混合式基层沥青路面结构设计方法

一、当前沥青路面设计方法存在的主要问题

设计指标无法对损坏起到很好的控制作用．对路面损坏的机理不能够很透彻的进行分析，尤其是由于超载以及高速公路渠化等给路面损坏带了一些新的特点．使得沥青路面的传统设计逐渐过时。再加上一些路面的损坏看起来和传统的损害差不多．其实其原因完全不同。首先是对半刚性基层结构的优点和缺点没有进行充分的考虑．在设计方法中只是考虑了半刚性基层所具有的优点：强度高、整体性好以及具有很强的经济性等然而对于半刚性所具有的缺点没有进行考虑。其缺点主要有：半刚性基层与沥青路面之间的连接比较困难，尤其是在潮湿的地区，界面上的层间水无法及时的排除等。

由于力学性能与使用性能之间的定量联系没有办法进行明确，因此，使用力学参数对路面进行控制的话，会有一定的盲目性存在。当前沥青路面的结构设计和路用性能之间缺乏比较明确的联系，再加上高速路面损害出现的比较早，这就造成了高速公路路面设计具有很强的保守性．从而使得路面的厚度和能够承载的交通量之间没有很明显的关系。这种设计在一定程度上造成了公路建设的浪费同时也带来了很大的社会效益以及经济效益的损失。

当前的设计无法对路面组合结构设计进行指导。由于对半刚性基层的优点考虑较多，使得当前的公路路面都是半刚性基层路面所占的比较较大。现行的沥青路面结构设计方法能够很好的体现出半刚性基层的优势来．然后对于其所具有的缺陷根本没有考虑。另外性能不同的混合材料在设计方法中不能定量的去表示．这就造成了在结构设计中．路用性能较好的混合材料具有的优势无法很好的体现出来。

二、混合式基层沥青路面结构设计的主要方法分析

依据《公路沥青路面设计规范》的相关标准，同时充分考虑了当前沥青路面设计方法中存在的一些问题，并且结合混合式基层沥青路面的结构特点来对混合式基层沥青路面的结构设计方法进行深入的研究。

三、混合式基层路面的结构特点

面层

公路面层直接承受行车的载荷．对行车的舒适性以及安全性具有很大的影响。因此．对于路面的面层要求就比较多。通常情况下，沥青路面的面层功能主要分为以下几个方面：具有平整、抗滑性．同时要不透水、能够降低噪音、抗疲劳开裂抗低温缩裂以及抗剥落等。

基层和底层

在沥青路面中．基层和底层是最主要的承重层，对于基层和底层的要求比较严格，通常情况下要有足够的承载能力、耐久性、水稳性以及抗疲劳开裂性等等。

路基

作为路面的基础．路基的作用主要好似支持路面的结构以及承载行车载荷。要想使得路面的结构长久耐用．路基就必须具有稳定、均匀以及一定的承载力。对于处在山区的沥青公路来说，由于地形比较复杂．土基回弹模量差距较大．可以使用石方代替土方进行回填．这样可以保证路面具有很强的地基承载能力。

四、混合式沥青路面结构设计方法分析

路面整体刚度的指标可以用路表回弹弯沉值来保证在我国沥青路面结构设计方法中，路表回弹弯沉是最为重要的一项指标，它同时能够保证路面结构整体的刚度。路表回弹弯沉是路面各个结构层的变形和上基回弹变形两项之和，同时上基回弹变形所占的比例在总回弹变形中的比例最大．约在9 0％之上。所以．路表回弹模量可以很好的反映出上基的工作状态。弯沉值的大小反映了路面整体刚度的强弱。除此之外．路表弯沉值的测量方法比较简单，很容易操作．测定的数据也比较准确真实．因而，和土基顶面压应变相比路表弯沉值更具有实际的意义。

