發(fā)布時(shí)間：2019-08-15 07:31

【摘要】：分析了長壽命柔性瀝青路面的結(jié)構(gòu)行為理論。路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)采用瀝青層底拉應(yīng)變和路基頂面壓應(yīng)變指標(biāo)來控制瀝青路面的疲勞壽命;材料組成設(shè)計(jì)主要是針對(duì)路面結(jié)構(gòu)抗車轍性能和耐疲勞性能等方面,以提高瀝青混凝土路面的長期使用性能為目的;增強(qiáng)層間結(jié)合力有助于改善瀝青路面結(jié)構(gòu)層間界面力學(xué)特性,從而保證路面結(jié)構(gòu)層間連續(xù)。通過工程實(shí)體驗(yàn)證、壽命周期費(fèi)用分析表明長壽命柔性基層路面的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益顯著,值得推廣應(yīng)用。
【圖文】：

生研究表明，道路在使用期間瀝青碎石基層彈性勁度隨瀝青的老化會(huì)逐漸增長至原來的4倍或者更高，擴(kuò)散荷載的能力也逐漸提高，從而減小了車輛荷載引起的、導(dǎo)致路面疲勞的基層拉應(yīng)變，這種變化對(duì)長壽命瀝青路面的設(shè)計(jì)有重大意義。長壽命柔性瀝青路面的最大特點(diǎn)是路面損壞主要位于面層頂部(25～100mm)，表面裂縫不一定會(huì)削弱結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，對(duì)道路也不造成結(jié)構(gòu)性損壞，這種功能性破壞還可以通過預(yù)防性養(yǎng)護(hù)得以修復(fù)。一旦道路表面損壞達(dá)到臨界水平，其經(jīng)濟(jì)性處理方法就是瀝青混凝土罩面或者銑刨加鋪，長壽命柔性瀝青路面概念見圖1［2］。圖1長壽命柔性瀝青路面概念Fig.1Conceptoflong-lifeflexibleasphaltpavement英國Nunn等人調(diào)查發(fā)現(xiàn)，薄瀝青層路面更易發(fā)生車轍，，當(dāng)瀝青混凝土層厚小于180mm時(shí)，車轍率較高;當(dāng)瀝青混凝土層厚大于180mm時(shí)，車轍發(fā)生率出現(xiàn)了突變，比前者小2個(gè)數(shù)量級(jí);當(dāng)瀝青混凝土層厚超過200mm時(shí)，車轍發(fā)生率較校我國公路超載情況嚴(yán)重，影響深度會(huì)大一些。一般來講，增大瀝青混凝土層厚度雖然不能顯著減小整個(gè)瀝青混凝土層的車轍，但會(huì)顯著減小基層或底基層及土基的永久變形，所以并不是瀝青混凝土層越厚路面車轍就越嚴(yán)重。從國內(nèi)外研究情況來看，能夠在路面力學(xué)行為和路面使用性能間建立關(guān)系的指標(biāo)是疲勞和車轍，路面疲勞開裂和車轍這兩項(xiàng)指標(biāo)能夠反映較長時(shí)間內(nèi)行車荷載及自然因素對(duì)路面的影響，并且能有效地反映路面使用性能變化情況［3］。通過路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)，譬如瀝青路面的合理厚度和厚度匹配、瀝青路面結(jié)構(gòu)的整體性以及各結(jié)構(gòu)層模量匹配等，來控制瀝青路面的疲勞開裂、車轍，防止或延緩瀝青路面結(jié)構(gòu)整體性破壞�；谥袊鵀r青路面現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)及近些年道路狀況的調(diào)查報(bào)告，采用力學(xué)－經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方

第6期易向陽:長壽命柔性路面技術(shù)的探討與應(yīng)用一是增加瀝青面層的厚度，二是提高級(jí)配碎石的彈性模量。當(dāng)級(jí)配碎石的模量較低(＜400MPa)時(shí)，增加其模量與瀝青層厚度同時(shí)有效;當(dāng)級(jí)配碎石模量較高時(shí)，提高其模量比增加瀝青層厚更有效，級(jí)配碎石彈性模量與所處的層位有關(guān)，變化范圍處于200～550MPa［6］。本工程級(jí)配碎石采用了骨架－密實(shí)型級(jí)配，級(jí)配碎石基層設(shè)計(jì)彎沉值(30a交通量數(shù)據(jù))Ls=72(0.01mm)。完工后的級(jí)配碎石基層形貌見圖2。圖2級(jí)配碎石基層形貌Fig.2Featureofgradedgravelbase2路面材料組成設(shè)計(jì)瀝青混合料的力學(xué)強(qiáng)度是由礦質(zhì)集料之間的內(nèi)摩阻力(嵌擠力)和瀝青之間的黏結(jié)力所構(gòu)成的，它的特性取決于瀝青和集料各自的特性及其組合在一起的特性。根據(jù)三層式瀝青路面結(jié)構(gòu)的不同功能和要求，有針對(duì)性地進(jìn)行路面材料組成設(shè)計(jì)，才能保證瀝青路面結(jié)構(gòu)層的強(qiáng)度和耐久性［7］。本工程路面結(jié)構(gòu)層的使用性能要求如下:表面層，高強(qiáng)度抗車轍、良好的水穩(wěn)性和抗滑性;中面層，高模量抗車轍，耐久性好;下面層，高柔性抗疲勞，耐久性好;粒料(底)基層，高強(qiáng)度和剛度，良好的承載力。為了建立瀝青混合料力學(xué)性質(zhì)與瀝青路面使用性能的直接關(guān)系，至少需要按Superpave混合料體積設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)混合料。該方法從材料體系入手，系統(tǒng)地分析瀝青混合料性質(zhì)，通過瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)，從材料組成方面控制和減少了路面高溫車轍、低溫開裂及疲勞開裂。Superpave混合料級(jí)配曲線通過控制點(diǎn)，避開限制區(qū)，級(jí)配較傳統(tǒng)AC型結(jié)構(gòu)相比偏粗，更加側(cè)重于中間集料的用量，混合料組成也更為合理，施工離析現(xiàn)象大大減少，有助于形成良好的骨架結(jié)構(gòu)。另外，Superpave瀝青膠結(jié)料性能等級(jí)(PGAC)測試更加科學(xué)、實(shí)用［8］。本工程瀝青材料在針入度、?
【作者單位】： 河南省公路工程局集團(tuán)有限公司;
【分類號(hào)】：U416.217

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本文編號(hào)：2526848