瀝青路面設(shè)計(jì)相關(guān)問(wèn)題的分析

1、<p>　　瀝青路面設(shè)計(jì)相關(guān)問(wèn)題的分析</p><p>　　摘 要：瀝青路面在我國(guó)的道路中，不論在用途上，還是在數(shù)量上都占有極其重要的地位。然而，由于各地氣候條件、施工手段、原材料各異，使這瀝青路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有復(fù)雜和多變性。本文從路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容，原則入手，進(jìn)而重點(diǎn)分析了瀝青路面設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題及預(yù)防病害的設(shè)計(jì)措施。 </p><p>　　Abstract: Asphalt

2、Pavement in our country road, whether in use, it occupies a very important position or in quantity. However, due to the climate conditions, construction method, the raw materials are different; the structure design of th

3、e asphalt pavement is complicated and changeable. This paper starts from the pavement structure design of the content, principles, and then focuses on the analysis of the design measures and prevention of the diseases of

4、 asphalt pavement design. </p><p>　　中圖分類號(hào)：TU2 </p><p>　　一、瀝青路面設(shè)計(jì)的內(nèi)容瀝青路面的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)使用要求及氣候、水文、土質(zhì)等自然條件，結(jié)合當(dāng)?shù)毓こ探?jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)合理的路面結(jié)構(gòu)，使之能承受交通荷載和環(huán)境因素的作用，在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)，滿足各級(jí)公路相應(yīng)的承載能力、耐久性、舒適性及安全性的要求。 </p><p&g

5、t;　　1.1 結(jié)構(gòu)層組合設(shè)計(jì)。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，在確定路面等級(jí)的基礎(chǔ)上，結(jié)合考慮當(dāng)?shù)亟煌ā夂蚝吐酚貌牧咸攸c(diǎn)，擬定路面各結(jié)構(gòu)層?？勺?~3各組合設(shè)計(jì)方案，加以比較并擇優(yōu)選取。 </p><p>　　1.2 路面材料配合比設(shè)計(jì)。對(duì)選定的路面結(jié)構(gòu)層（面層、基層、墊層）所用的材料，進(jìn)行原材料選擇，混合料配合比設(shè)計(jì)，包括目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)和試拌性鋪試驗(yàn)路檢驗(yàn)。 </p><p>

6、　　1.3 路面結(jié)構(gòu)計(jì)算。（1）通過(guò)設(shè)計(jì)年限累計(jì)交通量，確定路面設(shè)計(jì)彎沉值，以它為指標(biāo)來(lái)進(jìn)行路面厚度計(jì)算。（2）對(duì)城市道路設(shè)計(jì)時(shí)，還需要計(jì)算所設(shè)計(jì)對(duì)瀝青路面表面最不利點(diǎn)剪應(yīng)力，它應(yīng)滿足瀝青路面允許剪應(yīng)力的要求。（3）在季節(jié)性冰凍地區(qū)，尚防凍厚度是否滿足要求。 </p><p>　　二、瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)基本原則瀝青路面設(shè)計(jì)應(yīng)包括路面結(jié)構(gòu)擬定各原材料的選擇及混合料配合比設(shè)計(jì)、各設(shè)計(jì)參數(shù)測(cè)定和確定，路面結(jié)構(gòu)組合與厚

7、度計(jì)算，路面結(jié)構(gòu)方案的比選，以及路面排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)和路肩加固設(shè)計(jì)。 </p><p>　　2.1 交通等級(jí)、穩(wěn)定性。不同的交通等級(jí)采用不同的結(jié)構(gòu)組合及適宜的面層厚度。在整個(gè)預(yù)定的設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)，路面使用品質(zhì)穩(wěn)定，確保路面的強(qiáng)度、平整度、表面抗滑性、抗車轍性、排水性能、干燥性、冰凍穩(wěn)定性、耐抗水沖刷能力等各項(xiàng)功能指標(biāo)都穩(wěn)定在允許范圍之內(nèi)。2.2 因地制宜、合理選材。貫徹就地取材、就近取材的原則，減少運(yùn)距，并考慮環(huán)境保

