好的低溫抗裂性能，已發(fā)揮其柔性基層的優(yōu)點(diǎn)。

2-3強(qiáng)度和剛度

基層是路面面層的基礎(chǔ)，是瀝青路面的承重層。因此，瀝青穩(wěn)定碎石混合料作為基層材料必須具備足夠的強(qiáng)度以支撐路面結(jié)構(gòu)。另外在車輛荷載的作用下，路面內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài)非常復(fù)雜，根據(jù)理論分析，在路面中有三個(gè)不同的應(yīng)力區(qū)，即：（1）在路面的上層為三向受壓區(qū)，既有壓應(yīng)力又有剪應(yīng)力；（2）路面中層為受壓區(qū)，該區(qū)內(nèi)由于荷載產(chǎn)生的剪應(yīng)力已經(jīng)很小，處于一種豎向受壓的狀態(tài)；（3）路面下層為受拉區(qū)，在荷載的作用下會(huì)出現(xiàn)彎拉應(yīng)力。瀝青穩(wěn)定碎石基層位于面層以下，處于受壓區(qū)和受拉區(qū)。即瀝青穩(wěn)定碎石基層需要承受荷載的壓實(shí)作用以及底面的彎拉作用。因此，要保證瀝青穩(wěn)定碎石基層混合料有足夠的抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度。

另一方面，為了防止在車輛荷載作用下產(chǎn)生過(guò)量的變形，從而造成路面結(jié)構(gòu)的車轍、沉陷等破壞。也應(yīng)該保證瀝青穩(wěn)定碎石基層有足夠的剛度。

2-4耐久性

為了保證路面具有較長(zhǎng)的使用年限，必須保證作為路面基礎(chǔ)的瀝青穩(wěn)定碎石基層具有較好的耐久性。道路是一種是野外結(jié)構(gòu)物，建成后要受到行車荷載和外界環(huán)境的因素（溫度、濕度等）的反復(fù)作用，對(duì)于瀝青穩(wěn)定碎石基層，由于其層位的關(guān)系，它受惡劣環(huán)境影響的程度雖不象面層那樣劇烈，但在路面使用期間，在環(huán)境影響下經(jīng)受車輪荷載的反復(fù)作用，長(zhǎng)期處于應(yīng)力應(yīng)變交迭變化狀態(tài)，致使基層結(jié)構(gòu)強(qiáng)度由于疲勞而逐漸下降。當(dāng)荷載重復(fù)作用超過(guò)一定次數(shù)以后，在荷載作用下瀝青穩(wěn)定碎石基層內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力就會(huì)超過(guò)強(qiáng)度下降后的結(jié)構(gòu)抗力，產(chǎn)生疲勞破壞。因此瀝青穩(wěn)定碎石基層混合料應(yīng)該有良好的抗疲勞性能。以保證路面結(jié)構(gòu)的耐久性。

2-5施工和易性

要保證室內(nèi)配料在現(xiàn)場(chǎng)施工條件下順利的實(shí)現(xiàn)，瀝青穩(wěn)定碎石混合料除了應(yīng)具備前述的技術(shù)要求外，還應(yīng)具備適宜的施工和易性。影響瀝青混合料施工和易性的因素很多，諸如當(dāng)?shù)貧鉁亍⑹┕l件及混合料性質(zhì)等。

單純從混合料材料性質(zhì)而言，影響瀝青混合料施工和易性的首先是混合料的級(jí)配情況，如粗細(xì)集料的顆粒大小相距過(guò)大，缺乏中間尺寸，混合料容易分層層積（粗粒集中表面，細(xì)粒集中底部）；如細(xì)集料太少，瀝青層就不容易均勻地分布在粗顆粒表面；細(xì)集料過(guò)多，則使拌和困難。此外當(dāng)瀝青用量過(guò)少，或礦粉用量過(guò)多時(shí)，混合料容易產(chǎn)生疏松不易壓實(shí)。反之，如瀝青用量過(guò)多，或礦粉質(zhì)量不好，則容易使混合料粘結(jié)成團(tuán)塊，不易攤鋪。

瀝青穩(wěn)定碎石混合料柔性基層的應(yīng)用研究，應(yīng)該從級(jí)料集配設(shè)計(jì)和確定瀝青最佳用量方面，確保基層混合料的施工和易性。

