公路路面基層設計規(guī)范精選(九篇)

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第1篇：公路路面基層設計規(guī)范范文

關鍵詞：瀝青公路；排水系統(tǒng)；系統(tǒng)設計；中央分隔帶；自適應技術；智能技術

中圖分類號：U416 文獻標識碼：A文章編號：1009-2374（2009）15-0009-02

高等級公路瀝青路面應設置完善的路面排水設施，以迅速排除路面水，從而保證路面良好的使用性能和行車安全。近幾年來，我國新建的高速公路均不同程度的出現(xiàn)了早期破壞現(xiàn)象，很多破壞的根本原因就是損害，由于忽視了路面排水系統(tǒng)的設計，致使路面水和滲入結構層內(nèi)部的水分不能迅速排除，在車輛荷載及不利氣候條件的綜合作用下，路面產(chǎn)生松散、坑槽等早期水損害的破壞現(xiàn)象，嚴重影響路面的使用性能。因此路面排水系統(tǒng)的設計是高等級公路路面設計的重要組成部分，需引起我們的足夠的重視。

一、優(yōu)化設計原則

通過設計各種有效的路面排水措施，盡量減少雨水在路表的存留時間，快速排走路面水，減少和堵截路表水的侵入是解決水損壞的第一步。路面表面排水設計的基本原則，即是把降落在路面上的雨水，通過路面表面的縱橫向坡度向兩側(cè)排流，迅速將其排離路表面，以防止降雨滯留在行車道上，形成水膜，從而嚴重威脅高速行車的安全。

（一）優(yōu)化路面結構設計

在做好路表排水設計的同時，還要考慮加強路面結構的防水設計。一是面層設計為密級配型，一般可設計為瀝青砼面層或改性瀝青面層。由于這種類型路面空隙率較小，所以可以有效阻止面層滲水。二是設置瀝青石屑（或砂）下封層，這種封層不僅可以阻止面層滲水浸入基層，同時還起到基層與面層緊密聯(lián)結，使結構層間不產(chǎn)生滑移的作用。

（二）提高瀝青與礦料的粘結力

水損的破壞機理是瀝青與集料剝落，為了減輕瀝青剝落現(xiàn)象，改善瀝青砼的水穩(wěn)定性和耐久性，需要提高瀝青與礦料間的粘附性，增加集料之間的粘結力。為此，要采用抗水損害能力強的材料或采取抗剝離措施，添加3%～5%的水泥取代礦粉或1%～1.5%的消石灰粉或性能良好的抗剝落劑。

（三）加強路面壓實，減少空隙率

瀝青面層的壓實度對瀝青路面的耐久性至關重要，直接影響路面的使用質(zhì)量。瀝青砼面層的壓實度應滿足規(guī)范的要求，但不考慮瀝青砼的設計空隙率而按統(tǒng)一壓實度來控制是不合適的。研究顯示，瀝青路面的實際空隙率在7%以下時，瀝青面層內(nèi)的水在行車荷載下一般不會產(chǎn)生動水壓力，不易造成水破壞。當空隙率大于15%時，水能在空隙中自由流動并排走，也不易造成水破壞。但空隙率在7%～15%時，水很容易滲入并滯留在瀝青混合料內(nèi)部，在行車荷載作用下產(chǎn)生較大的毛細壓力或動水壓力，造成瀝青混合料的水破壞。所以，為提高瀝青砼面層的密水性，必須加強壓實，減少空隙率。

二、路表防排水設計

為了防止路面積水而影響行車安全，并且使?jié)B入路面結構層的自由水減少到最小程度，必須考慮路表防排水措施，通常的做法是：采用排水設施，設置路面橫坡，降落在路表的雨水，通過路面橫坡排至邊溝或排水溝；采用防水措施，瀝青混凝土路面則采用致密的表面層或設置封水層，盡量減少雨水滲入。這些措施都有一定的效果，但在目前高等級公路上還有一些具體細部設計值得進一步商榷：

1．邊溝的結構型式，目前高等級公路普遍采用60cm寬深的梯形邊溝，而重交通高等級公路路面結構層總厚度往往都超過了60cm，為防止邊溝水的倒灌滲入路面結構層，建議采用加深邊溝或在邊溝下設置矩形滲溝的辦法。

2．在瀝青路面路段，現(xiàn)行《公路排水設計規(guī)范》（JTJ018-97）與《公路路基設計規(guī)范》（JTJ013-95）中推薦采用攔水帶結構進行路堤路段路面雨水的集中排除，但該做法不利于路面雨水迅速排離路面，容易導致局部積水，并增大了雨水的下滲量。建議采用路肩溝的排水形式。

3．對于合成坡度較小的路段，應設置必要的排水設施。在超高路段的起始點均有一段橫坡為零，如果該段縱坡也較小的話，其合成坡度則很小，落在該段雨水排出所需的時間較長，從而導致路面積水，影響行車安全。

三、中央分隔帶防排水

中央分隔帶防排水是路面防排水設計中一個不可忽視的系統(tǒng)，可分為2個部分：中央分隔帶表面防排水；中央分隔帶內(nèi)滲水的排除。一般來說，中央分隔帶構成有3種處理方式：表面采用鋪面封閉；不封閉，采用凸形構造；不封閉，采用凹形構造。

1．中央分隔帶寬度小于3m的路段，一般為2m或1.5m寬，建議采用鋪面封閉的防水形式，中央分隔帶鋪面采用比路面橫坡略大的雙向橫坡。考慮綠化、防眩的要求，對于采用波形梁護欄路段可采用設置花盆植樹的方法；對于采用混凝土護欄或橋梁防撞護欄路段，可采用槽形結構護欄，在槽內(nèi)植樹綠化防眩的方法。

2．對于瀝青混凝土路面路段，且寬度大于或等于3m時，應采用凹形構造（采用凸形構造，應有盡量避免污染瀝青面層的措施），降落在中央分隔帶的雨水橫向流向分隔帶中間的低凹處，中央分隔帶底部設置縱向排水滲溝，并根據(jù)中央分隔帶的表面滲入量和路線縱坡，一定間距設置橫向排水管，將內(nèi)滲水通過橫向排水管，排至邊坡急流槽。為防止中央分隔帶的自由水滲入路面結構層，在填土與路面結構層的界面上也應設置防水層或防水膜，在中央分隔帶內(nèi)的基層、底基層也應做成反坡。

四、結語

高速公路路面排水設計的成功與否，是關系到高速公路路面建設成敗的關鍵。因此高速公路的設計者應高度重視路面排水設計，將高速公路的排水作為整體，進行綜合考慮，以避免或減小高速公路施工期和運營期的水損害，進一步提高高速公路路的使用品質(zhì)。為有效解決瀝青路面水損通病，必須從排水和防水兩個方面層層把關，不僅應在路表采取排水措施，同時應高度重視路面結構層內(nèi)的排水及路面結構層類型的選定，只有這樣才能保證路面的預期使用壽命和良好的使用性能。

參考文獻

[1]姚祖康．公路排水設計手冊[M]．北京：人民交通出版社，1998.

第2篇：公路路面基層設計規(guī)范范文

關鍵詞： 水電站對外公路路面損害分析設計預防措施

水電站對外公路是水電站和外部進行交通聯(lián)系的通道。在水電站的施工期與運營期，很多大宗物資，比如鋼筋、水泥；重大物件，比如變壓器、水輪機等都將從水電站對外公路路面經(jīng)過。而大部分的水電站工程區(qū)域內(nèi)的地形都比較陡峻，地形多為溝谷發(fā)育，并且地形比較復雜。公路線路通過工程區(qū)域地形、地勢起伏大，線路通過區(qū)域多為起伏較大的“雞爪”地形，布線條件較差，綜合考慮公路的經(jīng)濟合理性和線形技術指標要求，線路布置中難以完全繞避“雞爪”地形，部分線路路基高填深挖情況難以避免，因此，在水電站對外公路設計階段要注意施工區(qū)域內(nèi)的地形、地質(zhì)構造等。以下，我們就從水電站對外公路路面的損害及設計階段早期的預防兩方面進行分析。

1、公路路面損害分析

水電站對外公路路面的好壞是水電站對外交通運輸順暢的關鍵。水電站對外公路路面的建設規(guī)模及技術標準的確立，要以確保水電站的建設及運營中運輸各種外來物資的需要。并且要確保運輸?shù)臅惩ā踩?、高效及迅速。參照交通部頒《公路工程技術標準》（JTG B01-2003）對公路分級和公路等級之規(guī)定及國家計委頒布《廠礦道路設計規(guī)范》（GBJ22-87）對于廠礦道路等級劃分的規(guī)定，結合地方交通發(fā)展規(guī)劃，綜合考慮影響對外交通專用公路技術標準的各種因素，來分析水電站對外公路的路面損害方式。

水泥混凝土路面是目前我國公路建設中廣泛采用的高等級路面。它適應日益發(fā)展的交通運輸要求，同時具有強度高、穩(wěn)定性好、使用壽命長、維修養(yǎng)護費用低等許多優(yōu)點。根據(jù)計算分析，水電站對外公路路面所承受的交通屬重級交通，其具有施工高峰期交通量大、通行車輛軸載重，建設期車輛通行集中等特點。為滿足水電站建設所需外來材料及重大件運輸?shù)囊?，并結合公路沿線氣候、水文、工程地質(zhì)及該地區(qū)的筑路材料等條件，本著因地制宜、就取材的原則，設計一般采用水泥混凝土路面。但是，水泥混凝土路面也有較明顯的劣勢，公路路面容易受到損害，會出現(xiàn)接縫、修復困難、脫空、拱起、唧泥、錯臺等現(xiàn)象。并且，由于水泥混凝土路面的土板的脆性會導致地基容易出現(xiàn)變形。

同時，水泥混凝土路面的使用性能在行車和自然因素的不斷作用下逐漸變壞，以至出現(xiàn)各種類型的損壞現(xiàn)象，大體分為接縫破壞和混凝土面板損壞兩個方面，損壞性質(zhì)也可分為功能性損壞與結構性損壞兩個范疇。

1．接縫破壞

接縫破壞主要有以下幾種形式：

1）擠碎。出現(xiàn)于橫向接縫(主要是脹縫)兩側(cè)數(shù)十厘米寬度內(nèi)。主要由于脹縫內(nèi)的滑動傳力桿位置不正確，或滑動端的滑動功能失效，或施工時脹縫內(nèi)局部有混凝土搭連，或脹縫內(nèi)落入堅硬的雜屑等原因，阻礙了板的伸長，使混凝土在膨脹時受到較高的擠壓應力，當其超過混凝土的抗剪強度時，板即發(fā)生剪切擠碎。

