四川典型區(qū)域瀝青路面設(shè)計及工程技術(shù)研究.pdf

1、瀝青路面是我國高等級公路的主要路面結(jié)構(gòu)形式，其使用性能跟交通條件和自然條件密切相關(guān)。四川省幅員遼闊，川西北高原寒冷、紫外線強，溫差大，川中盆地炎熱、潮濕、多雨，重載交通多。由于川西北高原、川中盆地地區(qū)氣候環(huán)境特征存在明顯差別，交通構(gòu)成也不盡相同，因此，面對新一輪的西部大規(guī)模交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，以及四川公路建設(shè)向盆地周邊山區(qū)及川西北高原延伸的形勢，積極開展基于四川區(qū)域性自然特征的瀝青路面設(shè)計及工程技術(shù)研究具有十分重要的意義。
　　基于

2、此，本文依托交通部西部交通建設(shè)科技項目“高原濕地郎川公路修筑及環(huán)境保護(hù)技術(shù)研究(項目編號:200431800054)”、郎川公路建設(shè)指揮部科技項目“高寒、高海拔地區(qū)強紫外線環(huán)境下改性瀝青路面技術(shù)研究”以及四川省交通廳科技項目“成德南高速公路瀝青路面結(jié)構(gòu)動力行為研究(項目編號:2010B28-2)”，以川西北高原以及川中盆地地區(qū)瀝青路面為研究對象，進(jìn)行了瀝青路面結(jié)構(gòu)、性能及施工和管理技術(shù)等研究資料的收集，以及進(jìn)行了具有代表性的路面實地調(diào)研

3、，結(jié)合四川地理、氣候特征及交通情況，重點對四川高原、盆地區(qū)域性瀝青路面的材料性能、結(jié)構(gòu)形式與行為以及現(xiàn)場施工與管理技術(shù)等內(nèi)容進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究。主要研究工作和研究成果有:
　　(1)通過文獻(xiàn)與工程調(diào)研分析，總結(jié)了四川瀝青路面結(jié)構(gòu)、材料以及施工與養(yǎng)護(hù)技術(shù)發(fā)展的歷程，指出了四川瀝青路面的關(guān)鍵技術(shù)性問題及技術(shù)發(fā)展主攻方向，歸納了四川區(qū)域性瀝青路面的病害形式。即:川西北高原瀝青路面的主導(dǎo)病害類型歸結(jié)為6類:瀝青過早老化、泛油、路基凍脹融沉

4、引起的路面破壞、瀝青路面變形、水損壞以及路面開裂;川中盆地除了瀝青路面的典型病害以外，最主要的瀝青路面病害類型為:早期路面疲勞破壞和水損壞。
　　(2)以AC-13、SMA-13瀝青混合料配合比優(yōu)化設(shè)計研究為例，充分考慮環(huán)境與交通條件的要求，分別對川西北高原地區(qū)瀝青混合料的低溫抗裂、抗紫外線老化等性能，川中盆地地區(qū)瀝青混合料的水穩(wěn)定性、抗疲勞性、高溫穩(wěn)定性等性能進(jìn)行了研究，系統(tǒng)分析了壓實溫度和改善措施對AC-13低溫抗裂性能、瀝青

5、品種和抗紫外線添加劑對AC-13抗紫外線老化性能，以及油石比、纖維摻量、礦料級配等因素對SMA-13混合料性能的影響規(guī)律，確定了AC-13的低溫壓實臨界溫度和油石比、纖維摻量、礦料級配對SMA-13性能影響的主次關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，明確指出:在川西北高原地區(qū)進(jìn)行瀝青混合料設(shè)計時，應(yīng)注重于混合料抗低溫性能和抗紫外老化的改善，可采用偏細(xì)級配、增加瀝青用量、添加抗紫外線添加劑等方法;在川中盆地地區(qū)進(jìn)行瀝青混合料設(shè)計時，應(yīng)重點優(yōu)化油石比、纖維摻量

6、、礦料級配等材料組成因素，注重其水穩(wěn)定性、抗疲勞性、高溫穩(wěn)定性等路用性能的協(xié)調(diào)。通過綜合分析，進(jìn)一步從材料設(shè)計原則與設(shè)計方法兩方面總結(jié)并提出川西北高原、川中盆地區(qū)域性條件下的瀝青路面材料設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)。
　　(3)以現(xiàn)場試驗路觀測、動測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，較系統(tǒng)研究了川西北高原地區(qū)、川中盆地地區(qū)的半剛性結(jié)構(gòu)、全厚式結(jié)構(gòu)及倒裝結(jié)構(gòu)等不同類型瀝青路面的結(jié)構(gòu)行為和性能特點，分析了不同路面結(jié)構(gòu)形式對交通條件和環(huán)境條件的適應(yīng)性。從抗低溫開裂角度，提出

7、了在川西北高原地區(qū)瀝青路面應(yīng)優(yōu)先選用瀝青碎石基層全厚式結(jié)構(gòu)或級配碎石基層倒裝式結(jié)構(gòu)的路面形式;從動彎沉與動應(yīng)變響應(yīng)角度，提出了在川中盆地地區(qū)重載交通瀝青路面結(jié)構(gòu)應(yīng)優(yōu)選全厚式結(jié)構(gòu)形式。綜合現(xiàn)場實測結(jié)果，從結(jié)構(gòu)層的性能要求、設(shè)計關(guān)鍵控制指標(biāo)及建議結(jié)構(gòu)組合等3個方面分別總結(jié)了四川高原、盆地區(qū)域性瀝青路面結(jié)構(gòu)優(yōu)選技術(shù)。
　　(4)從四川氣候、交通特點及路面材料特點出發(fā)，參考相關(guān)規(guī)范及施工經(jīng)驗，對級配碎石、水泥穩(wěn)定碎石及瀝青混合料的施工技術(shù)

8、，以及瀝青路面精細(xì)化施工管理技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)研究，詳細(xì)闡述了路面各結(jié)構(gòu)層施工過程中混合料拌制、運輸、攤鋪、碾壓、養(yǎng)生、接縫處理等重點工藝控制細(xì)節(jié)與要點，重點指出了對水泥、瀝青等原材料的選擇必須從四川高原、盆地區(qū)域性氣候與交通特性出發(fā)，做到差異化、針對性、適宜性優(yōu)選，明確了四川山區(qū)公路長大縱坡特殊路段瀝青混合料的攤鋪速度、碾壓方向的控制標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合成德南高速公路建設(shè)管理經(jīng)驗，從標(biāo)準(zhǔn)化建場、規(guī)范化備料、程序化接路、精細(xì)化施工等方面總結(jié)提煉了瀝青