长寿命柔性路面技术的探讨与应用
【图文】：
生研究表明，道路在使用期间沥青碎石基层弹性劲度随沥青的老化会逐渐增长至原来的4倍或者更高，扩散荷载的能力也逐渐提高，从而减小了车辆荷载引起的、导致路面疲劳的基层拉应变，这种变化对长寿命沥青路面的设计有重大意义。长寿命柔性沥青路面的最大特点是路面损坏主要位于面层顶部(25～100mm)，表面裂缝不一定会削弱结构强度，对道路也不造成结构性损坏，这种功能性破坏还可以通过预防性养护得以修复。一旦道路表面损坏达到临界水平，其经济性处理方法就是沥青混凝土罩面或者铣刨加铺，长寿命柔性沥青路面概念见图1［2］。图1长寿命柔性沥青路面概念Fig.1Conceptoflong-lifeflexibleasphaltpavement英国Nunn等人调查发现，薄沥青层路面更易发生车辙，，当沥青混凝土层厚小于180mm时，车辙率较高;当沥青混凝土层厚大于180mm时，车辙发生率出现了突变，比前者小2个数量级;当沥青混凝土层厚超过200mm时，车辙发生率较校我国公路超载情况严重，影响深度会大一些。一般来讲，增大沥青混凝土层厚度虽然不能显著减小整个沥青混凝土层的车辙，但会显著减小基层或底基层及土基的永久变形，所以并不是沥青混凝土层越厚路面车辙就越严重。从国内外研究情况来看，能够在路面力学行为和路面使用性能间建立关系的指标是疲劳和车辙，路面疲劳开裂和车辙这两项指标能够反映较长时间内行车荷载及自然因素对路面的影响，并且能有效地反映路面使用性能变化情况［3］。通过路面结构组合设计，譬如沥青路面的合理厚度和厚度匹配、沥青路面结构的整体性以及各结构层模量匹配等，来控制沥青路面的疲劳开裂、车辙，防止或延缓沥青路面结构整体性破坏。基于中国沥青路面现行规范标准及近些年道路状况的调查报告，采用力学－经验设计方
第6期易向阳:长寿命柔性路面技术的探讨与应用一是增加沥青面层的厚度，二是提高级配碎石的弹性模量。当级配碎石的模量较低(＜400MPa)时，增加其模量与沥青层厚度同时有效;当级配碎石模量较高时，提高其模量比增加沥青层厚更有效，级配碎石弹性模量与所处的层位有关，变化范围处于200～550MPa［6］。本工程级配碎石采用了骨架－密实型级配，级配碎石基层设计弯沉值(30a交通量数据)Ls=72(0.01mm)。完工后的级配碎石基层形貌见图2。图2级配碎石基层形貌Fig.2Featureofgradedgravelbase2路面材料组成设计沥青混合料的力学强度是由矿质集料之间的内摩阻力(嵌挤力)和沥青之间的黏结力所构成的，它的特性取决于沥青和集料各自的特性及其组合在一起的特性。根据三层式沥青路面结构的不同功能和要求，有针对性地进行路面材料组成设计，才能保证沥青路面结构层的强度和耐久性［7］。本工程路面结构层的使用性能要求如下:表面层，高强度抗车辙、良好的水稳性和抗滑性;中面层，高模量抗车辙，耐久性好;下面层，高柔性抗疲劳，耐久性好;粒料(底)基层，高强度和刚度，良好的承载力。为了建立沥青混合料力学性质与沥青路面使用性能的直接关系，至少需要按Superpave混合料体积设计法设计混合料。该方法从材料体系入手，系统地分析沥青混合料性质，通过沥青混合料配合比设计，从材料组成方面控制和减少了路面高温车辙、低温开裂及疲劳开裂。Superpave混合料级配曲线通过控制点，避开限制区，级配较传统AC型结构相比偏粗，更加侧重于中间集料的用量，混合料组成也更为合理，施工离析现象大大减少，有助于形成良好的骨架结构。另外，Superpave沥青胶结料性能等级(PGAC)测试更加科学、实用［8］。本工程沥青材料在针入度、?
【作者单位】： 河南省公路工程局集团有限公司;
【分类号】：U416.217
【参考文献】
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【共引文献】
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本文编号：2526848
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