新型瀝青路面結構在我國的應用研究

瀝青路面已成為我國公路建設的主要路面形式，新建的高等級公路90%以上均采用瀝青路面。可以說我國道路事業得到了空前的發展，瀝青路面在我國道路建設中發揮了積極的作用，并且取得一定的成績，在使用狀態方面也比較理想，但是由于我國瀝青路面建設起步較晚，因此不論在技術上或是設備上都與先進國家有著一定的差距。瀝青路面開裂問題及由此引發的更嚴重的路面病害，已嚴重影響了路面的行車舒適性與安全性，加速了路面的結構性破壞。

1 傳統瀝青路面結構現狀

傳統的半剛性瀝青路面，其半剛性基層具有結板、彎沉小、擴撒荷載能力強，層厚較小經濟的特點，在我國大規模建設中具有一定的適應性，符合我國國情，所以以往及新建的眾多道路仍以該路面結構為主。可以說半剛性瀝青路面在我國道路建設中起了很大的作用，但是這種半剛性基層瀝青路面在結構上有著諸多的問題與不足。半剛性路面存在著反射裂縫嚴重、使用壽命較短、耐久性差、維護費用加大等問題。特別是反射裂縫方面，雨水由裂縫進入路基，軟化路基，嚴重地影響路基的穩定性;而路基的損壞，也反過來進一步影響路面損壞，致使維修不斷，損壞不斷的惡性狀態。另一方面，我國的氣候和交通條件也比較惡劣，因此部分瀝青路面剛剛投入使用沒幾年就會出現早期損壞，如:裂縫、坑凹、泛油等等問題。可見，優化調整瀝青路面結構，改善我國瀝青路面現狀迫在眉睫。

瀝青路面的質量直接關系到民眾的出行及道路安全，而影響瀝青路面的關鍵是瀝青路面結構，改革創新瀝青路面結構意義重大。瀝青路面結構不僅僅要滿足一定的強度要求，更需要有一定的穩定性，才能保障瀝青路面的結構強度、使用性能、耐久性能，才能滿足大流量、重荷載的交通使用要求。我國傳統的瀝青路面使用的是強基薄面的半剛性基層，這種瀝青路面普遍將瀝青路面層減薄至兩至三層，總厚度約為12-18cm的結構。這種路面結構雖然大多數情況能滿足一定的使用要求，但實際存在諸多不足，如無法防止開裂和進水，不能迅速排除路面內部水，使得基層面條件惡化，就會給瀝青路面的使用壽命和耐久性帶來不利影響;另一方面，這種結構的瀝青路面，基層強度、剛度過高導致了軸載換算系數變大，增加了對重載車輛的敏感性，因此，長時間的重壓下易出現塌陷現象。并且這種結構的瀝青路面，基層材料的強度和模量會慢慢衰減，而瀝青路面的使用壽命取決于基層，這也是我國瀝青路面耐久性差、使用壽命短、需要不斷維護的主要原因。我國半剛性瀝青路面出現開裂的另一方面原因是半剛性基層干縮、溫縮開裂的反射開裂，目前這種現象已經成為我國瀝青路面的主要病害之一，這種現象的發生已經嚴重影響著我國瀝青路面的正常使用[1]。半剛性基層瀝青路面雖然對我國道路發展做出很大貢獻，但是半剛性瀝青路面已經較難適應時代的高要求，為了我國道路事業的發展建設，新型路面改革勢在必行[2]。