结构层疲劳开裂的控制应使用弯拉应力。由于车辆长久的碾轧，会导致沥青层的拉应力以及半刚性基层底部产生拉应力，从而使得路面发生开裂。这是沥青路面一项最为重要的控制指标。运用剪应力对沥青路面高温车辙和剪切变形进行控制。在我国高速公路的病害中，由于长久的碾轧，路面会产生车辙．这是路面最主要的病害之一。车辙的防治历来是公路维护中的一个难题。与国外的高速公路相比，我国的高速公路具有其独特之处最主要的表现就是车辆超载的现象比较严重。一些发达国家早在上个世纪5 0年代就开始研究防治车辙的方法，后来一些国家提出了车辙预估法。但是，这些诶方法针对柔性路面具有很强的效果，对于向我国这样半刚性基层结构的路面．使用车辙预估方法是不起作用的。

因此，通过研究．剪应力作为沥青路面结构设计的方法的设计指标是切实可行的。剪应力虽然不能完全控制车辙病害的发生．然而它对于沥青混合料的路用性能的控制、防止高温损坏等方面具有非常重要的作用。除此之外．剪应力还可以对沥青混合材料的强度进行控制。再者采用剪应力作为指标可以对混凝土的类型进行定量的区分，同时强化结构设计和材料设计之间的联系对现有的结构设计和材料设计的弊端进行改良。另外，还有一点，影响沥青层最大剪应力的因素是基层模．所以，使用剪应力作为其指标．可以对基层模量以及基层强度进行控制。

一些高速公路层间由于没有连续．致使过早的出现了损害。所以．要依据不同路面材料类型的层间粘结系数表．对不同的结构组合使用不一样的层间粘结系数进行计算．这样可有有效的防止路面的损坏。混合式基层沥青路面结构设计方法的流程分析

设计前资料的搜集整理。基础资料的收集主要包括以下一些内容：首先是项目所在地的环境因素．包括气温、水文、地质条件以及湿度等等；其次是项目沿线的筑路材料；第三是对工程项目的交通量、交通组成情况以及计算设计年限等问题的调查。

对路面结构进行初次的组合。首先要根据业主的需要、当地的气候条件以及水文地质情况．对路面的基本结构类型以及所使用的材料进行确定其次，要依据当地筑路材料的基本特点，对材料的特性设计以及相关的参数进行明确，然后初次拟定出几个不同的路面结构组合方案来同时要依据当地的施工条件选择最佳的组合方案；第三，依据累计标准轴载、设计弯沉以及半刚性层底拉应力，对公路路面的厚度进行计算；第四．在对初次拟定的路面结构组合方案的路面厚度进行计算．完成之后，再对上层的面层、沥青碎石上基层一级级配碎石上基层的、中层面层、沥青碎石上基层一级级配碎石上基层、下层的面层、级配碎石上基层以及沥青碎石上基层最大的剪应力进行计算。依据剪应力的大小以及拉应力的特点和该层其它的功能特性对面层的结构类型加以确定。

对方案进行比较选择。对于初拟的几个结构组合设计方案，从技术以及经济角度进行分析同时根据养护单位以往的经验．认真仔细的对这几个方案所需要的养护费用进行评估，还要对初次拟定的几个方案所花费的全部费用进行估算，从中选择出成本低、花费少的最佳结构组合方案来。除去费用方面的考虑之外，还应该综合考虑业主的具体需求，然后确定一个最终的结构组合设计方案来。

对材料的组成进行设计同时还要对在设计中各个结构层的性能指标进行验证．如果有必要，需要重新对结构组合进行设计。

制定施工组织设计，明确施工工艺的具体要求，同时对于在施工中如何加强质量控制也应该做出明确的要求，形成书面规章制度。完成设计。

随着我国交通运输事业的不断发展，车辆超载的现象比较严重．原来的半刚性基层路面设已经不能满足当前的要求。因此，复合式基层沥青路面结构既继承了传统沥青路面结构设计方法的一些优点，同时又对公路建设中存在的诸多不利因素进行了考量。

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