淺談高等級公路建設中柔性基層的應用

張志春 楊旺志

（1、沈陽市工程監理咨詢有限公司，遼寧 沈陽110000 2、遼寧東方市政工程有限公司，遼寧 沈陽110000）

1 我國目前半剛性基層的應用分析

目前在我國高等級公路建設中半剛性基層幾乎成了主導的結構形式。通過對國內已建高等級公路的調查發現，強度比較高，相對柔性基層來講強度高、剛度高，作為承重結構，在路面沒開裂之前在承載、擴散荷載、傳遞到路基方面的性能比較好。但是，半剛性基層也有其無法克服的缺點，即：半剛性基層的收縮開裂及由此引起瀝青路面的反射性裂縫輕重不同地存在。在國外，普遍采取對裂縫進行封縫，而在交通量繁重或者高速公路上，這種封縫工作十分困難，嚴重影響交通，也不安全。而在我國，目前根本就沒有發現裂縫就進行瀝青封縫的習慣，因而開裂得不到有效的處理。裂縫的存在導致兩種后果，首先是裂縫中進水，導致瀝青層和基層界面條件的變化，使基層、底基層、路基的水分狀況惡化，承載能力迅速降低，表面產生水力沖刷，出現灰漿，并形成裂縫處唧漿、坑槽；第二是車輪從裂縫的一側經過到達裂縫的另一側時，荷載變化不再連續，使路面裂縫兩側發生大的應力突變，還形成很大的上下剪切和表面受拉。

2 柔性基層

2.1 柔性基層的定義：采用熱拌或冷拌瀝青混合料、瀝青貫入式碎石，以及不加任何結合料的粒料類等材料鋪筑的基層。粒料類材料，包括級配碎石、級配礫石、符合級配的天然砂礫、部分礫石經軋制摻配而成的級配碎礫石，以及泥結碎石、泥灰結碎石、填隙碎石等基層材料。

2.2 柔性基層技術特點和應用效果

針對半剛性基層瀝青路面弱點，柔性基層瀝青路面由于其良好的使用性能在許多國家得到應用，取得了比較好的使用效果，柔性基層瀝青路面結構類型一般分為兩種：一是級配碎石基層瀝青路面結構；二是在級配碎石基層下加鋪一層半剛性底基層，由于半剛性底基層模量較大，級配碎石基層的非線性特點得到發揮，有利于降低瀝青層層底拉應力和拉應變，增強瀝青層抗疲勞能力。柔性基層瀝青路面與半剛性基層瀝青路面具有不同的性能特點，可以與半剛性基層瀝青路面互為補充。柔性基層瀝青路面結構通過采用瀝青穩定碎石或級配碎石材料做基層，對交通荷載的響應變的不太敏感，通過自身良好的彈性形變特點，對重交通荷載的適應能力更強，同時，由于兩種材料對水的穩定性好，對延長和提高瀝青路面的長期使用性能具有更好的作用。

3 瀝青路面柔性與半剛性組合基層

3.1 隨著半剛性基層的缺點越來越明顯地表現出來，現在柔性基層受到越來越多的關注，認為柔性基層可以克服半剛性基層的缺陷，但為了提高路面整體的抗變形能力，將原來的半剛性基層安排在柔性基層下做路面的底基層，以期綜合利用柔性基層和半剛性基層的優點，克服柔性基層抗變形能力差和半剛性基層反射裂縫的缺點。

3.2 由于柔性基層具有較大的變形，其自身的破壞主要在反復荷載作用下，當累計殘余變形達到一定值，路面會產生沉陷或車轍，這種殘余變形是路基和其結構層發生塑性變形的綜合反映，它同荷載大小、作用次數、應力水平、應力歷史、密實度、級配的性質等有關，故傳統的級配碎石由于主要應用在底基層，而受各因素影響，其強度較低，路面破壞往往表現在變形量過大而影響整體強度。如將柔性基層設置在剛度較大的半剛性基層之上，由于半剛性基層的變形較小，對柔性基層的變形起到了約束作用，同時通過級配的調整、施工工藝的提高等，使其強度參數得以較大的增加，則路面結構的應力分布、受力等與傳統的柔性基層結構受力狀態有所不同。故可通過柔性基層與半剛性基層的優化組合，提高路面的使用性能，減少路面的早期病害。

4 結論

通過半剛性基層與柔性基層的組合，可以減小半剛性結構層的溫度梯度，加強整個路面結構的排水性能，并且由于級配碎石相對較大的應變能，能夠有效地消減瀝青路面的反射裂縫，減少水損害的發生，改善路面的長期使用性能和適應環境的能力。試驗證明，組合式瀝青路面結構能夠有效地發揮半剛性基層高強度的優點及級配碎石良好的性能，減少路面早期破壞，提高路面長期使用性能。

[1]中華人民共和國交通部.JTGD50-2006公路瀝青路面設計規范[s].北京:人民交通出版社.

[2]姚祖康.對國外瀝青路面設計指標的評述（連載一）[J].公路,2003,(3):18-25.