瀝青砼路面結(jié)構(gòu)設(shè)計淺談

摘要：近年來，隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，道路建設(shè)總里程顯著增加，但是道路建設(shè)和使用過程中所暴露出來的問題也呈現(xiàn)多樣化趨勢，坑槽、車轍、裂縫等結(jié)構(gòu)破壞現(xiàn)象成為亟待關(guān)注和解決的重要問題。本文就瀝青砼路面結(jié)構(gòu)設(shè)計展開分析和探討，希望能為我國道路建設(shè)提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：瀝青；瀝青混凝土；路面結(jié)構(gòu)設(shè)計

瀝青砼路面的結(jié)構(gòu)如果設(shè)計得不合理，不但會影響到道路的使用壽命，出現(xiàn)各類結(jié)構(gòu)破壞現(xiàn)象，甚至?xí)囕v通行安全構(gòu)成嚴重威脅，引起交通事故。為此，必須加強對瀝青砼路面結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)注和重視，選擇最適合的瀝青砼路面結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，妥善解決施工和設(shè)計問題。

一、瀝青砼路面結(jié)構(gòu)設(shè)計中常見問題

1.設(shè)計指標不可控

設(shè)計指標不可控是瀝青砼路面結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的主要問題。目前，國內(nèi)道路路面建設(shè)過程仍以道路彎沉指標作為基本標準，許多道路建設(shè)理論彎沉值非常小，道路本不應(yīng)該出現(xiàn)破壞問題，但是實際上卻發(fā)生了滲水、車轍、裂縫等諸多不良現(xiàn)象，這與設(shè)計指標不可控有必然關(guān)系。

2.理論驗算結(jié)果缺乏準確性

按照現(xiàn)行道路路面設(shè)計規(guī)范，在驗算路面結(jié)構(gòu)拉彎應(yīng)力時，要假定道路層間接觸條件為連續(xù)接觸，在這種情況下，獲得的應(yīng)力驗算結(jié)果顯示道路路面結(jié)構(gòu)不會發(fā)生拉彎疲勞。但是在實際施工過程中，道路瀝青面層與半剛性基層并不能做到連續(xù)，而施工過程中的污染、施工的非連續(xù)也被排除在應(yīng)力驗算之外，最終導(dǎo)致驗算結(jié)果缺乏準確性，路面結(jié)構(gòu)設(shè)計也會因此而出現(xiàn)不合理的結(jié)果。

3.路面材料設(shè)計參數(shù)脫離實際路用性能

在路面設(shè)計過程中，需要借助大量理論計算，以評估和分析路面材料設(shè)計參數(shù)，使路面計算結(jié)果呈現(xiàn)出較強的科學(xué)性和先進性。但是，由于材料設(shè)計參數(shù)一般都是在實驗室中獲取，與實際施工環(huán)境存在著非常明顯的區(qū)別，這就導(dǎo)致路面材料設(shè)計參數(shù)嚴重脫離了實際路用性能，路面結(jié)構(gòu)的不可控性也因此而大大增強。

二、瀝青砼路面結(jié)構(gòu)設(shè)計需要注意的問題

1.選用優(yōu)質(zhì)的原材料

瀝青材料會在一定程度上影響到路面的高溫抗車轍能力、低溫抗裂能力及耐久性，在選擇瀝青材料時，不僅要滿足基本的規(guī)范要求，還要盡量提高指標要求。以高速公路路面為例，其路面上面層要盡量選用改性瀝青，改性瀝青因摻加了高分子聚合物、樹脂、橡膠等改進劑，或進行了輕度氧化加工，因而比普通瀝青擁有更好的高溫穩(wěn)定性，對低溫彎曲試驗的破壞應(yīng)變能力也有很大提高。對于重載較多或環(huán)境條件惡劣的路段，道路中面層也要盡量選用改性瀝青。路面面層石料要選用耐磨性好、強度高，且與瀝青有較好粘結(jié)性的中基性石料，若石料與瀝青的粘結(jié)性較差，需在瀝青中添加抗剝落劑等表面活性劑，以增加瀝青對集料的粘結(jié)力。

2.選擇合適的路面結(jié)構(gòu)類型

（1）面層、基層與底基層、墊層結(jié)構(gòu)

