瀝青路面早期損壞與結構設計的關係

2022-12-17 00:42:05 字數 1452 閱讀 4263

時間:2006-1-18 16:13:20來自:編輯:彭鵬

根據統計,在已建成的25000公里高速公路中,瀝青路面約佔85%~90%。全國高速公路瀝青路面幾乎都採用半剛性基層,可以說,半剛性基層瀝青路面是我國高速公路的主要路面結構形式,甚至是惟一的路面結構形式。

半剛性基層瀝青路面之所以成為我國高速公路主要路面結構形式是歷史的選擇,其發展並得到廣泛應用的過程是和我國國情緊密相關的。半剛性基層瀝青路面結構產生的兩個主要原因是:

(1)國內道路瀝青嚴重缺乏,而瀝青面層所用的瀝青混凝土是路面結構中造價最高的一部分,因此為了降低公路建設的造價,需要盡可能減薄瀝青層的厚度;

(2)在瀝青路面結構設計理念上,如果減薄瀝青面層厚度並必須滿**通荷載對路面結構承載能力的要求,就需要加強基層的強度,使基層成為承受交通荷載的主體。這種情況下,因為半剛性材料具有整體強度高、板體性好的特點,半剛性基層瀝青路面結構應運而生。

交通部公路科學研究所正是在這種歷史條件下,在"七五"和"八五"期間,完成了"高等級公路半剛性基層重交信道路瀝青面層和抗滑表層的研究"課題,形成了較完整的半剛性基層瀝青路面設計施工成套裝置技術。

國外在上個世紀50、60年代也對半剛性基層材料進行了大量對比和試驗研究,並根據半剛性基層材料的使用效能,歸納出以下主要結論:

(1)多數採用無機結合料穩定的粒料只能用作底基層,有的國家只用作路基改善層。這是因為採用無機結合料穩定粒料基層容易產生開裂,為了防止反射裂縫,一般都在底基層與瀝青面層間增加一層粒料過度層,以減少反射裂縫。

(2)使用最廣泛的結合料是水泥,國外一般稱為水泥處理基層(cement treated

bese--ctb)。需要指出的是,無機結合料穩定粒料一詞中"穩定"是以改善和提高結構層強度為目的,並對無機結合料的強度進行了限制,並非越高越好;

(3)無機結合料穩定基層上面的瀝青混凝土結構層的總厚度一般大於20cm。歐洲及日本等國家的高速公路實踐表明,半剛性基層瀝青路面是上個世紀60年代的主要路面結構型別,現在已經成為次要的路面結構型別。從半剛性基層瀝青路面產生和應用以及國外的經驗看,半剛性基層瀝青路面在我國的廣泛應用是必然的,同時在對半剛性基層瀝青路面的長期使用效能研究和使用條件的認識方面,我們是不全面的。

通過對瀝青路面早期破壞現象與路面結構設計中存在問題的分析,我們可以看出,造成瀝青路面結構發生早期損壞的原因是複雜的,但作為最直接的瀝青路面結構設計來說,需要在以下幾個方面加強研究,以解決或減少瀝青路面的早期損壞。

(1)在瀝青路面設計規範中增加對瀝青路面功能性指標的要求,提高瀝青路面的長期路用效能。

(2)建立瀝青路面結構設計模型與破壞模型聯絡,確定控制路面發生損壞和早期損壞的關鍵指標作為設計指標;

(3)加強半剛性基層與瀝青面層的連線狀況,在進行應力驗算時,應根據使用條件選擇層間介面的接觸條件;

(4)開展包括柔性基層瀝青路面結構在內多種路面結構形式的研究,把瀝青路面結構組合設計作為路面結構設計的重點。

(5)開展路面材料室內力學效能與野外路用效能的聯絡的研究,使得設計結果更準確,提高瀝青路面結構的使用效能。

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