2）拱起。混凝土面板在受熱膨脹而受阻時，某一接縫兩側(cè)的板突然向上拱起。這是由于板收縮時縫隙張開，填縫料失效，堅硬碎屑等不可壓縮的材料塞滿縫隙，使板在膨脹時產(chǎn)生較大的熱壓應力，從而出現(xiàn)縱向壓曲失穩(wěn)。

3）錯臺。橫向接縫兩側(cè)路面板出現(xiàn)的豎向相對位移。當脹縫下部嵌縫板與上部縫隙未能對齊，或脹縫兩側(cè)混凝土壁面不垂直，使縫旁兩板在伸脹擠壓過程中，上下錯開而形成錯臺。地面水通過接縫滲入基礎使其軟化，或者接縫傳荷能力不足，或傳力效果降低時，都會導致錯臺的產(chǎn)生。當交通量或基礎承載力在橫向各幅板上分布不均勻，各幅板沉陷不一致時，縱縫也會產(chǎn)生錯臺現(xiàn)象。

4）唧泥。汽車行經(jīng)接縫時，由縫內(nèi)噴濺出稀泥漿的現(xiàn)象稱為唧泥。在輪載的頻繁作用下，基層由于塑性變形累積而同面層板脫空；地面水沿接縫下滲而積聚在脫空的空隙內(nèi)；在輪載作用下積水變成有壓水而同基層內(nèi)浸濕的細料混攪成泥漿，并沿接縫縫隙噴濺出來而形成唧泥如（圖一）。唧泥的出現(xiàn)，使面板邊緣部分失去支承，因而往往在離接縫1．5～1．8m以內(nèi)導致橫向裂縫。此外，縱縫兩側(cè)的橫縫前后搓開、縱縫縫隙拉寬、填縫料喪失和脫落等也都屬于接縫的破壞。

2．水泥混凝土板本身的破壞

水泥混凝土板的破壞主要是斷裂和裂縫。面板由于所受內(nèi)應力超過了水泥混凝土的強度而出現(xiàn)橫向或縱向以及板角的斷裂和裂縫，其原因是多方面的：板太薄或輪載太重；行車荷載的渠化作用(荷載次數(shù)超過允許值)；板的平面尺寸太大，使溫度翹曲應力過大；地基過量塑性變形使板底脫空失去支承；養(yǎng)生期間收縮應力過大；由于材料或施工質(zhì)量不良，水泥混凝土未能達到設計要求等。斷裂裂縫破壞了板的結構整體性，使板喪失應有的承載能力。因而，斷裂裂縫可視為水泥混凝土面層結構破壞的臨界狀態(tài)。

2、設計階段早期的預防措施

針對以上的分析，我們可以看出水電站對外公路路面出現(xiàn)的損害的原因及現(xiàn)象。因此，在對外公路路面的設計早期要做好各類的預防措施。

1）外部因素。針對水電站對外公路所處的地形、地質(zhì)條件，判斷是否因為地形、降水的情況而發(fā)生山洪及山體滑坡、泥石流等地質(zhì)災害。因此根據(jù)公路路面的設計要求和現(xiàn)場的施工條件，在設計時要做好以下幾個方面：1）路線上盡量避讓不良地質(zhì)災害路段，保證施工安全及運營安全；2）采取路基防護措施，保證路基穩(wěn)定，確保路面不受損。部分施工區(qū)域受地形條件的限制，設計坡比相對會比較陡，很多為1：0．5；部分區(qū)域的坡比為l：0．3。少數(shù)施工公路的地段原設計中沒有任何的防護，在這種情況下，為了保證公路施工坡面的穩(wěn)定，路基防護可采取噴錨支護、預應力錨索支護、SNS被動防護網(wǎng)等方式；并根據(jù)開挖揭示地質(zhì)情況對路基邊坡適當放緩邊坡坡率，加強錨噴支護，設置加強主動防護網(wǎng)、鋼筋混凝土框格梁等邊坡防護支擋結構措施。

2）路面設計因素。水泥混凝土路面板的彈性模量及力學強度大大高于基層和土基的相應模量和強度；其次，水泥混凝土的抗彎拉強度遠小于抗壓強度，約為抗壓強度的1／7～1／6，因此取水泥混凝土板的抗彎拉強度指標作為設計指標；又由于水泥混凝土板與基層或土基之問的摩阻力一般不大，所以從力學模型考慮，可把水泥混凝土路面結構看作是彈性地基板，用彈性地基板理論進行分析計算。水泥混凝土的抗彎拉強度比抗壓強度低得多，在車輪荷載作用下當彎拉應力超過水泥混凝土的極限抗彎拉強度時，水泥混凝土板便產(chǎn)生斷裂破壞，且在車輪荷載的重復作用下，由于疲勞效應，水泥混凝土板會在低于其極限抗彎拉強度時出現(xiàn)破壞。此外，由于板頂面和底面的溫差會使板產(chǎn)生溫度翹曲應力，板的平面尺寸越大，翹曲應力也越大。水泥混凝土又是一種脆性材料，它在斷裂時的相對拉伸變形很小，因此，在荷載作用下土基和基層的變形情況對水泥混凝土板的影響很大，不均勻的基礎變形會使水泥混凝土板與基層脫空。在車輪荷載作用下面板將產(chǎn)生過大的彎拉應力而遭破壞?；谏鲜觯瑸槭孤访婺軌蚪?jīng)受車輪荷載的多次重復作用、抵抗溫度翹曲應力、并對地基變形有較強的適應能力，水泥混凝土板必須具有足夠的抗彎拉強度和厚度。

另外，在水泥混凝土路面的使用過程中，由于種種原因，路面出現(xiàn)一些裂縫，地表水會將沿著裂縫及接縫滲入到水泥混凝土的路面結構之內(nèi)，這其實就是由于水泥混凝土路面水損害而造成的。水泥混凝土路面水損害主要是指路面的水不可避免地從路面的各種接縫及裂縫處滲入到路面結構的內(nèi)部。并在車輛的荷載作用下，路面基層出現(xiàn)塑性變形的累積造成同面板的脫空，水在輪載作用之后形成有壓水，與路面基層的混合料浸濕的細料一起混合成泥漿，沿路面得接縫及及裂縫處噴濺出來，造成唧泥現(xiàn)象。隨著唧泥的不斷發(fā)展，范圍不斷擴大到整個公路路面的板內(nèi)，最終造成了路面的損害。

因此，為降低唧泥、錯臺、脫空等損害出現(xiàn)的可能及減少其危害的程度，當水量足夠大時，應在水泥混凝土路面的結構內(nèi)設置路面內(nèi)部的排水系統(tǒng)，及時排出滲入的水，減少滲入水對有水泥混凝土路面基層產(chǎn)生的沖刷作用。故在設計中加設排水基層及縱向的邊緣排水系統(tǒng)，能夠很好的預防和減輕水泥混凝土發(fā)生路面損害的可能。

（1）排水基層。在水泥混凝土路面層設計透水性比較好的排水基層。并在其邊緣設計一個縱向的集水溝及排水管和橫向的出水管。組成排水基層排水系統(tǒng)。如（表二）。

排水水基層排水系統(tǒng)：1面層2排水基層3不透水墊層4水泥混凝土路肩面層 5集水溝6 捶水管 7出水管8反濾織物 9 路基

（2）加強對公路路面接縫的設計。由于地表水的滲入路面結構及接縫處的板邊彎沉大、溫度翹曲導致的變形過大都是混凝土路面面板容易出現(xiàn)板底脫空及板塊斷裂的主要原因，同時，也加速路面地表水的滲入。通過大量的實踐與調(diào)查發(fā)現(xiàn)：在雨雪等天氣狀況，大氣的降水是造成水泥混凝土路面施工結構內(nèi)部存有水分的主要來源。雨水從水泥混凝土板的縱縫滲入，尤其是水泥混凝土板的橫向縮縫也容易讓雨水滲進來。因此，在設計時，必須加強對于接縫特別是橫縫的設計。由于特重及重交通的水泥混凝土路面都是橫向縮縫設置傳力桿，這樣能夠降低板邊的彎沉及溫度導致的翹曲變形，增加接縫的負荷能力，有力消除公路路表水的滲入，預防并減輕水泥混凝土路面發(fā)生水損害。

3、結語

本文分析了水泥混凝土路面各種損害形成的原因，在設計過程中要不斷優(yōu)化路面結構形式、完善公路路面表面的排水系統(tǒng)、加強對于公路路面結構層的內(nèi)部排水系統(tǒng)的設計，并提出對水泥混凝土路面的損害的進行綜合防治的措施。

因此，對于公路路面損害情況的分析，在水電站公路路面的地區(qū)，根據(jù)地形的實際特征，比如高坡險、地質(zhì)復雜、巖體破碎的區(qū)域，要進行合理的施工設計，預防各個施工路段路面的損害。路基邊坡適當放緩邊坡坡率，加強錨噴支護，設置加強主動防護網(wǎng)、被動防護網(wǎng)、預應力錨索、鋼筋混凝土框格梁等邊坡防護支擋結構措施。參照交通部頒《公路工程技術標準》（JTG B01-2003）對公路分級和公路等級之規(guī)定及國家計委頒布《廠礦道路設計規(guī)范》（GBJ22-87）通過設計階段早期的預防工作保證水電站外的公路路面不輕易受到各種損害。

參考文獻：

[1]蔣升舉.略論二級公路路面毀壞原因及處治建議[J].科技資訊.2009(16).

[2]鄭建新;劉鵬;劉慧. 二級公路高路堤設計研究:崇義縣城至豐洲鄉(xiāng)二級公路高路堤設計方案[J].2009(03).