瀝青面層有熱拌瀝青混合料、冷拌瀝青混合料、瀝青貫入式、瀝青表面處治與稀漿封層幾種不同類型。熱拌瀝青混合料、瀝青貫入式適用于二、三級公路面層，以及柔性基層、調(diào)平層。瀝青表面處治與稀漿封層適合用在三、四級公路面層及各級公路上、下封層。冷拌瀝青混合料宜用在三、四級公路面層。對于基層與底基層，應(yīng)依據(jù)實際交通量大小、材料力學(xué)性能以及擴散應(yīng)力效果，充分利用壓實機具的功能，各結(jié)構(gòu)層的材料變化不宜頻繁，要以便于施工組織、質(zhì)量控制為原則。墊層材料宜使用砂礫、粗砂、碎石、煤渣等粒料，或水泥、石灰煤渣穩(wěn)定粗粒土等。為了避免軟弱路基對粒料底基層、墊層造成污染，同時對地下水加以隔斷，應(yīng)在路基頂面鋪設(shè)土工合成材料作為隔離層。墊層需與路基保持同寬，其厚度不得低于15cm。

（2）瀝青砼路面結(jié)構(gòu)設(shè)計

根據(jù)瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)的高溫穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性及規(guī)范要求，將高溫穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性兩方面的指標都作為路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計的控制指標，規(guī)定路面結(jié)構(gòu)層的車轍動穩(wěn)定度必須高于1200次/mm，同時規(guī)定礦料設(shè)計孔隙率的取值范圍在下面層為3%-6%，在中面層為3%-6%，在上面層為為4%-10%。在選用集料時，應(yīng)從混合集料質(zhì)量與性能指標方面進行嚴格控制，采用SUPERPAVE技術(shù)檢驗規(guī)范配合比設(shè)計的部分體積指標，確保路面結(jié)構(gòu)層的高溫穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性。高速公路采用的路基結(jié)構(gòu)形式其水泥穩(wěn)定類底基層厚度應(yīng)不低于20cm，水泥穩(wěn)定碎石基層厚度應(yīng)不低于40cm，下封層厚度不低于1cm；路面結(jié)構(gòu)層下面層混凝土厚度應(yīng)不低于8cm，中面層SBS改性瀝青應(yīng)不低于5cm，上面層SBS改性瀝青厚度應(yīng)不低于4cm。

3.合理設(shè)計瀝青混合料級配

對夏季溫度較高，冬季不太冷的地區(qū)或者重載路段應(yīng)重點考慮抗車轍能力的需要，減少4.75mm及2.36arm的通過率。選用較大的設(shè)計空隙率，當(dāng)采用密級配混合料時，宜選用粗型密級配瀝青混合料；對冬季溫度較低且低溫持續(xù)時間長的地區(qū)，或者非重載路段，應(yīng)在保證抗車轍能力的前提下，充分考慮提高低溫抗裂性能，適當(dāng)增大4.75ram及2.36mm的通過率。選用較小的設(shè)計空隙率，當(dāng)采用密級配混合料時，宜選用細型密級配瀝青混合料。對于年溫差特別大的路面，應(yīng)該優(yōu)先控制路面的高溫抗車轍性能，兼顧低溫的抗裂性能，減少4.75mm及2.36mm的通過率，并適當(dāng)增加0.075mm的通過率，提升路面結(jié)構(gòu)的整體性能。

4.路面排水設(shè)計

路面排水系統(tǒng)的設(shè)計是防止路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破壞現(xiàn)象的關(guān)鍵。路面長時間的積水容易導(dǎo)致道路骨架結(jié)構(gòu)受到雨水的侵蝕，進而出現(xiàn)嚴重的路面形變和開裂等問題。因此，在實際的設(shè)計過程中，應(yīng)該盡量保持路面良好的排水性能，保持道路排水系統(tǒng)的通暢性。

總結(jié)

在道路設(shè)計和建設(shè)過程中，路面結(jié)構(gòu)設(shè)計至關(guān)重要。瀝青砼路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計必須嚴格遵循國家建設(shè)標準及要求，從原材料的選擇、路面結(jié)構(gòu)的選取等多個方面進行優(yōu)化和改良，從而提升路面結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性和抗彎性等，在保持路面通行質(zhì)量的同時延長路面使用壽命。

參考文獻：

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