3 進(jìn)一步研究的建議

為了更好地利用瀝青穩(wěn)定碎石基層，以解決半剛性基層所帶來(lái)的反射裂縫和水損壞問(wèn)題，應(yīng)對(duì)瀝青穩(wěn)定碎石基層進(jìn)行更廣泛、更深入的研究。在今后的研究工作中，建議對(duì)以下問(wèn)題作進(jìn)一步的研究：

（1）嘗試提出新的瀝青穩(wěn)定碎石基層混合料級(jí)配，對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)研究，以期提出適合基層用的瀝青混合料的級(jí)配范圍；

（2）研究瀝青穩(wěn)定碎石基層瀝青路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，提出相應(yīng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn)；

（3）對(duì)瀝青穩(wěn)定碎石柔性基層防止瀝青路面反射裂縫的理論原理作出進(jìn)一步研究推敲；

（4）碎瀝青穩(wěn)定碎石混合料的實(shí)驗(yàn)室成型方法作進(jìn)一步研究，以期獲得最符合實(shí)際的應(yīng)用狀態(tài)的試件成型方法和試驗(yàn)指標(biāo)試驗(yàn)參數(shù)；

（5）對(duì)瀝青穩(wěn)定碎石基層混合料的施工技術(shù)應(yīng)更一步研究，進(jìn)一步探索瀝青穩(wěn)定碎石基層厚度和合理的壓實(shí)機(jī)械組合對(duì)壓實(shí)度的影響。

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瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文范文第5篇

[論文摘要]本文介紹了瀝青路面中常見(jiàn)的一些病害，重點(diǎn)闡述了瀝青路面出現(xiàn)裂縫的原因，并給出了相應(yīng)的預(yù)防措施，可供瀝青路面設(shè)計(jì)和施工人雖參考。

瀝青路面具有表面平整，堅(jiān)實(shí)、無(wú)接縫、施工工期短、養(yǎng)護(hù)維修簡(jiǎn)便和有良好的減振性等優(yōu)點(diǎn)，使行車平穩(wěn)、舒適而低噪聲。但由于受到交通量增長(zhǎng)、重載超載車輛的增多、溫度變化、濕度變化，冰凍作用、設(shè)計(jì)、施工、采用材料和養(yǎng)護(hù)管理等因素的影響，出現(xiàn)了多種瀝青路面病害，如瀝青路面的裂縫、車轍和水損害等。根據(jù)我們這幾年來(lái)對(duì)我省瀝青路面的實(shí)際損壞情況的調(diào)查，談?wù)劄r青路面常見(jiàn)的病害與裂縫出現(xiàn)的原因及其預(yù)防措施。

一、常見(jiàn)瀝青路面病害

瀝青路面的損壞所表現(xiàn)出的形式和特征是多種多樣的。經(jīng)總結(jié)分析，主要有以下幾種常見(jiàn)病害。

1.瀝青路面的裂縫

瀝青路面建成后，都會(huì)產(chǎn)生各種形式的裂縫。初期產(chǎn)生的裂縫對(duì)瀝青路面的使用性能基本上沒(méi)有影響，但隨著表面雨水的侵入，導(dǎo)致路面強(qiáng)度下降，在大量行車荷載作用下，使瀝青路面產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性破壞。瀝青路面裂縫的形式是多種多樣的，裂縫從表現(xiàn)形式可分為橫向裂縫、縱向裂縫和網(wǎng)狀裂縫三種。影響裂縫的主要因素有：瀝青的品種和等級(jí)、瀝青混合料的組成、面層的厚度、基層材料的收縮性、土基和氣候條件等。

2、瀝青路面的車轍

車轍是路面結(jié)構(gòu)層及土基在行車重復(fù)荷載作用下的補(bǔ)充壓實(shí)，以致結(jié)構(gòu)層材料的側(cè)向位移所產(chǎn)生的累積永久變形。影響瀝青路面車轍深度的主要因素是瀝青路面結(jié)構(gòu)和瀝青混凝土本身的內(nèi)在因素，以及氣候和交通量及交通組成等的外界因素。車轍產(chǎn)生的主要原因有：(1)瀝青混合料油石比過(guò)大；(2)表面磨損過(guò)度：(3)雨水侵入瀝青混凝土內(nèi)部；(4)由于基層含不穩(wěn)定夾層而導(dǎo)致路面橫向推擠形成波形車轍。