第3篇：公路路面基層設計規(guī)范范文

關鍵詞：瀝青路面；柔性基層；半剛性基層；疲勞性能。

中圖分類號：U416.217 文獻標識碼：A 文章編號：

前言

半剛性基層被廣泛用于修建公路瀝青路面的基層或底基層。在我國已建成的高速公路路面中就有90%以上是半剛性基層瀝青路面,在今后的國道主干線建設中,半剛性基層瀝青路面仍將是主要的路面結構形式。半剛性基層瀝青路面其優(yōu)點主要表現(xiàn)在:強度高、承載力大、整體性好、剛性大。但半剛性基層也有自身不足之處,其抗溫、抗?jié)褡冃文芰^差,易形成干縮裂縫及濕縮裂縫,進而使路面產(chǎn)生反射裂縫,導致瀝青面層開裂,影響路面使用質(zhì)量,縮短路面使用壽命。

由于國內(nèi)高等級的公路基本上都采用半剛性基層瀝青路面，而對柔性基層瀝青路面采用較少。但是從世界各國高等級公路路面結構來看，以柔性基層瀝青路面為主，對路面基層要求較高，一般用瀝青穩(wěn)定碎石做基層的上層，而且用瀝青做結合料的結構層的總厚度常大于 20cm。國外的使用經(jīng)驗表明，柔性基層瀝青路面使用性能良好。

根據(jù)國內(nèi)外使用經(jīng)驗，柔性基層瀝青路面主要病害有疲勞開裂、車轍和低溫開裂，其中車轍和低溫開裂均可以通過選擇合適的瀝青結合料和合理的混合料設計加以解決。疲勞開裂是唯一可以通過路面結構設計進行控制的破壞模式。

綜上所述，對兩種不同基層瀝青路面的疲勞性能差異的分析，對我們進行路面設計及工程應用都具有相當大益處。

1.瀝青路面面層疲勞損傷機理

瀝青路面的疲勞性是指在汽車輪載作用下，路面在長期使用過程中均存在壓應力、拉應力,且處于兩種應力交迭變化狀態(tài),當荷載重復作用超過路面面層材料所能承受的疲勞次數(shù)后,就會使結構強度抵抗力下降,產(chǎn)生疲勞破壞的性能。

在行駛車輪的荷載作用下,路面結構內(nèi)各點均處于復雜的應力應變狀態(tài)中,圖1中面層底部B點的應力、應變隨著車輪滾動而變化。當車輪作用于B點正上方時,B點受到三向拉應力作用;當車輪行駛過后B點應力方向轉(zhuǎn)變,數(shù)值變小,并有剪應力產(chǎn)生;當車輪駛過一定距離后,B點則承受主壓應力作用。路面表面A點則相反,車輪駛近時受拉,車輛直接作用時受壓,長期處于應力(應變)交替循環(huán)變化的狀態(tài)。

路面材料的抗壓強度遠大于其抗拉強度,而且B點在車輪下所受的拉應力遠大于A點在車輪駛近或駛過后產(chǎn)生的拉應力,因此路面疲勞裂縫通常從面層底部開始。所以路面疲勞設計也應該以面層底部的拉應力、拉應變作為控制指標。

2.采取兩種不同基層對瀝青路面的水平應力分析

本文將以彈性層狀體系為基礎，分析在標準荷載（BZZ-100）作用下，兩種基層瀝青路面在水平應力方面的不同。

表1 兩種基層的路面結構參數(shù)

計算的軸載采用現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定標準：標準軸載為雙輪組單軸重P—100kN，輪胎接地壓強p—0.7MPa，單輪傳壓面當量圓直徑d—21.3 cm，兩輪中心距為1.5 d。

由于水平應力在當量圓中心比雙輪論析中心處大，考慮水平應力的顯著性，本文取當量圓中心處點厚度0，2，5，8，10，15，20，25，30，40cm時，利用BISAR 3.0程序計算出相應點的水平應力如表2。

表2 兩種基層在不同厚度的水平應力值

由BISAR 3.0程序所得的數(shù)據(jù)得出各深度的水平應力分布圖 圖3

從圖3可知，柔性基層的水平應力隨深度的變化率比半剛性基層的要大，即柔性基層的水平應力對路面厚度的敏感性更高。柔性基層在層底拉應力取得最大值。

對于半剛性基層瀝青路面，瀝青面層處于受壓狀態(tài)，因此可以不考慮瀝青面層的彎拉疲勞，只考慮半剛性基層層底受拉，在汽車荷載反復作用下，可能產(chǎn)生疲勞斷裂，且在基層斷裂后，裂縫逐漸向瀝青層擴展直至路表。

對于柔性基層瀝青路面， 瀝青混凝土面層和瀝青穩(wěn)定基層的上部受壓， 瀝青穩(wěn)定基層下部受拉，且層底承受最大的彎拉應力，因此在重復荷載作用下，瀝青層層底可能首先產(chǎn)生疲勞開裂，裂縫逐漸向上延伸，直至路面出現(xiàn)疲勞裂縫。

3.柔性基層與半剛性基層瀝青路面疲勞設計方法

我國瀝青路面設計規(guī)范采用層底拉應力指標進行驗算,充分考慮結構層材料的疲勞性,利用結構強度系數(shù)Ks與材料的劈裂強度得出結構層底面的容許拉應力,具體如下:層底拉應力≤容許拉應力,則滿足要求。

其中,為瀝青穩(wěn)定基層材料的容許拉應力;為瀝青穩(wěn)定基層材料的劈裂強度;為抗拉強度結構系數(shù); Ac為公路等級系數(shù);Ag為瀝青混合料級配系數(shù);為標準軸載當量軸次。

根據(jù)我國瀝青路面設計規(guī)范,在計算瀝青混合料與半剛性材料的結構強度系數(shù)KS=B0Nc時,采用的系數(shù)c分別為0.22和0.11。

瀝青混合料疲勞壽命為:

半剛性材料疲勞壽命為:

根據(jù)此公式可以得到由各層層底拉應力值來確定不同基層瀝青路面的疲勞壽命。

4.不同基層瀝青路面疲勞壽命對軸重的敏感性分析

由路基路面設計理論分析得知,單后軸雙輪組不同軸載應力比的簡化公式為:

其中,、均為基層底面拉應力; P1,P2均為軸載重量。

聯(lián)系基層材料的疲勞規(guī)律,其疲勞規(guī)律為:

其中, 為該材料的抗拉強度;σ為某軸載作用N次的疲勞拉應力。B、c為材料常數(shù)。

由上面兩個式子可以得到以基層底面拉應力等效時的軸載換算公式為：

對瀝青穩(wěn)定基層中b=0.84,c=0.22；半剛性基層中b=0.84,c=0.11,則有：

瀝青穩(wěn)定基層：

半剛性基層：

由以上計算公式計算標準軸載作用一次為1次,其他軸載重分別相當于標準軸載次數(shù)N,其結果見表3

表3當量軸載作用次數(shù)

由表3可以看出：半剛性基層的疲勞壽命較柔性基層對軸載更加敏感。即半剛性基層路面上的超載車輛增多,導致路面很快損壞;而瀝青穩(wěn)定基層路面軸載敏感性小,對超載車輛的適應性較強,適合于超載較多的道路。

結論

綜上所述，半剛性基層和柔性基層瀝青路面在抗疲勞性能方面存在著以下一些不同：

（1） 由于半剛性基層的水平應力對路面厚度的敏感性較差，所以可以通過增加半剛性基層厚度來有效增加其疲勞壽命。而柔性基層厚度對路面厚度的敏感性較好，增加柔性基層厚度對其疲勞壽命的增加較小。

（2） 由于瀝青路面疲勞性能由層底拉應力作為控制指標，在基層材料和結構參數(shù)等不同的情況下，柔性基層與半剛性基層瀝青路面的疲勞壽命不同。

（3） 由于半剛性基層的疲勞壽命較柔性基層對軸載更加敏感，所以當?shù)缆飞辖煌恳孕⌒蛙囕v為主時(占交通量80%以上),宜采用半剛性基層路面,其疲勞壽命更長。相反，柔性基層路面則更適合超載較多的道路。

參考文獻：

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作者簡介：

羅大波（1986-）重慶交通大學碩士研究生主要從事路基路面設計與災害治理的研究。

第4篇：公路路面基層設計規(guī)范范文

一、混合料和面層材料的選取

1.瀝青材料根據(jù)國家頒布的《公路瀝青路面設計規(guī)范》規(guī)定，耐久抗裂性能、耐滑抗磨性能和密實平整性能等，是表面層所應具備的標準；基本不透水和抗剪切、抗車轍高溫和密實等性能，是下面層與中面層所應具備的標準；耐疲勞開裂是下面層所應具備的標準。那么，施工人員對面層材料進行選取時，應當對上述要求予以綜合考慮，這樣能使所選擇的材料與面層相應標準相匹配。道路石油瀝青是瀝青路面的首選，或者把石油瀝青產(chǎn)品進行工藝加工處理后看作結合料，例如：改性和稀釋、乳化和調(diào)和等。以針入度為指標，將我國道路石油瀝青分成七個標號，每個標號道路石油瀝青都能分成三個等級，即：A級、B級和C級。能夠?qū)r青道路使用性能產(chǎn)生影響的主要因素可大致概括為以下兩點：第一，道路石油瀝青等級；第二，道路石油瀝青標號。通常施工人員應當對下述因素予以考慮，經(jīng)論證后再進行確定，其中包括：施工季節(jié)和公路等級、氣候區(qū)劃和結構層次及路面類型等。通常情況下，針對偏寒冷地區(qū)，一般都實施能夠加大低溫延度，或者具有較低稠度瀝青；針對高溫時間持續(xù)較長、夏季溫度偏高地區(qū)，一般都實施具有較大稠度的瀝青；針對有較大年溫差和日溫差地區(qū)，一般都實施具有較大針入指數(shù)的瀝青。2.粗細集料的選取用粗集料對瀝青層進行選擇時，工作人員應當先對就近取材予以考慮，同時還要對市區(qū)四周篩選碎礫石礦渣和碎石予以考慮。但需要注意的是，粗集料的選取必須經(jīng)由具備生產(chǎn)許可證的施工單位自行加工，或者由采石場生產(chǎn)。在質(zhì)量方面，粗集料也應該要做到與相關規(guī)范要求相符。此外，瀝青和所選取的粗集料要具備較好的磨光值與粘附性。根據(jù)國家頒布的《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》相關條款，石屑、機制砂和天然砂等細集料可應用于瀝青路面中。生產(chǎn)細集料時，所挑選的采沙場和采石場應當具有生產(chǎn)許可證。通常選取天然砂作為常用砂，細集料應保持無雜質(zhì)和干燥、潔凈和無風化，且顆粒級配恰當。3.瀝青混合料的選取與瀝青路面的路用性能瀝青路面的面層能夠?qū)囕v的荷載和氣溫予以直接承受，而且隨著時間及氣候的變化，瀝青材料性質(zhì)也能隨之變化，所以，瀝青路面應對以下條件做到滿足：防滲能力和高溫穩(wěn)定性、抗滑能力和耐久性及低溫抗裂性等。施工人員應當按照市區(qū)瀝青路面的路用性能，對面層結構材料進行選取。若選擇的種類為瀝青混合料時，則需要按照以下條件因素，對本市區(qū)的工程建設經(jīng)驗予以充分考慮，其中包括：環(huán)境條件和道路等級、路基狀況和地域氣候環(huán)境及交通負荷大小等，然后經(jīng)技術論證后實施確定。

