中法高速公路路面結構層的對比

王東昇

摘 要： 法國高速公路發展雖不是最早，但發展很快，覆蓋較廣，相關公路建設技術也比較先進，因此，我們有必要對中法公路路面結構層作一番對比。本文從中法高速公路路面結構層的組成入手，從整體結構、材料選擇、層面結合狀況、層面厚度等四個方面單獨介紹中、法高速公路路面結構層，并從中、法路面結構層差異中得到提高道路結構層相關性能的一些啟示，旨在為中國高速公路建設者提供幫助。

關鍵詞： 中法;高速公路;路面結構層;對比

高速公路是設計時速達120km/h的公路，法國人把它歸為L型公路，它遍布世界各地，它是連接城鄉的橋梁，不可或缺。法國人在建筑界碩果累累，在高速公路建設方面的造詣也很深，我們是不是也應該學習法國人高速公路設計、建設、施工技術，高速公路建設的核心在于路面結構層的組成、設計，本文著重將中法高速公路路面結構層作比較。

一、路面結構層組成

1、面層

顧名思義，面層是路面結構層的頂層，直接承受外來力（包括車輪、行人、風、霜、雨、露、雪和日照等因素）的反復作用，因此，它應該具備較高的強度、剛度、熱穩定性、耐磨性、良好的抗滑性和平整度。我們通常選擇瀝青、水泥混凝土、沙子和石頭作為表面層所用材料。

2、聯結層

聯結層是面層與基層之間聯結過渡的層次，它保護基層不受面層應力擴散的影響，對車輪荷載引起的水平力傳遞起到一定的緩沖作用。

3、基層

基層是聯結層下面的一個層次，是路面結構層中承上啟下的一個層次，它主要承受由上面兩層傳來的壓力，并將這些力擴散到下面的層次中去，它應具備足夠的強度、韌性、剛度和水穩定性。作為承重層，基層材料選擇很關鍵，構建基層的材料很多，大多是粒料類材料，譬如碎石、砂粒、鋼渣、石渣等，還有一部分無機結合料。

4、底基層

底基層是介于基層和墊層之間的一個層次，該層主要是為了適應結構層性能的需要，同時，為了滿足壓機的壓實厚度，它應該比每側的基層寬出15厘米。其材料選擇質量要求也低于基層，通常選擇水泥穩定粒料和石灰穩定土作為材料。

5、墊層

墊層是路面結構的最下層，主要起到隔熱、排水和防凍等作用，它的水穩定性和隔熱性絕對要好，常用的墊層材料有松散粒料和整體性材料等兩大類。

二、法國路面結構層狀況

1、整體結構

中法兩國對路面結構分層基本一致，大致分為面層、基層和墊層三部分，法國把基層、底基層、墊層統稱路面體，并在土基上面加了路基改善層。

2、材料選擇

法國高質量的粒料和各種結合料的資源分布很廣，但石油產品分布不足，造成瀝青量少，因此，法國修路材料大多用水硬性結合料。我們以水硬性結合料處治基層路面為例來說說法國路面結構層的材料選擇，法國主要選擇水泥碎石或路用結合料穩定碎石或水硬性爐渣碎石作為面層材料，分別選擇水泥碎石、碎石、穩定砂作為基層、底基層、墊層材料。

3、層次結合狀況

法國路面結構層間結合狀況主要是部分粘結、粘結、不粘結三種形式，不同的基層路面和層面材料采用的結合形式不一樣，全厚式瀝青路面所有層間都認為是粘結在一起的，水硬性結合料基層路面所有層間之間的結合采用三種形式交叉使用，面層與聯結層之間采用部分粘結，聯結層與基層之間又采用的是粘結，基層與底基層之間又不粘結，確保材料穩定，減少收縮裂縫，增加道路使用壽命。

