瀝青路面結構層半剛性基層設計

【摘要】通過對實際工程的調查、試驗、分析和總結 ，提出高等級公路瀝青路面半剛性基層設計中應注意的問題。

【關鍵詞】半剛性基層；瀝青路面；設計

隨著我國經濟的發展，高等級路面特別是高速公路路面的結構、材料、設計、修筑、檢測技術在不斷進步和走向成熟。為適應交通量日益增加和車輛荷載逐漸增大的需要，半剛性基層成為當前的突出代表， 除少量水泥混凝土路面外， 高等級公路幾乎全部采用半剛性基層。半剛性基層是指采用無機結合料穩定集料或土類材料鋪筑的基層。常用的半剛性基層材料有石灰穩定土類；水泥穩定土類；石灰工業廢渣穩定土類基層。半剛性路面結構具有強度高、剛度大、水穩性好等優點， 與傳統的柔性基層瀝青表處路面， 無論是力學特性、破壞模式都存在著明顯差異。

1. 結構組合方案設計、分析

1.1土基試驗及設計參數的確定。

土基的強度與穩定性直接影響道路結構性能及其使用壽命 ，為此，在工程設計時應對公路擬采用的填筑材料進行一定的物理性能、靜力特性試驗 ，并提供該填筑材料的物理性質試驗指標、常規力學試驗指標、固結排水剪三軸試驗的非線性變形指標。不同路基狀況的土基回彈模量設計值 ， 可根據室內試驗法、換算法等 ，經綜合分析、論證來確定。若該土基已成型則可按《公路路基路面現場測試規程》（JTG E60-2008）的規定確定。應確保土基回彈模量的設計值不低于 30MPa ， 否則應根據具體情況摻加水泥、石灰、二灰、砂礫進行處治。

1.2結構方案選擇。

1.2.1面層類型選擇。

面層直接經受行車荷載和氣候因素的作用 ，應具有較高的強度、剛度、耐磨、不透水和高低溫穩定性，并且其表面層還應具有良好的平整度和粗糙度。除承載能力外 ，半剛性路面的行駛質量或使用性能主要取決于瀝青面層 ，要求瀝青面層裂縫少、車轍輕、平整、抗滑性能好和經久耐用。瀝青面層能否達到這些使用要求 ，與所用瀝青、瀝青混合料的類型和性質以及瀝青面層的厚度有密切的關系 ，應該根據各種瀝青混合料的特性來選擇合適的面層結構。

1.2.2基層類型及材料的選擇。

基層是主要承受豎直應力的承重層。基層的強弱和好壞對整個路面，特別是對瀝青路面的強度、使用品質和使用壽命都有十分重要的影響。因此，作為路面的基層，必須具備有足夠的強度和剛度、水穩定性、抗沖刷能力、收縮性小、平整度和與面層結合良好等基本條件。國內外的經驗表明：瀝青路面的整體承載力完全可以通過半剛性基層材料予以滿足，瀝青面層僅起功能性作用。因此，當半剛性基層達到一定的厚度時，增加瀝青路面的厚度對路面整體承載力提高很少。有關資料表明瀝青路面厚度從9cm增加到15cm對路面整體承載力無影響。就強度和剛度、水穩定性、抗沖刷能力、收縮性來說應使用水泥穩定粒料。

1.2.3底基層類型及材料的選擇。

底基層是主要承受豎向應力的次承重層。底基層的強弱和好壞對整個路面，特別是瀝青路面的強度、使用品質和使用壽命都有十分重要的影響。因此，作為路面的底基層，必須具備足夠的強度、水穩定性、抗沖刷能力等基本條件。根據工程的實際情況和當地材料實際情況，可采用水穩碎石或級配碎石做底基層； 同時，作為半剛性基層和路基的過渡層。

2. 結構選擇的基本原則

結合調查路段的路面結構和實際的使用狀況，以及國內外半剛性基層瀝青路面實體工程設計，半剛性基層瀝青路面的承載能力主要依靠半剛性基層。因此承載能力改變時主要通過改變基層的厚度來實現。瀝青面層的厚薄主要考慮道路等級交通量的影響，為此，可得出半剛性基層瀝青路面典型結構瀝青面層、基層、底基層厚度改變的基本原則。

（1）瀝青面層總厚度控制在6～16cm。對相同交通等級，不同的路基等級，基層或底基層厚度不同；不同的交通等級，相同的土基等級要改變瀝青面層的厚度。

（2）基層或底基層厚度變化盡可能考慮施工因素，即施工作業次數最小。

（3）不同的交通等級，主要改變基層或底基層的厚度，并且綜合考慮造價因素。

（4）材料選擇應結合當地實際，基層一般采用水泥穩定粒料，底基層則采用水泥穩定粒料或級配粒料。

3. 結論

通過實際工程的調查、測試、分析和總結，提出高等級公路半剛性基層瀝青路面結構設計注意事項。（1）選擇典型結構時應根據土基、交通量狀況及路面使用材料確定典型結構。（2）面層宜采用中粒式瀝青混凝土。（3）基層宜采用二灰碎石或水泥穩定粒料。（4）從施工最小工序數 ，公路投資最小的角度考慮 ，盡可能通過改變底基層厚度來滿足結構強度要求。

參考文獻

[1]《高等級公路半剛性基層瀝青路面》人民交通出版社 1998.

[2]《公路瀝青路面設計規范》（JTG D50-2006）.