二、基層材料的選取

所謂基層表示主要承重層，其承載能力特點為，較高、耐久和穩(wěn)定。通常我國瀝青路面大體分為三種，即：剛性基層、半剛性基層和柔性基層，分類的形成主要是根據(jù)力學特性與材料的不同完成。有外國地理專家表明，將柔性基層用于瀝青路面中，能夠?qū)雱傂曰鶎哟嬖诘木窒扌钥朔?，抑制道路路面出現(xiàn)的早期破壞與開裂現(xiàn)象。再者，瀝青面層和柔性基層同為柔性結構，在應變和應力協(xié)調(diào)過渡較為順利；而且選取級配成型顆粒狀材料為結構材料，且具有排水通暢特點，從而能降低因水量加大導致路面結構受損現(xiàn)象發(fā)生。所以，應用組合式基層或者柔性基層作為路面結構的首選。研究表明，級配碎石與瀝青穩(wěn)定碎石在柔性基層材料中效果最好。所以，在組合設計路面結構時，柔性基層材料的選取，一般都會首選瀝青穩(wěn)定碎石與級配碎石。自身剛度較低是柔性基層的特點，為了能將此特性克服，在同樣交通荷載作用下，通常都會選擇較厚的結構層作為瀝青面層。在無結合料中，級配碎石屬于粒料材料，它能夠?qū)λ槭募壟溆枰試栏窨刂?，且在粒料材料中，其力學性能效果也是最佳，可廣泛用于不同等級道路。在我國，級配碎石可看作基層用于路面結構，將半剛性材料的反射裂縫減輕，是它的主要目的。和一般基層相比，級配碎石的模量與強度都相對較差。所以，為了能使行車作用下的變形現(xiàn)象有效降低，應當將級配碎石的穩(wěn)定性級強度予以提升。對集料的密實、級配與類型程度進行控制，能使其穩(wěn)定性與強度得到有效提升。由此可以看出，良好的級配碎石性能，離不開施工工藝控制加強、級配合理化與材料技術要求嚴格等前提。

三、瀝青路面結構設計

根據(jù)《公路瀝青路面設計規(guī)范》相關條款規(guī)定，瀝青路面結構層的形成須由多層結構組成，其中包括：墊層和基層、面層和底基層。在設計組合瀝青路面結構時，施工人員應當按照本市區(qū)的交通量，城市道路類型，以及氣候特點與水文地質(zhì)進行。通過與當?shù)赜虻臅r間經(jīng)驗結合，對路面結構組合予以恰當選取，并對瀝青層厚度實施擬定。為避免路面土基和結構層內(nèi)滲入雪水及雨水，密級配瀝青混合料是瀝青面層材料的首選。排水基層在應用時，應將防水層設入其下，把排水系統(tǒng)置于結構內(nèi)部，使其能把水從路基中排出。由于結構形式具有多樣化特點，因此，在選取結構時應當對當?shù)赜虻慕?jīng)濟狀況和交通情況、氣候環(huán)境和材料狀況等充分考慮，實現(xiàn)瀝青路面結構合理經(jīng)濟化特點，同時，對結構層的可再生性，與結構的耐久性實施兼顧，可以將環(huán)境影響最大程度降低。通過大量實踐得出，橫向裂縫是薄瀝青層半剛性路面的主要問題，施工人員通過采取各種措施，雖然能使開裂數(shù)量減少、橫向裂縫發(fā)生時間推遲，但卻起不到根本作用。針對此問題，因整修量較大，一般施工人員都不予以路面維修，多進行結構性重建。當下，全厚式瀝青路面的廣泛應用還需進一步論證，因此結構需用較厚的瀝青層，易增加投資成本，所以，一般情況下都不予采納。從我國國情角度以及道路特點等角度出發(fā)，可廣泛應用以下兩種路面結構，即：柔性基層與組合式結構。

四、結語

第5篇：公路路面基層設計規(guī)范范文

關鍵詞：高速公路；路面；分期修建；結構；技術

1影響高速公路路面分期修建方案的關鍵因素

路面分期修建是相對于一次性修建而言的。分期修建路面結構各層次（包括面層、基層、底基層）的材料和厚度與一次性修建方案原則上應基本相同，只是將路面上面層或中面層以上部分作為二期工程，在過渡期后鋪筑。

1．1影響一期路面結構的主要因素

一期工程的路面面層應較薄，也稱"過渡期路面"。在確定一期路面結構時，應考慮以下因素：

（1）地基沉降量。過渡期內(nèi)沉降量的大小是決定過渡期路面結構的根本因素。若沉降量較小，可以選用接近使用年限的路面結構；相反，選用滿足過渡期內(nèi)累計當量軸次的路面結構即可。（2）近期累計交通量。近期累計交通量是指過渡期年限內(nèi)路面將要承受的標準軸載累計作用次數(shù)。一期路面結構應按近期累計交通量進行設計和驗算。過渡期的時間范圍選擇 3～7年較為合適，小于3年就沒有實際意義了，大于7年則可能導致一期路面投資過大。（3）路面結構層的最小厚度。路面結構層的最小厚度是指各結構層的設計最小厚度和施工厚度。二期修建時，在不挖除原有路面結構厚度或僅挖除過渡路面面層的情況下，各結構層的厚度應滿足其最小厚度的要求。

1.2二期路面鋪筑時間的確定

路面分期修建方案中，二期路面鋪筑時間的確定是一個技術經(jīng)濟問題，不僅要考慮路面結構的壽命、路面的使用性能、地基沉降等因素，同時也應考慮經(jīng)濟效益。

具體方法如下： （1） 確定一期實施的路面結構，計算使用年限（用I表示）。根據(jù)設計預測交通量和一期實施的路面結構，確定一期實施的路面結構或原設計路面結構的中下面層的最大使用年限，此理論計算使用年限可作為二期路面實施的最終期限，即二期路面的實施必須在一期實施的路面結構最大使用年限之前完成。（2） 根據(jù)實際運營交通量確定二期路面需要實施的時間。一期工程竣工通車后，根據(jù)交通量觀測結果，計算出通車年限內(nèi)的累計交通量 N，自運營第二年起，將實際運營交通量N與設計預測交通量 Ni（第Ii 年末）進行比較，若 N< Ni，則不需計算；若 N > Ni，則應計算累計當量軸次，并根據(jù)一期實施的路面結構，計算實際路面結構參數(shù)，確定是否實施二期工程，若滿足路面設計指標要求，可繼續(xù)使用，否則應立即實施二期工程。（3） 按地基等載預壓固結理論計算沉降時間Ij。一般Ij應小于Ii與I的較小值。否則，在工程實施時，應考慮地基加固處理。二期工程實施的最佳時間It為：

Ij < It < min（Ii，I）

若 Ij > min（Ii，I），則應根據(jù)固結理論計算沉降時間，反算一期實施的路面厚度，確保在路基固結完成前，路面具有足夠的強度和良好的服務性能。

2 高速公路路面分期修建關鍵技術與措施

2.1 分期修建方案的路面設計標高問題

分期修建方案要求橋梁、涵洞等主線構造物按第一期路面竣工時的標高控制。二期路面修建時，通過局部的縱坡調(diào)整，使二期主線路面標高與主線橋梁標高連接平順?？缰骶€的天橋、分離式立交等則必須按二期路面竣工時的標高進行控制。過渡期內(nèi)地基發(fā)生固結沉降，可通過調(diào)平層進行調(diào)平，以保證二期面層竣工時能夠達到設計標高。

2.2 路面層間處理

一期和二期路面層間的結合問題是保證二期工程實施效果的關鍵，處理的好壞直接關系到二期工程的成敗，處理措施如下：

（1）原路面面層設計厚度在15cm以上時，在保證抗滑表層厚度的前提下，一期實施的面層厚度建議控制在10cm以上，以滿足現(xiàn)行規(guī)范要求的高速公路瀝青混凝土路面面層最小厚度要求。（2）保證中面層的平整度至關重要。當瀝青混凝土路面為三層時，基層的平整度對面層影響相對較小，但分期實施時基層的平整度對面層平整度指標的影響相對較大。因此，采用分期實施時必須加強包括路基、底基層、基層等在內(nèi)的各結構層的平整度、壓實度指標控制，以確保一期工程具有良好的服務性能。（3）二期路面面層與一期路面的層間結合的處理極為重要。設計時需根據(jù)一期路面病害情況及其原因進行相應進行如下處理措施：

①標線清除：原路面標線如采用熱熔型反光標線，應采用小型標線銑刨機對原標線進行徹底的清理；

②路面污染的處理：在二期工程施工前，應對原路面進行徹底的清掃和沖刷，施工前再用大型吹風機械清理路面縫隙中的雜物；

③壓漿孔的處理：在過渡期或二期工程水泥灌漿施工中，對灌漿孔要單獨處理，以保證路面質(zhì)量；

④灑布粘層油：為使新老路面更好地結合，應在層間灑布粘層瀝青。

2.3補強層的設置條件與材料

若出現(xiàn)交通量增長特別快等意外情況，在二期路面設計驗算時，一期路面結構層的強度不足，則要考慮設置一層補強層。對于原有水泥混凝土路面，補強層材料有鋼纖維混凝土、連續(xù)配筋水泥混凝土（CRCP）以及素混凝土可供選擇，補強層厚度應通過計算確定。

2.4 防止反射裂縫的技術措施

鋪筑瀝青混凝土路面必須考慮防止反射裂縫的技術措施，防反射裂縫的方法主要有三種：改善加鋪層材料和增加加鋪層厚度、設置夾層和瀝青加鋪層上鋸切橫縫。

增加加鋪層厚度使裂縫要經(jīng)過較長時間才能到達加鋪層表面，同時減小了溫度對舊面板的影響。研究資料表明，瀝青混凝土的厚度與防止反射裂縫能力成正比關系，單層改性瀝青混凝土的裂縫率較兩層改性瀝青混凝土高。

設置中間應力吸收層。目前采用較多的材料有土工織物夾層和格柵夾層。利用土工格柵或玻纖格柵做應力吸收層主要是利用其高抗拉強度和彈性模量高的特點，格柵的主要作用為均勻傳遞荷載，分散反射裂縫的應力，同時增強瀝青混合料的整體抗拉強度。但土工格柵的高溫穩(wěn)定性稍差，施工難度大。

瀝青加鋪層上鋸切橫縫或設置毛勒縫作為一種補充方式，可在橋梁伸縮縫、變坡點和長距離分斷處局部采用。

2.5 排水系統(tǒng)的合理設置與銜接

按照“上封下排”的原則設置排水系統(tǒng)。充分利用原有的排水設施，對局部破壞而造成路基積水的地方，增設盲溝排出路基積水；對于路基已穩(wěn)定的路段，可以采用漫流的形式排出路面雨水，不破壞原有穩(wěn)定的植被；對于因沉降量較大，路面結構層形成反坡，結構層內(nèi)的水不能匯入原有盲溝排出，聚集在基層或底基層，導致基層或底基層的強度降低的情況，過渡期內(nèi)預測沉降量較大時，路面結構需采用水穩(wěn)性較好的基層或底基層，同時路面基層底部設置縱橫向盲溝排除路面結構內(nèi)部水。路肩部分亦要沿路面結構外側(cè)設置縱向邊緣排水系統(tǒng)。