3、瀝青路面的松散

松散是直接影響行車安全的路面病害，松散可能出現(xiàn)在整個(gè)路面表面。也可能在局部區(qū)域出現(xiàn)，但由于行車作用，一般在輪跡帶比較嚴(yán)重。其產(chǎn)生的主要原因有：(1)局部路基和基層不均勻沉降引起路面破壞；(2)碎石中含有風(fēng)化顆粒，水侵入后引起瀝青剝離；(3)隨著使用時(shí)間的增多，瀝青結(jié)合料本身的粘結(jié)性能降低，促使面層與輪胎接觸部分的瀝青磨耗，造成瀝青含量減少，細(xì)集料散失；(4)機(jī)械損害或油污染。

4、瀝青路面的水損害

瀝青路面在存在水分的條件下，經(jīng)受交通荷載和溫度漲縮的反復(fù)作用，一方面水分逐步侵入到瀝青與集料的界面上，同時(shí)由于水動(dòng)力的作用。瀝青膜漸漸地從集料表面剝離，并導(dǎo)致集料之間的粘結(jié)力喪失而發(fā)生路面破壞。瀝青路面產(chǎn)生水損害的原因主要有材料、設(shè)計(jì)、施工、土基和基層、超載車輛等原因。

5、瀝青路面的凍脹和翻漿

瀝青路面產(chǎn)生凍脹和翻漿主要是在凍融時(shí)期，因?yàn)樗那秩牒吐坊恋乃€(wěn)定性能差，由于冰凍的作用，路基上層積聚的水分凍結(jié)后引起路面脹起并開(kāi)裂。道路翻漿是水、土質(zhì)、溫度、路面和行車荷載五個(gè)主要因素綜合作用的結(jié)果。其中水、土、溫度構(gòu)成翻漿的三個(gè)自然因素，缺少任何一個(gè)因素都不可能形成翻漿。

6、瀝青路面的沉陷

沉陷是路面變形中最普遍的一種，特點(diǎn)是面積大，涉及的結(jié)構(gòu)層次深，主要出現(xiàn)在挖方段和填挖交界處。其產(chǎn)生的主要原因是：(1)土質(zhì)路塹排水不暢，路床下部路基過(guò)濕潤(rùn)而產(chǎn)生不均勻沉降，引起路面局部下沉；(2)路面強(qiáng)度不能適應(yīng)日益增長(zhǎng)的交通量，易發(fā)生疲勞破壞：(3)路基或基層強(qiáng)度不足或填挖路基強(qiáng)度不一致，在車輛荷載作用下，路基或基層結(jié)構(gòu)遭破壞而引起沉陷；(4)橋頭路面沉降不均勻而引起沉陷并與橋面發(fā)生錯(cuò)位。

二、瀝青路面出現(xiàn)裂縫的原因分析及其預(yù)防措施

1原因分析

瀝青路面出現(xiàn)裂縫的主要原因而可以分為兩大類：一種主要是由于瀝青面層溫度變化而產(chǎn)生的溫度裂縫，一般稱之為非荷載型裂縫：另一種是由于行車荷載的作用而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)性破壞裂縫，一般稱之為荷載型裂縫。

(1)非荷載型裂縫

非荷載型裂縫主要是溫度裂縫，也有因施工不當(dāng)、材料選取不當(dāng)?shù)纫鸬牧芽p。其產(chǎn)生的原因有：

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1)瀝青材料在較高溫度條件下，具有良好的應(yīng)力松弛性能，溫度升降產(chǎn)生的變形不至于產(chǎn)生過(guò)高的溫度應(yīng)力。但在冬季氣溫驟降時(shí)，土基和路面基層由于受溫度變化，冬季冰凍產(chǎn)生的膨脹，導(dǎo)致路基和基層產(chǎn)生裂縫并反射到瀝青面層，瀝青混合料的應(yīng)力松弛趕不上溫度應(yīng)力的增長(zhǎng)，同時(shí)勁度急劇增大，超過(guò)混合料的極限強(qiáng)度或極限拉伸應(yīng)變，便會(huì)產(chǎn)生開(kāi)裂。此外，隨著溫度反復(fù)升降，溫度應(yīng)力使混合料的極限拉伸應(yīng)變變小，又加上瀝青的老化使瀝青勁度增高，應(yīng)力松弛性能降低，故可能在比一次性降溫開(kāi)裂溫度更高的溫度下開(kāi)裂，同時(shí)裂縫是隨著路齡的增加而不斷增加。

2)瀝青的品種和等級(jí)也是影響瀝青路面開(kāi)裂的重要因素。在長(zhǎng)期的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中，選用高粘度、低稠度的瀝青，其溫度敏感性較低，能延遲溫度裂縫的產(chǎn)生；瀝青未達(dá)到適合本地區(qū)氣候條件和使用要求的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，低溫抗變形能力較差，致使瀝青面層在低溫下產(chǎn)生收縮開(kāi)裂。