2 新型瀝青路面結構在我國的應用

(1)柔性瀝青路面結構

柔性瀝青路面結構不同于傳統的半剛性瀝青路面結構。柔性瀝青路面結構主要是靠抗壓、抗剪強度來承受車輛傳遞下來的荷載。柔性瀝青路面總體結構剛度較小，在行車荷載作用下的彎沉變形較大，路面結構本身抗彎拉強度較低，它通過各結構層將車輛荷載傳遞給土基，使土基承受較大的單位壓力，路基路面結構主要靠抗壓強度和抗剪強度承受車輛荷載的作用[3]。什么是柔性瀝青路面呢?通常柔性瀝青路面主要包括各種簡單處治或未經處理的粒料基層和各類瀝青面層組成的路面結構。因瀝青混合料在配合比設計中有空隙率的考慮，高溫環境下，碎石作為骨架基本不動，其他的細微膨脹由預留的空隙消化，即使多年的路面，空隙完全閉合，膨脹量也可以由瀝青向上發展消化。更重要的是柔性路面的“柔”，其本身就有一定的低溫抗裂性能，這也是柔性路面優勢之一，而且低溫環境下發生的部分細微裂縫在高溫環境下也能自身愈合，與傳統的半剛性瀝青路面結構相比能提供更好的使用狀況，有效地解決了目前我國瀝青路面中比較突出的問題[4]。

(2)復合式瀝青路面結構

隨著瀝青路面的不斷發展進步和改革，新型的復合式路面被提出，這種復合式瀝青路面，其面層由兩層不同類型和力學性質的結構層復合而成。這種路面結構不論在技術、使用性能、經濟等方面，都要優于單一的剛性路面和柔性路面結構。瀝青路面的施工是水泥混凝土路面加鋪瀝青面層的剛柔復合的瀝青路面，這種路面不僅具有傳統瀝青路面行車舒適性和噪音小的特點，在性能上更比傳統瀝青路面整體強度大、荷載能力大、穩定性更好[5]。

該路面結構上的組成典型的為:基層+水泥混凝土板+界面層+瀝青面層，施工過程中如果瀝青加鋪層厚度較大時，通常分兩層攤鋪，層間灑乳化瀝青粘層油以加強粘結，兩層混合料的級配可以相同也可以不同。界面層的材料通常采用的是改性瀝青，厚度只有幾毫米，主要起到粘結和防水作用。復合式瀝青路面界面層材料模量小，相對來說粘度較高，并且在彈性恢復性能方面也有著優異表現，并且能夠很好地吸收水泥混凝土板由于形變而產生的應力，還能夠有效地抑制反射裂縫的傳播。復合式瀝青路面的面層材料由剛性的水泥混凝土板和柔性的瀝青混合料組成，其受力呈現以下幾個方面的特點:(1)當面層瀝青混合料厚度較小時，路面呈現出剛性路面特點，水泥混凝土板承受較大的豎向應力和水平應力。此時的瀝青面層主要是起到改善路面行駛的舒適性、減小行駛噪音等功能性作用。(2)當瀝青面層較厚時，此時瀝青面層具有明顯的抗剪效應，也就是說，瀝青面層承受了主要的水平應力，同時，對豎向應力也起到了很好的擴散作用。

3 結束語

交通關系著國家經濟發展建設，隨著交通環境條件和氣候條件的變化，我國瀝青路面結構也在不斷的發生著變化，通過不斷的創新和改革，性能和使用壽命方面都有所提高，并且新型的復合式瀝青路面結構和柔性瀝青路面結構的出現更推進了我國路面建設進程，有效解決了傳統半剛性瀝青路面結構中的不足。本文對比了傳統與新型的瀝青路面結構，對新型瀝青路面結構予以簡單的描述，更有待進一步加強研究，為我國的道路建設事業服務。

[1]沈金安.對我國瀝青路面結構的思考[J].中國公路，2002，(18):38-41.

[2]黃衛，錢振東.高等級瀝青路面設計理論與方法[M].北京:科學出版社，2001.

[3]王樹森等.高等級公路瀝青路面柔性基層的研究[R].交通部優秀青年專業技術人才專項經費資助項目研究報告，2002.

[4]何兆益等.碎石基層防止瀝青路面反射裂縫結構的應用研究[J].華東公路，1997(1).

[5]李福普，陳景，嚴二虎.新型瀝青路面結構在我國的應用研究[J].公路交通科技，2006，23(03):10-14.