2.6中央分隔帶設置

中央分隔帶設置最終應滿足一次性修建成路面的使用性能。二期路面設計時應結合原有設計，確保原設置的中央分隔帶縱橫向排水系統(tǒng)與超高路段排水系統(tǒng)安全暢通。中央分隔帶開口部位的路面結構宜采用與主線路面相同的結構。

2.7．構造物

高速公路路面分期修建時，橋梁、涵洞、通道、交叉工程等不宜分期修建，應按二期路面鋪筑后的恒載狀況，一次設計到位，并一次修建完成。

3 高速公路路面分期修建關鍵技術結構設計

3.1瀝青鋪面設計

（1）設計步驟。

①根據(jù)設計任務書的要求，確定路面等級和面層類型，計算設計年限內(nèi)一個車道的累計當量軸次和設計彎沉值；②按路基土類與干濕類型，將路基劃分為若干個路段，確定各路段土基回彈模量值；③參考推薦結構，擬定幾種可能的路面結構組合與厚度方案，根據(jù)選用的材料進行配合比試驗，測定各結構層材料的抗壓回彈模量、抗拉強度，確定各結構層材料設計參數(shù)；④根據(jù)設計彎沉值計算路面厚度；⑤進行技術經(jīng)濟比較，確定新建高速公路采用的路面結構方案。

（2）驗算一期路面的結構設計是否滿足設計要求。

驗算一期路面的結構設計，即按照新建公路的設計步驟，驗算擬建的一期路面結構方案是否滿足在過渡期年限內(nèi)累計當量軸次作用下的結構強度要求。如果擬建的一期路面結構方案滿足設計要求，可以確定為一期路面的結構方案。

（3）一期路面結構驗算。

一期路面結構的設計應充分為最終路面結構設計利用，因此，一期路面結構的設計應利用最終路面結構的底基層和基層作為其底基層和基層，其上修建一層至兩層較薄的瀝青混凝土或瀝青混合料的過渡期面層。過渡期路面結構應滿足過渡期內(nèi)累計當量軸次的要求，即路面結構厚度應保證路表彎沉和瀝青及半剛性層拉應力能夠滿足過渡期內(nèi)相應指標的要求，即：

ls1 ≤ ld1

σm1 ≤σR1

式中： ls1，ld1，σm1，σR1 分別為一期路面驗算時，過渡期路面的實際彎沉值（0.01mm）、路面設計彎沉值（0.01mm）、層底最大拉應力（MPa）、路面結構材料的容許拉應力（MPa）。ls1，ld1，σm1，σR1 的計算方法與ls，ld，σm，σR一致。

3.2混凝土鋪面設計

（1）設計步驟。①收集交通資料，包括初始年日平均交通量和交通組成，方向分配系數(shù)和車道分布系數(shù)，交通量的年平均增長率；②計算設計車道使用年限內(nèi)的標準軸載累計作用次數(shù) Ne；③初擬路面結構，包括路基類型和土質(zhì)、墊層類型和厚度、基層類型和厚度、面板初估厚度和平面尺寸；④設計混凝土混合料組成，并確定混凝土的設計彎拉強度 fcm和彈性模量 Ec；⑤確定基層頂面計算回彈模量 Etc；⑥計算荷載疲勞應力σ和溫度疲勞應力σt；⑦檢驗是否滿足下列要求：0.95 fcm ≤σp +σt ≤1.03 fcm。⑧ 對多個方案進行技術經(jīng)濟比較，確定新建高速公路采用的水泥混凝土路面結構方案。

（2）驗算一期路面的結構設計是否滿足設計要求。 驗算一期路面的結構設計，即按照新建公路的設計步驟，計算擬建的一期路面結構方案是否滿足過渡期年限內(nèi)結構承載能力要求。如果擬建的一期路面結構方案滿足設計要求，可以確定為一期路面結構設計方案。設計時應擬定多個設計方案，并進行技術經(jīng)濟比較，選用較優(yōu)的設計方案。

（3）一期路面結構方案及驗算。①將新建路面結構的面層去掉，在基層上適當加鋪一定厚度的瀝青面層，擬定一期路面結構方案：

②一期路面的驗算與瀝青鋪面設計的一期路面的驗算方法相同；

③ 二期路面設計可參考《公路水泥混凝土路面設計規(guī)范》（JTG D40-2002）。

參考文獻：

第6篇：公路路面基層設計規(guī)范范文

關鍵詞：車轍原因處治方法

中圖分類號：U412.36+6 文獻標識碼：A 文章編號：

引言

從1997年寧夏首條高速公路開工建設至今，我區(qū)的高速公路已經(jīng)歷近十多年的發(fā)展歷程。在高速公路發(fā)展初期，人們只是注重工程建設和運營管理，而高速公路的養(yǎng)護、維修等被排在管理工作的次要位置。近兩年，隨著區(qū)內(nèi)高速公路路面早期病害的出現(xiàn)，人們才開始關注高速公路的病害處治與預防工作，而我區(qū)高速公路病害主要是以車轍為代表的早期路面病害。

一、路面車轍產(chǎn)生原因分析

1、設計上存在的不足

目前，我區(qū)的高速公路路面結構主要采用半剛性路面基層上加鋪瀝青混凝土面層的高級路面，其設計原理是基于半無限層狀彈性體系理論之上的以柔性路面的抗疲勞強度為控制的設計方法。在使用過程中，石灰粉煤灰穩(wěn)定砂礫基層結構的力學性能及穩(wěn)定性得到了很好地發(fā)揮，但瀝青混凝土面層卻在通車后的第2～3年內(nèi)出現(xiàn)了車轍、推移等早期病害。經(jīng)分析，當時按照交通部行業(yè)標準《公路瀝青路面設計規(guī)范》（JTJ014-97）規(guī)范，采用馬歇爾試驗和檢測方法進行的瀝青混凝土配合比設計，主要存在以下四個方面的不足：

（1）最根本的缺陷是整個指標體系既不能很好地反映瀝青混合料的力學性能，也不能很好地反映瀝青路面的技術性能。因為馬歇爾試件的成型方法與路面受輪胎揉搓碾壓的實際情況相差較大；野外路面與室內(nèi)馬歇爾試件的瀝青混合料內(nèi)部礦料、膠漿油膜和空隙排布也有差別。如馬歇爾試驗的兩個指標—穩(wěn)定度和流值，與實際路用性能的相關性較差。特別是在高速公路等重交通情況下使用時，對路面的長期車轍沒有把握。所以97規(guī)范補充了以動穩(wěn)定度作為車轍控制指標。

（2）對粒徑大于26.5mm的粗粒式瀝青混合料，26.5mm粒徑以上集料用等量的13.2～26.5mm的集料代替，使得這種方法不能準確地反映瀝青混合料的力學性能和技術性能。

（3）馬歇爾試驗設計方法不適用于開級配抗滑混合料組成設計。

目前，在我區(qū)的高速公路瀝青混凝土路面面層設計中，這種設計方法已被全新的Superpave體積法設計所代替。

（4）另外，在設計方面還存在一種不足，那就是在路面設計時沒有充分考慮部分路段上行和下行兩個方向、交通流組成成份差異。如上下行空載與重載差異、貨車與客車差異。上、下行方向路面的結構形式及厚度完全相同，在重載車輛較多的半輻路面則產(chǎn)生車轍等早期病害，如在我區(qū)某條高速公路早期車轍病害的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)近70%的車轍產(chǎn)生于上行方向，明顯地反映了工業(yè)重鎮(zhèn)向行政商業(yè)城市方向的物資流向。所以，在目前寧夏路網(wǎng)實行計重收費的時期，設計更應充分考慮上、下行交通組分的不同而采取不同的路面結構設計。

2、施工方面存在的問題

（1）施工配合比控制不嚴格，產(chǎn)生離析

雖然在高速公路路面工程施工過程中，施工單位都使用了瀝青混凝土拌和樓，但不同品質(zhì)的拌和樓生產(chǎn)的瀝青混合料的質(zhì)量不盡相同，操作手的責任心不同，混合料的質(zhì)量也不盡相同。拌和樓品質(zhì)差及操作者責任心不強引起瀝青混合料配合比控制不嚴，產(chǎn)生離析。

拌和樓因素的影響：在實際施工質(zhì)量控制過程中，拌和樓的計量體系精度越高、單位時間的生產(chǎn)量越高，生產(chǎn)出的瀝青混合料的配合比就越好控制，鋪筑后，面層越均勻。其原因主要有兩 方面：一是拌和樓自身電子計量及料倉送料等各機械環(huán)節(jié)的精密程度越高，生產(chǎn)的混合料品質(zhì)越好；二是單位時間的生產(chǎn)量高，拌和樓“吞吐量”大，可以減小不同批次礦料的變異性對瀝青混合料均一性的影響。

（2）運輸過程產(chǎn)生的成品混合料的離析現(xiàn)象

成品混合料在運輸及待攤過程中由于表層降溫速度快于內(nèi)部，因此，車廂中內(nèi)部的瀝青混合料已經(jīng)在顛簸時重新分布，而表層的瀝青混合料產(chǎn)生“硬殼”未能參與重新分布。由此，成品混合料產(chǎn)生了“溫差”離析現(xiàn)象。

（3）寬幅攤鋪機攤鋪產(chǎn)生的不均勻現(xiàn)象

我區(qū)在2001年以前施工的高速公路路面均采用12米的寬幅攤鋪機進行攤鋪，主要目的是為了全路幅一次攤鋪，節(jié)約人工和機械臺班，獲得表面均勻一致、平整度好、無縱向施工接縫的效果。但是，由于寬幅攤鋪機的螺旋布料器工作原理是從中間向兩側(cè)送料，所以，在喂料不足的情況下，大顆粒料被布料器“甩”在兩側(cè)，造成中間剩余細顆粒料居多，路面行車道面層嵌擠強度降低的結果。這種不均勻性導致行車道的面層油石比大于超車道和緊急停車道，引起行車道首先產(chǎn)生車轍等早期病害。

（4）瀝青含量控制不嚴產(chǎn)生泛油等不均勻

瀝青含量控制不嚴主要產(chǎn)生于拌和樓控制及混合料抽檢環(huán)節(jié)。若拌和樓控制時對瀝青用量控制不嚴或抽檢取樣不具備代表性，由此產(chǎn)生瀝青含量過大的結果，極易產(chǎn)生路面表面泛油。一旦路面產(chǎn)生泛油等不均勻現(xiàn)象，在重車荷載之下，車轍等早期病害是不可避免的。

3、交通流組份的變化產(chǎn)生的影響

在路面設計年份交通量調(diào)查時，車輛載重較輕，交通量也小。高速公路開通的這4～7年內(nèi)，各種新型的載重車輛如雨后春筍般相繼而出現(xiàn)。特別是這些車輛采取“大噸小標”或超載運輸時，為了躲避交警及其他治超部門的打擊，往往交納相對低廉的通行費后，放心大膽地在高速公路上行車。這便造成高速公路交通流組份與設計出入較大，路面未到預期使用年限即產(chǎn)生早期病害。