3)地基處理不當(dāng)，路基碾壓不均勻，造成路基沉降不均勻；舊路拓寬時(shí)，新舊路基搭接部位沒(méi)有嚴(yán)格按照臺(tái)階式分層壓實(shí)處理，以及下部基層比較軟弱，或地基處理不徹底等。

4)鋪筑瀝青面層采用分幅攤鋪時(shí)，接縫處理不當(dāng)，結(jié)合不良，對(duì)接縫處碾壓不密實(shí)，造成路面滲水或面層壓實(shí)未達(dá)到要求，在行車作用下形成裂縫。

(2)荷載型裂縫

荷載型裂縫即主要由于行車荷載作用而產(chǎn)生的裂縫，其產(chǎn)生的原因有：

1)隨著交通運(yùn)輸?shù)母咚侔l(fā)展。原有的路面強(qiáng)度日趨不足，路面滿足不了交通量迅速增長(zhǎng)和汽車載重明顯增大的需求，瀝青路面過(guò)早產(chǎn)生疲勞破壞，瀝青路面很快開(kāi)裂。

2)原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，未充分考慮到各種不利因素，施工質(zhì)量不好，瀝青路面面層厚度不足，瀝青路面原材料的品質(zhì)不符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求，路面強(qiáng)度明顯不能滿足行車要求。在行車作用下，特別是超大噸位車輛的頻繁碾壓，瀝青路面很快開(kāi)裂。

2防止措施

針對(duì)以上分析的瀝青路面病害的原因，主要從施工材料、設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)和交通管理等5個(gè)方面采取相應(yīng)的預(yù)防措施。

(1)材料方面

合理確定瀝青路面結(jié)構(gòu)，瀝青面層的裂縫主要由瀝青面層本身的低溫收縮引起的。選用低溫勁度小、延度大、溫度敏感性差、含蠟量低的優(yōu)質(zhì)瀝青，精選礦料，準(zhǔn)確級(jí)配瀝青面層的礦料和合理配置瀝青混合料配合比。配制出性能優(yōu)良的瀝青混合料，控制瀝青用量，保證瀝青混合料性能優(yōu)良，均可有效減少裂縫。

(2)設(shè)計(jì)方面

精心設(shè)計(jì)，對(duì)地形復(fù)雜地段做好地質(zhì)調(diào)查工作。要特別注意加固地基，防止因地基軟弱而出現(xiàn)不均勻沉降，使用合格填料填筑路基，或?qū)μ盍线M(jìn)行處理后再填筑路基，確保路基有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，以保證路面具有穩(wěn)定的基礎(chǔ)：選用抗沖刷性能好、干縮系數(shù)和溫縮系數(shù)小及抗拉強(qiáng)度高的半剛性材料做基層：選用優(yōu)質(zhì)瀝青做瀝青面層；在穩(wěn)定度滿足要求的前提下，應(yīng)該選用針入度較大的瀝青做瀝青面層。

(3)施工方面

精心施工，選擇先進(jìn)施工工藝和機(jī)械設(shè)備，制定完善的施工方案，確保壓實(shí)度達(dá)到規(guī)范要求，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行軟基處理，提高軟基處理的施工質(zhì)量，嚴(yán)格控制半剛性基層施工碾壓時(shí)的含水量，混合料的含水量不能超過(guò)壓實(shí)需要的最佳含水量或控制在施工規(guī)范容許的范圍內(nèi)；半剛性基層碾壓完成后。要及時(shí)養(yǎng)生，防止其產(chǎn)生裂縫反射到表面層，保護(hù)混合料的含水量不受損失；養(yǎng)生結(jié)束后，應(yīng)立即噴灑透層油，并盡快鋪筑瀝青面層。

(4)養(yǎng)護(hù)方面

嚴(yán)格養(yǎng)護(hù)管理，加強(qiáng)路面保潔，確保排水性能良好。及時(shí)對(duì)裂縫的進(jìn)行科學(xué)的處理，避免病害的進(jìn)一步擴(kuò)展。

(5)加強(qiáng)交通管理

加強(qiáng)交通管理，限制大型超載車通行；在夏季連續(xù)高溫時(shí)段，運(yùn)營(yíng)管理單位可將重車安排在夜間、凌晨路表氣溫較低時(shí)段通過(guò)：禁止帶釘輪胎對(duì)路面的過(guò)度磨損或者更加嚴(yán)厲地限制使用。