8、護(hù)，以美化環(huán)境。結(jié)構(gòu)層的類型、厚度、最大粒徑、壓實(shí)厚度、層間結(jié)合要相匹配。降低建設(shè)和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。 </p><p>　　2.3 一次設(shè)計(jì)、分期修建。軟土地區(qū)或高填方路基、黃土濕陷地區(qū)等可能產(chǎn)生較大沉穩(wěn)的路段，以及初期交通量較小的公路可進(jìn)行分期修建。2.4 方便施工、利于養(yǎng)護(hù)。應(yīng)盡量采用機(jī)械化施工，并考慮建成后通車后的養(yǎng)護(hù)問(wèn)題。特別是對(duì)于高速公路，要求平常的養(yǎng)護(hù)工作量越少越好，以免形成大范圍交通量不暢。 </p

9、><p>　　2.5 整體考慮、綜合設(shè)計(jì)。路面在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，將土基、墊層、底基層、基層和面層看做一個(gè)整體。要求土基穩(wěn)定、基層堅(jiān)實(shí)、面層耐久、使路面結(jié)構(gòu)層在整體上滿足強(qiáng)度和穩(wěn)定性要求。在瀝青路面的組合設(shè)計(jì)過(guò)程中，路面各結(jié)構(gòu)層材料確定和組合設(shè)計(jì)，應(yīng)在吸取以往成功建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，遵循上述的原則，選擇技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理的路面結(jié)構(gòu)層。 </p><p>　　三、路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題 </p&g

10、t;<p>　　3.1 瀝青面層結(jié)構(gòu)選用以及混合料類型的選擇。瀝青面層結(jié)構(gòu)選用以及混合料類型的選擇是個(gè)很關(guān)鍵的問(wèn)題，根據(jù)瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范，瀝青面層除應(yīng)滿足車輛的使用要求外，還應(yīng)滿足雨水不滲等要求，宜選用粒徑較小，空隙也小的級(jí)配混合料，盡量采用小粒徑瀝青砼，以提高瀝青路面面層的防滲性。對(duì)于選用中粗粒砼或開(kāi)級(jí)配或半開(kāi)級(jí)配瀝青碎石的瀝青路面，必須在瀝青面層下設(shè)下封層，防止雨水滲入。 </p><p>　　

11、路面厚度設(shè)計(jì)的依據(jù)是設(shè)計(jì)年限內(nèi)的累計(jì)當(dāng)量軸次，設(shè)計(jì)單位為了計(jì)算方便，一般將設(shè)計(jì)公路的交通量劃分為一定車型的標(biāo)準(zhǔn)交通量與另一定型的非標(biāo)準(zhǔn)車交通量，然后將確定車型的非標(biāo)準(zhǔn)車的軸次，換算成標(biāo)準(zhǔn)車軸載的當(dāng)量軸次，最后用設(shè)計(jì)年限內(nèi)的當(dāng)量軸次，計(jì)算路面設(shè)計(jì)彎沉及結(jié)構(gòu)厚度。經(jīng)過(guò)大量的觀察認(rèn)為：在非標(biāo)準(zhǔn)車向標(biāo)準(zhǔn)車軸載換算過(guò)程中，實(shí)際上不管是按標(biāo)準(zhǔn)車的軸載還是非標(biāo)準(zhǔn)車的軸載，尤其是非標(biāo)準(zhǔn)車的軸載，車輛的實(shí)際軸載遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)軸載（貨運(yùn)車輛絕大多數(shù)為超載運(yùn)輸）

12、，而由當(dāng)量軸次的計(jì)算公式知，當(dāng)量軸次與軸載比的4.35次方成正比例。由此得知設(shè)計(jì)路面實(shí)際承受的當(dāng)量軸次遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于作為其設(shè)計(jì)依據(jù)的設(shè)計(jì)年限內(nèi)的累計(jì)當(dāng)量軸次。即現(xiàn)階段新建路面早期破壞情況較多的癥結(jié)之一所在——公路在短期內(nèi)（如1-2年）已達(dá)到設(shè)計(jì)年限內(nèi)的累計(jì)當(dāng)量軸次。 </p><p>　　3.2 瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)。瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)也是關(guān)鍵問(wèn)題，瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)按規(guī)范要求應(yīng)經(jīng)過(guò)四個(gè)階段，即目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)階段，