4、氣候環(huán)境的變化產(chǎn)生的影響

近年來，隨著全球氣候變暖，我區(qū)的氣候環(huán)境與10多年前相比也發(fā)生較大變化。特別是近些年盛夏持續(xù)的高溫已使得原來使用性能良好的同標號國產(chǎn)瀝青在高速公路路面上已顯不適。比如，重交90#瀝青的軟化點為42～46℃，經(jīng)過調(diào)閱氣象部門的資料，2003年我區(qū)某地區(qū)6、7、8三個月在30℃以上的高溫天氣分別為13、15、12天，且在7月份連續(xù)有13天氣溫持續(xù)在30℃以上。在這種條件下，瀝青面層內(nèi)部的溫度已達到54℃以上[ 引自《瀝青與瀝青混合料路用性能》中引用的日本的秋山正敬調(diào)研結論。]。這種情況下，為了保證瀝青混凝土內(nèi)部瀝青軟化而失穩(wěn)而出現(xiàn)車轍，就必須使用性能優(yōu)良的改型瀝青。

二、路面車轍病害預防方案

1、改變設計思路，加強設計質(zhì)量

針對原來設計采用的馬歇爾成型方法及控制指標的不足，寧夏交通系統(tǒng)經(jīng)過多次考察調(diào)研，最終引進全新的Superpave體積法設計思路。這種設計方法的最大優(yōu)勢有兩點：一是其試件成型采用旋轉(zhuǎn)壓實儀，最大限度地模擬了施工時揉搓碾壓的原理；二是其體積法設計的要求比傳統(tǒng)設計更嚴格，設計指標、施工控制指標的要求高，更精細、嚴密。

另外，在設計交通量調(diào)查和預測上要加強質(zhì)量，同時，考慮上、下行不同交通量采用不同的路面結構設計。還應在確保安全的前提下，探索在現(xiàn)有雙向四車道路基寬度的基礎上，將四個車道設為行車道，或盡量進行雙向六車道設計。因為單向三車道以上可以在交通組織上不分超車道和行車道，消除了因渠化交通帶來的車轍問題。

還有，半剛性基層上加鋪瀝青面層的路面結構組合，由于層間模量比較大，層間材料的物理、力學性能相差較大，不利于層間連續(xù)，與路面設計理論的層間連續(xù)體系模型不能吻合，在面層處于高溫氣候條件下易產(chǎn)生推移、車轍等早期病害。特別是施工時，為了保證早期基層強度，利于面層及早鋪筑，施工單位往往在基層混合料中添加了比設計劑量更多的水泥。結果是造成基層實際強度遠大于設計強度。以麻黃溝至姚伏高速公路為例，通過APDS2000系統(tǒng)計算確定，二灰穩(wěn)定砂礫基層結構28d設計無側(cè)限抗壓強度為0.8MPa，為提高早期強度，外摻0.5%的水泥。而施工時，為了提高早期強度，更為了可靠地保證質(zhì)量，施工配合比都加大了水泥劑量（用到了1～1.5%），以至于28d無側(cè)限抗壓強度均達到1.2 Mpa以上，運行兩年后車轍路段的取芯測試結果為5～7Mpa。這樣的結果是在提高了路面成本的同時，加大了層間模量比，降低了路面結構的整體使用性能，與設計時的路面各層受力狀況完全不同，易出現(xiàn)面層早期病害。2005年全國瀝青路面技術研討會上，其他省也已發(fā)現(xiàn)這種不足，并在施工過程中采取了相應的控制措施，一般經(jīng)驗為基層施工強度不能低于設計強度，但對高限也應進行控制，經(jīng)驗值為不宜超過設計強度的25%。為了減緩或消除半剛性基層與柔性面層之間的模量比過大形成的缺陷，有的省已開始在半剛性基層與柔性面層之間加鋪柔性基層，以起到剛?cè)徇^度的目的，減輕推移、車轍等早期病害。

2、加強施工質(zhì)量

在施工質(zhì)量的控制上，一是招標時要及早備料，防止因工期緊張引起的原材料質(zhì)量把關不嚴的現(xiàn)象；二是對進場拌和樓最低產(chǎn)量、配合比打印提出具體要求；三是增強拌和樓工作人員素質(zhì)，加強責任心，對成品瀝青混合料的質(zhì)量嚴格把關；四是在施工組織設計時，認真總結各工序容易出現(xiàn)質(zhì)量問題的環(huán)節(jié)，提出切實可行的保證質(zhì)量的措施，并在執(zhí)行過程中實行全面質(zhì)量管理制度，將具體措施落實下去。

3、杜絕超載現(xiàn)象，高溫季節(jié)進行交通控制

在超載交通給路網(wǎng)帶來嚴重損壞的同時，政府已出臺治理超載運輸?shù)南嚓P措施，加大了對超載運輸?shù)拇驌袅Χ取Ｒ驗槁访娴脑O計是按照疲勞強度設計的，而超載車輛荷載對路面產(chǎn)生的是剪切破壞，所以，不治理超載，路面的使用壽命只能是成倍數(shù)地折減。

三、路面車轍病害的處治方法

路面車轍病害處治可采取刨銑加熱再生瀝青混合料修補和微表處兩種方法。銑刨加熱再生瀝青混合料修補法是使用關鍵設備—銑刨機將車轍或推移變形的路面銑刨、清理掉后，重新用攤鋪機鋪設熱再生的瀝青混合料修補完好。微表處修補法是采用稀漿封層機將改性瀝青混合漿直接攤鋪在車轍車道，達到處治的目的。從處理效果和速度上講，微表處要優(yōu)于銑刨修補，但從處理徹底和耐久性方面評價，銑刨加熱再生瀝青混合料修補要優(yōu)于微表處。目前，我區(qū)主要采用銑刨加熱再生瀝青混合料修補法。

參考文獻：

第7篇：公路路面基層設計規(guī)范范文

論文關鍵詞：瀝青路面　早期損壞　合理結構　反射開裂　水損壞

論文摘要：目前，隨著我國公路建設不斷發(fā)展，瀝青路面結構作為主要的路面結構而被廣泛應用。但是在我國目前公路建設和養(yǎng)護過程中，瀝青路面結構的損壞問題非常突出，成為目前困擾我國交通建設發(fā)展的難點和熱點問題。文章就我國瀝青路面主要結構形式和使用性能評價進行了相關分析。

在我國公路建設不斷發(fā)展的過程中，瀝青路面結構作為一種主要的路面結構形式被廣泛應用。目前我國通車的公路路面中，約80%以上的路面結構采用了瀝青路面，瀝青路面結構已成為我國公路建設發(fā)展過程中所采用的主要路面結構形式。在公路建設取得巨大成就的同時，也暴露出了一些問題，特別是在已建成的高速公路中，瀝青路面結構出現(xiàn)了較多的早期損壞，明顯表現(xiàn)出瀝青路面結構長期使用性能的不足。本文開展了我國瀝青路面主要結構形式和使用性能評價的研究。

一、瀝青路面功能作用和要求

瀝青路面的功能和作用不言而喻是以滿通車輛安全、舒適通行為目的的，由于公路是暴露在自然環(huán)境條件下的土工工程構造物，因此，瀝青路面還需滿足并適應自然環(huán)境條件。我國現(xiàn)行的公路瀝青路面設計規(guī)范對瀝青路面結構設計的目的做出了明確要求，即“路面在設計年限內(nèi)，滿足各級公路相應的承載能力、耐久性、舒適性、安全性的要求”。根據(jù)路面的功能和作用，對瀝青路面結構的基本要求包括以下幾個方面：（1）強度，公路路面的強度是指路面結構層對于行車和自然因素等作用的抵抗能力即承載能力；（2）穩(wěn)定性，公路路面的強度經(jīng)常受到自然氣候和水文因素的影響而發(fā)生變化，為了保證路面滿通車輛行駛的需要，要求路面結構在任何氣候和水文條件下都必須保持穩(wěn)定的強度；（3）平整度，路面越平整，交通車輛行駛時的振動、沖擊越小，行車的滾動阻力也越小，這樣就能保證交通車輛以較高的車速行駛，并使車輛的損壞減少，燃油和輪胎磨耗降低，行車更舒適；（4）粗糙度，路面粗糙度的大小關系到行車安全，因此瀝青路面必須滿足一定的抗滑要求。

二、瀝青路面結構的分類

從大的分類來說，公路路面可以按照使用的材料、施工方法、工程造價的多少或使用的品質(zhì)及承受的交通荷載的方式進行分類。公路路面通用的分類如下，按照使用的材料、施工方法分類，公路路面可以劃分為以下幾種類型土質(zhì)路面、穩(wěn)定處理路面、瀝青路面、水泥混凝土路面、砌塊路面。按照工程造價的多少分類，可以分為低級路面、中級路面和高級路面。按照承受的交通荷載的方式分類，可以分為柔性路面和剛性路面，我國還增加了半剛性路面。此種方式還可以認為是根據(jù)路面的力學特性進行劃分的。

我國按照路面使用性質(zhì)和技術因素，公路路面劃分為高級路面、簡易式高級路面、過渡式路面和低級路面四類。按照路面在交通荷載作用下的工作特點劃分為三類，即柔性路面，包括鋪筑于非剛性底層上之各級瀝青路面及用有機結合料或不同結合料之各種土壤路面與粒料路面。剛性路面，包括水泥混凝土路面及用水泥混凝土為底層上鋪瀝青作為磨耗層之路面。半剛性路面，水泥混凝土基層上之各種塊料鋪砌的路面。按照路面在荷載作用下的工作特點，公路路面類型劃分調(diào)整為兩類，即柔性路面包括有機結合料處治石料路面，碎石和礫石路面，塊料鋪砌路面，結合料處治土和粒料改善土路面等。由于我國瀝青路面結構形式日趨單一，現(xiàn)行規(guī)范對路面結構類型的分類明顯不全面，比如國外應用較多的半剛性材料做底基層，瀝青穩(wěn)定粒料和粒料材料做基層的結構形式在現(xiàn)行規(guī)范中沒有定義，而國外一般稱這種結構類型為混合式結構或倒裝式結構。

三、瀝青路面早期損壞原因與機理分析

近年來，我國瀝青路面早期損壞現(xiàn)象引起了廣泛的關注，有關的科研院所、院校、以及交通部門對造成瀝青路面結構早期損壞的現(xiàn)象、原因進行了分析和研究。本文在分析和總結這些資料的基礎上，通過對幾條高速公路實際使用性能的調(diào)查，對半剛性基層瀝青路面結構早期損壞類型和原因進行了分析總結。