4、層面厚度

法國很注重防凍方面，他們幾乎對所有路面結構都增加一項凍融試驗，它導致路面厚度較大，一般而言，法國標準高速公路面層厚度為10-15cm，基層厚度為10-20cm，底基層為20-50cm，墊層厚度為15-40cm。

三、中國路面結構層狀況

1、整體結構

中國路面結構層整體結構與法國差不多，主要分為面層、基層、墊層等三層。

2、材料選擇

在中國高速公路建設過程中，面層主要以瀝青碎石和瀝青混凝土為主，基層則側重用到混合材料搭配混凝土，底基層主要用天然砂礫。

3、層次結合狀況

中國路面結構層層間結合方式主要以粘結為主，各層面材料都是簡單混在一起，密實性、空隙率都得不到保證，不粘結形式基本未用到。

4、層面厚度

中國路面結構層厚度比較小，一般各層面厚度在4-8cm左右，一旦高強度、高速度的車輛通過就可給帶來不可恢復的損傷，亦無法防凍裂。

四、中法高速公路路面結構層對比啟示

1、應用復合式路面

我國采用半剛性瀝青路面，而法國采用的是柔性路基，我國路面壽命很短，一般7-8年就會出現裂縫，內部排水性能差，承受應力的能力差，因此，我們可以通過應用復合式路面來改善這種狀態。復合式路面有以下幾個方面的優勢，第一，復合式路面將兩種甚至更多種材料的特點進行糅合，提高面層的綜合性能;第二，可以承受較大流量車輛的高速碾壓，還具備良好的抗滑性能;第三，綜合利用各種材料，提高路基的耐久性，抗變形能力。

2、廣泛選擇混合料

中國各結構層面材料選擇比較單一，法國材料選擇多樣化，為滿足現代交通的需求，我們應該學習法國多樣化選擇層面材料。我們可以通過以下幾個方面來提高混合料的應用，第一，不斷增加復雜的材料的使用，不斷改進混合料的配比，提高抗車撤能力;第二，根據長期使用經驗獲得材料種類與性質，用力學法和體積法對相關材料進行性能測試;第三，用堅硬、抗壓、抗變形并且相對密實的混合料作為基層材料，利用材料模擬技術進行材料性質的試驗;第四，優化混合料配方并選擇合適的混合料來構建路面結構層。

3、加入增強劑

為加強道路路面的強度，我們可適當選擇一些能改善混合料性質的添加劑，第一，加入增強粘附劑，改善膠結料之間的親和力，保證道路的持久性;第二，加入聚乙烯，利用廢舊材料塑料瓶，一方面，可改善環境，另一方面，可以緊密結合瀝青，增加道路的密實性;，第三，加入聚合物，通過拌和加入混合料，增加道路的耐熱性;第三，加入纖維，在干拌時加入纖維，可以實現瀝青再生，延長道路的壽命。

4、控制膠結料

膠結料的含量對路面結構的穩定有一定的作用，第一，合理控制膠結料的含量，正確估算油石比與瀝青厚度;第二，使用旋轉壓實機全方位地壓實瀝青混合料，增加道路的紋理、耐久性;第三，控制空隙率和壓實率，避免道路結構層滲入過量的水而造成對結構層的損害。

五、總結

高速公路路面結構層復雜多樣，中法兩種路面結構層整體結構大體一致，但鋪砌用材料，層次結合方式、層面厚度皆不一樣，就材料而言，法國材料設計更有優勢，選擇更多樣化，符合不同等級道路的要求;法國層面厚度比較厚，強度大，抗壓能力強，抗凍裂能力也較強;層次結合方式也多樣化，根據不同材料進行粘結處理，更牢靠，層與層之間的密實性更好，起到較好的隔熱作用。通過兩國道路路面結構層的對比，我們可以通過應用復合式路面、廣泛選擇混合料、加入增強劑和控制膠結料等方式來增加高速公路的性能，讓它更好服務于我們的交通、運輸行業，降低運輸成本，提高行車舒適度。

參考文獻

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