13、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)階段，生產(chǎn)配合比驗(yàn)證階段和試拌試鋪階段，各階段要達(dá)到的目的都有明確的要求。在施工時(shí)，有的單位壓縮兩至三個(gè)階段，有的干脆憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行施工，因此，從理論和實(shí)踐來(lái)講存在較大的偏差，從而導(dǎo)致瀝青混合料內(nèi)在質(zhì)量存在先天不足，另一方面由于目前國(guó)家現(xiàn)狀所致，公路建設(shè)工期較短加上標(biāo)價(jià)偏低，碎石料場(chǎng)不規(guī)范，大多地材都由個(gè)體企業(yè)承擔(dān)，料場(chǎng)分散，設(shè)備落后，材料的均質(zhì)性，穩(wěn)定性均有較大的差別，雖然大部分單位在開(kāi)工前都取樣做了篩分分析符合要求，在施工

14、過(guò)程中也檢測(cè)并予調(diào)整配合比，但由于變化大，差異性大不可能做到十分準(zhǔn)確，油石比級(jí)配都在變化，這是導(dǎo)致路面出現(xiàn)一些常見(jiàn)病害的原因之一。 </p><p>　　四、預(yù)防公路瀝青路面破壞的設(shè)計(jì)措施 </p><p>　　4.1 合理進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)。根據(jù)本地區(qū)的實(shí)際，不同的地區(qū)地理、氣候、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展特點(diǎn)不同，交通組合也有較大的差距，在進(jìn)行路面設(shè)計(jì)時(shí)，不能千篇一律地采用半剛性基層，在交通量不

15、大，重載交通量很少的地區(qū)路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)應(yīng)考慮使用級(jí)配碎石柔性基層和低劑量水泥穩(wěn)定碎石基層；對(duì)交通量大，但重載交通量較少的地區(qū)，可以在半剛性基層和瀝青面層之間設(shè)置級(jí)配碎石柔性排水層，或采用低劑量的水泥穩(wěn)定碎石基層，減少半剛性材料反射裂縫對(duì)路面的早期損害；對(duì)于交通量較大且重載交通較多的地區(qū)，在使用半剛性結(jié)構(gòu)層時(shí)，可以考慮使用土工材料加強(qiáng)結(jié)構(gòu)層之間的聯(lián)系，同時(shí)改善層間的受力特性。 </p><p>　　4.2 改性瀝

16、青的使用。改性瀝青是指“摻加橡膠、樹(shù)脂、高分子聚合物、磨細(xì)的橡膠粉或其他填料等外摻劑(改性劑)，或采取對(duì)瀝青輕度氧化加工等措施，使瀝青或?yàn)r青混合料的性能得以改善而制成的瀝青結(jié)合料”。改性劑是指“在瀝青或?yàn)r青混合料中加入天然的或人工的有機(jī)或無(wú)機(jī)材料，可熔融、分散在瀝青中，改善或提高瀝青路面性能(與瀝青發(fā)生反應(yīng)或裹覆在集料表面上)的材料”。由于改性瀝青的良好使用性能，近幾年，我國(guó)的高速公路路面開(kāi)始使用改性瀝青。根據(jù)瀝青改性劑聚合物的種類區(qū)分

17、可分為三類:一是熱塑性橡膠類，二是橡膠類，三是樹(shù)脂類。通過(guò)大量的試驗(yàn)和研究，SBS改性瀝青的高溫穩(wěn)定性、低溫性能、彈性恢復(fù)性能、感溫性等無(wú)論從哪方面講，都有非常突出的優(yōu)點(diǎn)，所以我國(guó)改性瀝青的發(fā)展方向應(yīng)該以SBS作為主要方向。改性瀝青的合理使用，將有效減少因面層原因引起的病害。 </p><p>　　4.3 完善路面的防水設(shè)計(jì)。首先，應(yīng)迅速排除表面水，防止積水滲入下層，要求路拱和表面平整度符合規(guī)定，路表不得積水;其

18、次，為防止面層滲水滯留基層表面，而使基層被浸軟，在基層上做封層或透層，能夠達(dá)到即使有水滲入也能及時(shí)沿基層表面的路拱排出的效果;第三，面層材料應(yīng)選擇能耐荷載與水分復(fù)合作用的材料;第四，設(shè)置排水層(墊層)，既能排水，也能隔斷毛細(xì)水，使上升的毛細(xì)水也能及時(shí)排出。因此，此墊層或下基層應(yīng)有排除上、下兩方來(lái)水的作用，應(yīng)用透水材料;第五，與路面結(jié)構(gòu)排水有關(guān)的邊溝、滲溝、排水溝等，必須按規(guī)范要求設(shè)置;第六，各層的強(qiáng)度自上而下逐漸減小，層次較多，雖受力情