（一）關于半剛性基層瀝青路面的開裂

半剛性基層路面的開裂是一種必然的結果，因為這是由半剛性基層材料本身的性質(zhì)決定的。盡管我們可以通過一定的技術途徑改進或改善半剛性基層材料的開裂的特點，但壁面半剛性基層材料的開裂特點。照以上分析，當水泥穩(wěn)定材料用做路面基層時，交通荷載的作用會加劇水泥穩(wěn)定材料的開裂，因此在一定條件下，基層開裂的結果必然反映到面層上來，材料的性質(zhì)從根本上已經(jīng)確定開裂的發(fā)生。所以說水泥穩(wěn)定類材料的開裂是必然的。在這個階段中，如果水進入路面結構內(nèi)，一方面由于水和水泥穩(wěn)定材料中的細顆粒在開裂破碎后能形成膠液，對開裂有一定重愈合作用，如果這種潮濕狀況在短時間內(nèi)得以改變，水泥穩(wěn)定材料的強度會重新形成，但在重交通荷載作用下，由于壓力水的滲透，水泥穩(wěn)定材料的開裂也可能被加速。

（二）關于半剛性基層瀝青路面結構的反射開裂

通過對國內(nèi)半剛性基層瀝青路面結構早期損壞現(xiàn)象調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，目前國內(nèi)很多高速公路由于半剛性基層材料的開裂引起的反射裂縫問題非常突出，分析造成半剛性基層開裂的原因就是使用的水泥劑量太高，在很多高速公路上，行車道上的反射裂縫很明顯，而超車道上的反射裂縫幾乎沒有，證明了以上對材料開裂的分析是正確，正是在交通荷載作用下，半剛性基層的開裂會加劇，有效使用壽命會縮短，半剛性基層材料開裂引起的反射裂縫不可避免。要避免這種早期損壞的發(fā)生，半剛性基層的強度必須控制在一定范圍內(nèi)。

（三）關于半剛性基層瀝青路面結構的破壞機理

按照前面我國瀝青路面結構設計方法，半剛性基層瀝青路面結構的破壞應該從半剛性底基層開始，實際瀝青路面結構的早期損壞形式和試驗結果表明這種設計理念并不全面，因為目前大多數(shù)的半剛性基層瀝青路面結構的破壞是始于瀝青面層的。這種破壞形式目前在國內(nèi)的一些高速公路上也已經(jīng)表現(xiàn)出來，其特征還可以通過路面表面的彎沉指標反映出來，即當這種破壞發(fā)生時，路面結構表面的彎沉仍然較小。對于較薄瀝青面層的半剛性基層瀝青路面結構，在路面交通荷載作用下，隨著瀝青路面結構層間黏結狀態(tài)的改變，瀝青層與半剛性基層的層間結合狀況由逐漸由連續(xù)變?yōu)榛瑒?，瀝青面層的疲勞剪切開裂發(fā)生;隨著荷載的繼續(xù)作用，半剛性基層的裂縫得到快速擴展，并逐漸向上反射，造成瀝青層的破壞進一步加劇，這個階段可以認為是半剛性基層瀝青路面結構疲勞破壞的第一階段；隨著交通荷載的繼續(xù)作用，瀝青層和半剛性基層的開裂進一步加速，路面結構強度急劇衰減，直到瀝青層和半剛性基層發(fā)生完全損壞，成為第二階段。

（四）半剛性基層瀝青路面的水損壞

目前半剛性基層瀝青路面結構的水損壞主要有兩種表現(xiàn)形式，即瀝青混合料的水損壞和結構性水損壞。半剛性基層瀝青路面結構的水損壞有兩種表現(xiàn)形式，一種是由于半剛性基層沒有形成足夠強度或強度不足，當路表水進入使半剛性基層后，由于半剛性基層的軟化而造成強度失穩(wěn)，從而在路面結構表面形成坑槽;另一種形式是半剛性基層強度過高，開裂在所難免，當路表水進入路面結構后，不僅會軟化半剛性基層表面，而且水會沿裂縫深入整個半剛性基層內(nèi)部，導致路面結構發(fā)生根本性的損壞，在交通荷載作用下，這種破壞進一步加劇。因此，要控制和解決半剛性基層的早期水損壞問題，一要注意選擇合適的瀝青混合料類型，另一方面要控制半剛性基層材料的強度在合理的范圍內(nèi)，不能低，也不宜太高。

（五）關于半剛性基層瀝青路面結構的車轍

瀝青路面車轍的形成主要受溫度、軸載、材料類型以及路面結構形式的影響，其中溫度對車轍的形成影響最大。對于半剛性基層瀝青路面結構，當溫度較高時，由于瀝青層軟化，瀝青混合料非常容易發(fā)生塑性形變。路面結構面層材料強度應高于基層材料?；鶎硬牧系膹姸纫笥诘谆鶎硬牧?，路面結構層的強度從上到下應有一個合適的比值。

四、結語

通過對國內(nèi)外瀝青路面結構形式及使用性能的對比研究，結合我國瀝青路面特點，詳細分析了我國瀝青路面主要結構形式，并分析了路面結構早期損壞特點以及原因，為我國公路建設合理規(guī)劃設計提供設計基礎。

參考文獻

第8篇：公路路面基層設計規(guī)范范文

【關鍵詞】道路工程；路基；路面；設計

隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展，道路建設正處于快速發(fā)展階段，隨之而來的是，經(jīng)常會出現(xiàn)各種各樣的道路質(zhì)量問題。為了節(jié)約公路建設成本，減少道路交通事故的發(fā)生，使人民生命安全有所保障，國家經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展，必須對公路路基路面設計進行研究分析，找出切實可行的策略和方法。

1.道路路基設計要點

1.1道路路基設計原則

（1）在施工和使用過程中，可能會因施工填筑、施工機械或車輛荷載給道路路基造成破壞，其基礎構造及各種附屬設施，比如涵洞、橋臺、擋土墻等也發(fā)生變形損壞，所以為了保證道路路基的使用性能，要時刻保證道路路基的穩(wěn)定性；

（2）路基沉降方面，對于軟土路基的填筑，要使其進行充分的沉降后再進行其他構造的修筑，避免因路基沉降而給擋土墻、涵洞等構造帶來破壞。高等級的公路還要對規(guī)定年限內(nèi)的工后剩余沉降量進行嚴格控制，一般來說高速公路以后15至20年的剩余沉降量一般路段為30厘米，橋頭段10厘米；

（3）在遇到軟土層極厚或大范圍軟土地區(qū)或需要沉降時間長的地區(qū)時，可能不能完全保證工后剩余沉降量在規(guī)定范圍內(nèi)，就要考慮橋與路基的比選，或臨時性路面等措施，并做好加強養(yǎng)護的分期修建計劃。

1.2道路路基設計高度

道路路基設計高度對于道路整體質(zhì)量具有很重要的意義，它不僅在很大程度上影響著道路工程的造價、工程量、施工的難易，還在土地占用、環(huán)境保護等方面產(chǎn)生巨大的影響。尤其是對于強調(diào)可持續(xù)發(fā)展、注重“以人為本”的今天來說，合理設定道路路基設計高度是非常重要的。

2路基設計

2.1路基設計時應總體考慮，不應只看局部，不片面追求高指標，這樣才能避免路基的高填深挖。當無法避免高填方時，應多做幾個方案，進行經(jīng)濟比選。一般路基填方高度不宜大于20 m。如果在山區(qū)或跨越大峽谷導致填方高度大于20m時，優(yōu)先考慮采用橋梁。如果局部填方高度大于20m，且是小體積填方，路基棄方數(shù)量大、又難以找到合適的棄土場地時，可以考慮填方，但要提出保證路基穩(wěn)定措施，避免路基產(chǎn)生不均勻沉降變形，同時不破壞周圍環(huán)境景觀。對于河流，防洪必須滿足規(guī)范規(guī)定指標。當路基挖方深度超過30 m時，應與隧道方案相比較。如果由于地形限制，路基挖方邊坡高度超過40 m時，應對地形進行分析，尋找可以避讓的路線，或?qū)ζ娇v橫進行局部調(diào)整，或采用半隧半路、半橋半路、隧道、縱向分離式路基等措施，并進行方案比選。

2.2總體設計應考慮全路段，所確定的路基邊坡方案應安全合理可行，少占地，路基邊坡應與自然相協(xié)調(diào)，取消單一坡率，隨地形地貌順勢圓滑過渡，坡腳、坡頂無折角，自然過渡。路基邊坡防護可借鑒國內(nèi)的成功經(jīng)驗和教訓，防護形式在經(jīng)濟合理的情況下應多種多樣。除考慮工程自身的需要外，還要與排水工程、綠化工程和景觀等有機地結合起來，形成統(tǒng)一的整體。對于自然的穩(wěn)定巖石，只要不影響行車安全可不做防護。對于低填路段，路基邊坡宜采用植物防護，對填方路基超寬（每側(cè)30～50 cm）填筑的土方不必清除，既節(jié)約資源和資金，又體現(xiàn)邊坡坡率的靈活、自然。對于挖方邊坡，為保證挖方邊坡的穩(wěn)定，在地質(zhì)環(huán)境允許的前提下，挖方邊坡盡量放緩，并優(yōu)先考慮植物防護。

2.3路基排水是根據(jù)地形、地勢、沿線土質(zhì)、地面縱坡、橫坡等因素進行綜合排水設計，路基排水設計應防、排、疏結合，并與路面排水、路基防護、地基處理以及特殊路基地區(qū)的其他處治措施相互協(xié)調(diào)，形成完善的排水系統(tǒng)。二級及二級以下公路路面排水一般采用散排方式，通過路拱坡度直接將路面上的水流排出，高速及一級公路路面排水主要根據(jù)分隔帶寬度、綠化要求、交通安全設施的形式、分隔帶表面的處理方式等因素選擇不同的排水方案。應盡量利用沿線附近的工程廢棄方，工業(yè)廢渣、廢料等作為路基填料，當無廢料可利用時，應在視線以外，選擇荒地或小山包、山川河谷地貌等易恢復的位置，且在完工后應恢復原地貌。棄土應在詳細調(diào)查和遙感的基礎上，結合水土保持方案和當?shù)剞r(nóng)田開發(fā)規(guī)劃合理確定棄土場，棄土場進行復綠或復耕，結合地形等特點研究棄方綜合利用方案，減少水土流失。

3路面設計

3.1路面設計要根據(jù)交通量、使用任務、性質(zhì)、氣象、水文、土質(zhì)、地質(zhì)、材料等因素，合理確定路面等級和路面結構。每個項目應結合區(qū)域路面早期破損的經(jīng)驗教訓，積極探索路面設計的新理念，并考慮地方政府關于路面建設的指導意見。廣泛調(diào)查路面材料料源、運距、運價，材料性能，并取樣進行原材料及混合料試驗，根據(jù)試驗結果并考慮材料可能的波動，合理確定各項設計參數(shù)。

3.2路面結構設計應遵循《公路瀝青路面設計規(guī)范》（JTG D50-2006）、《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》（JTG F40-2004）、《公路水泥混凝土路面設計規(guī)范》（JTG D40-2011）等規(guī)范進行設計。路面設計既要遵循規(guī)范，又不被規(guī)范束縛，要根據(jù)沿線氣候特點、環(huán)境影響及國內(nèi)實踐經(jīng)驗，并充分考慮施工條件和養(yǎng)護條件，全線設計不應采用同一種材料、同一種結構、同一種標準，應根據(jù)上行交通情況，下行交通情況，每一路段氣候、環(huán)境條件，上坡、下坡路段，分別設計，做到與環(huán)境、交通量、交通荷載、速度相適應。氣溫高、上坡路段、速度慢、交通量大、交通荷載重的路段應加強設計，不僅在路面結構上下工夫，還應對路面材料做選擇，施工時更應加強監(jiān)理和監(jiān)督。

3.3投入運營后，養(yǎng)護是關鍵，應采取預防性養(yǎng)護，將路面病害消滅在搖籃中。如果在瀝青混凝土面層、基層、底基層實施新技術、新工藝，應進行科研立項、室內(nèi)試驗研究、新舊技術方案比選，最后現(xiàn)場鋪筑同尺寸試驗路段，形成文字的施工指導書，除指導施工外，便于存檔。采用的路面結構與施工工藝應進行經(jīng)濟技術綜合比較，不僅滿通量和使用要求，還要適合當?shù)丨h(huán)境與氣候，料源充足，施工工藝簡單，今后養(yǎng)護維修方便。選擇技術科學合理、先進可行、經(jīng)濟節(jié)省、安全可靠、適合工廠化、機械化施工的技術方案。我國交流量大，重載車輛多，面層一般采用改性瀝青混凝土，根據(jù)沿線不同地區(qū)的氣候、水文條件、道路環(huán)境、交通量構成、地質(zhì)條件、施工條件、材料性能、材料來源等分段進行路面設計，不能全路線段都采用同一種路面結構與路面型式，路面材料也應相應變化。應同時提出多種方案、每一種方案都要有經(jīng)濟指標和技術指標，并要求有經(jīng)驗的技術專家進行方案技術論證，經(jīng)比較后提出最終確定路面結構和路面型式及改性瀝青材料。相同的瀝青材料混凝土路面在不同地區(qū)表現(xiàn)出的路用性能也不相同，設計時要注意爬坡和下坡的不同，只有考慮周全，才能保證路面的溫度穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性。

4. 結束語

道路路基路面設計是一項復雜且細致的工作，要在充分依照行業(yè)標準和設計要求的前提下，善于利用好當?shù)卦O計經(jīng)驗和先進施工技術，結合道路使用要求、當?shù)貧夂?、交通荷載情況、施工材料、環(huán)境保護等多方面的因素綜合進行考慮和設計。

【參考文獻】

第9篇：公路路面基層設計規(guī)范范文

 

 

關鍵詞：瀝青路面　早期損壞　合理結構　反射開裂　水損壞

 

在我國公路建設不斷發(fā)展的過程中，瀝青路面結構作為一種主要的路面結構形式被廣泛應用。目前我國通車的公路路面中，約80%以上的路面結構采用了瀝青路面，瀝青路面結構已成為我國公路建設發(fā)展過程中所采用的主要路面結構形式。在公路建設取得巨大成就的同時，也暴露出了一些問題，特別是在已建成的高速公路中，瀝青路面結構出現(xiàn)了較多的早期損壞，明顯表現(xiàn)出瀝青路面結構長期使用性能的不足。本文開展了我國瀝青路面主要結構形式和使用性能評價的研究。 

 

一、瀝青路面功能作用和要求 

 

瀝青路面的功能和作用不言而喻是以滿通車輛安全、舒適通行為目的的，由于公路是暴露在自然環(huán)境條件下的土工工程構造物，因此，瀝青路面還需滿足并適應自然環(huán)境條件。我國現(xiàn)行的公路瀝青路面設計規(guī)范對瀝青路面結構設計的目的做出了明確要求，即“路面在設計年限內(nèi)，滿足各級公路相應的承載能力、耐久性、舒適性、安全性的要求”。根據(jù)路面的功能和作用，對瀝青路面結構的基本要求包括以下幾個方面：（1）強度，公路路面的強度是指路面結構層對于行車和自然因素等作用的抵抗能力即承載能力；（2）穩(wěn)定性，公路路面的強度經(jīng)常受到自然氣候和水文因素的影響而發(fā)生變化，為了保證路面滿通車輛行駛的需要，要求路面結構在任何氣候和水文條件下都必須保持穩(wěn)定的強度；（3）平整度，路面越平整，交通車輛行駛時的振動、沖擊越小，行車的滾動阻力也越小，這樣就能保證交通車輛以較高的車速行駛，并使車輛的損壞減少，燃油和輪胎磨耗降低，行車更舒適；（4）粗糙度，路面粗糙度的大小關系到行車安全，因此瀝青路面必須滿足一定的抗滑要求。 

 

二、瀝青路面結構的分類 

 

從大的分類來說，公路路面可以按照使用的材料、施工方法、工程造價的多少或使用的品質(zhì)及承受的交通荷載的方式進行分類。公路路面通用的分類如下，按照使用的材料、施工方法分類，公路路面可以劃分為以下幾種類型土質(zhì)路面、穩(wěn)定處理路面、瀝青路面、水泥混凝土路面、砌塊路面。按照工程造價的多少分類，可以分為低級路面、中級路面和高級路面。按照承受的交通荷載的方式分類，可以分為柔性路面和剛性路面，我國還增加了半剛性路面。此種方式還可以認為是根據(jù)路面的力學特性進行劃分的。 

我國按照路面使用性質(zhì)和技術因素，公路路面劃分為高級路面、簡易式高級路面、過渡式路面和低級路面四類。按照路面在交通荷載作用下的工作特點劃分為三類，即柔性路面，包括鋪筑于非剛性底層上之各級瀝青路面及用有機結合料或不同結合料之各種土壤路面與粒料路面。剛性路面，包括水泥混凝土路面及用水泥混凝土為底層上鋪瀝青作為磨耗層之路面。半剛性路面，水泥混凝土基層上之各種塊料鋪砌的路面。按照路面在荷載作用下的工作特點，公路路面類型劃分調(diào)整為兩類，即柔性路面包括有機結合料處治石料路面，碎石和礫石路面，塊料鋪砌路面，結合料處治土和粒料改善土路面等。由于我國瀝青路面結構形式日趨單一，現(xiàn)行規(guī)范對路面結構類型的分類明顯不全面，比如國外應用較多的半剛性材料做底基層，瀝青穩(wěn)定粒料和粒料材料做基層的結構形式在現(xiàn)行規(guī)范中沒有定義，而國外一般稱這種結構類型為混合式結構或倒裝式結構。 

 

三、瀝青路面早期損壞原因與機理分析 

 

近年來，我國瀝青路面早期損壞現(xiàn)象引起了廣泛的關注，有關的科研院所、院校、以及交通部門對造成瀝青路面結構早期損壞的現(xiàn)象、原因進行了分析和研究。本文在分析和總結這些資料的基礎上，通過對幾條高速公路實際使用性能的調(diào)查，對半剛性基層瀝青路面結構早期損壞類型和原因進行了分析總結。 

（一）關于半剛性基層瀝青路面的開裂 

半剛性基層路面的開裂是一種必然的結果，因為這是由半剛性基層材料本身的性質(zhì)決定的。盡管我們可以通過一定的技術途徑改進或改善半剛性基層材料的開裂的特點，但壁面半剛性基層材料的開裂特點。照以上分析，當水泥穩(wěn)定材料用做路面基層時，交通荷載的作用會加劇水泥穩(wěn)定材料的開裂，因此在一定條件下，基層開裂的結果必然反映到面層上來，材料的性質(zhì)從根本上已經(jīng)確定開裂的發(fā)生。所以說水泥穩(wěn)定類材料的開裂是必然的。在這個階段中，如果水進入路面結構內(nèi)，一方面由于水和水泥穩(wěn)定材料中的細顆粒在開裂破碎后能形成膠液，對開裂有一定重愈合作用，如果這種潮濕狀況在短時間內(nèi)得以改變，水泥穩(wěn)定材料的強度會重新形成，但在重交通荷載作用下，由于壓力水的滲透，水泥穩(wěn)定材料的開裂也可能被加速。 

（二）關于半剛性基層瀝青路面結構的反射開裂 

通過對國內(nèi)半剛性基層瀝青路面結構早期損壞現(xiàn)象調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，目前國內(nèi)很多高速公路由于半剛性基層材料的開裂引起的反射裂縫問題非常突出，分析造成半剛性基層開裂的原因就是使用的水泥劑量太高，在很多高速公路上，行車道上的反射裂縫很明顯，而超車道上的反射裂縫幾乎沒有，證明了以上對材料開裂的分析是正確，正是在交通荷載作用下，半剛性基層的開裂會加劇，有效使用壽命會縮短，半剛性基層材料開裂引起的反射裂縫不可避免。要避免這種早期損壞的發(fā)生，半剛性基層的強度必須控制在一定范圍內(nèi)。

（三）關于半剛性基層瀝青路面結構的破壞機理 

按照前面我國瀝青路面結構設計方法，半剛性基層瀝青路面結構的破壞應該從半剛性底基層開始，實際瀝青路面結構的早期損壞形式和試驗結果表明這種設計理念并不全面，因為目前大多數(shù)的半剛性基層瀝青路面結構的破壞是始于瀝青面層的。這種破壞形式目前在國內(nèi)的一些高速公路上也已經(jīng)表現(xiàn)出來，其特征還可以通過路面表面的彎沉指標反映出來，即當這種破壞發(fā)生時，路面結構表面的彎沉仍然較小。對于較薄瀝青面層的半剛性基層瀝青路面結構，在路面交通荷載作用下，隨著瀝青路面結構層間黏結狀態(tài)的改變，瀝青層與半剛性基層的層間結合狀況由逐漸由連續(xù)變?yōu)榛瑒樱瑸r青面層的疲勞剪切開裂發(fā)生;隨著荷載的繼續(xù)作用，半剛性基層的裂縫得到快速擴展，并逐漸向上反射，造成瀝青層的破壞進一步加劇，這個階段可以認為是半剛性基層瀝青路面結構疲勞破壞的第一階段；隨著交通荷載的繼續(xù)作用，瀝青層和半剛性基層的開裂進一步加速，路面結構強度急劇衰減，直到瀝青層和半剛性基層發(fā)生完全損壞，成為第二階段。