半刚性基层沥青路面典型结构设计

半刚性基层沥青路面典型结构设计 来源： 中国论文下载中心[ 06-03-21 13:13:00 ]作者： 黄晓明编辑： studa9ngns 摘 要：通过对江苏、安徽、浙江三省高等级公路若干线段及沪宁高速公路无锡试验段的调查、 测试和分析， 提出了高等级公路半刚性基层沥青路面典型结构图式及其注意事项， 对半刚性 基层沥青路面的结构设计具有较好的参考价值。 关键词：半刚性基层沥青路面结构设计 1概述 我国 90%以上的高等级公路沥青路面基层和底基层采用半刚性材料。半刚性基层沥青路面 已经成为我国高等级公路沥青路面的主要结构类型。 在七·五期间，国家组织开展了“高等级公路半刚性基层、重交通道路沥青面层和抗滑表层 的研究”的研究工作，对沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性，沥青面层的开裂机理、车 辙和疲劳、抗滑表层设计和应用、 半刚性基层材料的强度特性和收缩特性， 组成设计要求等 进行了深入的研究工作， 提出了较为完整的研究报告， 为高等级公路半刚性基层沥青路面的 设计和施工提供了理论依据和技术保证。 由于现行的《柔性路面设计规范》颁布于1986 年，随着国家对交通运输业的日益重视和人 们筑路经验的不断提高，一致认为 1986 年版的《柔性路面设计规范》已不能满足高等级公 路半刚性基层沥青路面的需要。 由于对半刚性基层认识不足， 使得设计结果具有一定的盲目 性，设计结果要么过分保守， 要么因路面结构设计不当而产生早期破坏， 造成很大的经济损 失。因此， 如何利用七·五国家攻关项目取得的成果，结合近十年来半刚性基层沥青路面的 设计和施工经验，根据实际使用效果， 提出适合本地区特点的路面结构， 对路面结构设计方 法的更新和路面实际使用效果的改善具有重要的意义。 根据江苏、安徽、浙江高等级公路的 实际，江苏在镇江、无锡、苏州、徐州、连云港共计4 线 10 段进行调查，安徽在合肥、马 鞍山、淮南三市调查了 3 线 8 段，浙江在嘉兴和杭州调查了2 线 5 段共计 9 线 23 段。调查 的路面结构具有一定的典型性。 2国内外研究概况 2.1国外国道主干线基层的结构特点 国外国道主干线基层结构有以下特点： (1)多数采用结合料稳定的粒料(包括各种细粒土和中粒土)及稳定细粒土(如水泥土、石 灰土等)只能用作底基层，有的国家只用作路基改善层。法国和西班牙在重交通的高速公路 上，要求路面底基层也用结合料处治材料。 (2)使用最广泛的结合料是水泥和沥青，石灰使用得较少。此外，还使用当地的低活性 慢凝材料和工业废渣，如粉煤灰、粒状矿渣等。 (3)有的国家用沥青稳定碎石做基层的上层，而且用沥青做结合料的结构层的总厚度(面 层+基层的上层)常大于 20cm。 经过几十年的总结， 国外在半刚性基层沥青路面结构组合上虽有所改进， 但半刚性材料仍是 常采用的基层和底基层材料。 2.2国外典型结构示例 国外沥青路面结构设计方法经过几十年的完善， 已经提出了比较成熟的设计方法， 并且许多 国家提出了典型结构设计方法，表1 给出了法国典型结构一个范例。 表 1 土的等级 交通等级 PF1PF2PF3 To(750-2000) 7BB+7BB+25GC+25GC 7BB+7BB+25GC+20GC 7BB+7BB+25GC+25GC T1(300-750) T2(150-300) T3(50-150) 8BB+25GC+25GC 6BB+25GC+22GC 6BB+22GC+20GC 8BB+25GC+20GC 6BB+22GC+20GC 6BB+18GC+18GC 8BB+20GC+20GC 6BB+20GC+18GC 6BB+15GC+15GC 注：(1)交通等级栏下括号内的数值指一个车道上的日交通量，以载重5t 以上的车计； (2)PF1，PF2 和 PF3 指土的种类和土基的潮湿状态，PF1 相当于一般的土基； (3)BB 指沥青混凝土，GC 指水泥粒料； (4)表中数字单位为 cm。 一些国家在高等级公路上实际采用过的半刚性基层沥青路面结构见表2。 一些国家在高等级公路上实际采用过的半刚性基层沥青结构表表 2 国家沥青层厚度(cm) 半刚性材料层厚度(cm) 日本 荷兰 西德 英国 瑞典 南非 西班牙 20～30 20～26 30 9.5～16.9 12.5 17.5 8 水泥碎石，30～20 水泥碎石，40～15 贫混凝土，15 贫混凝土，15 另 水泥粒料 水泥砂砾，30 水泥粒料 备注 另有防冻层 有底基层 当前的规定 表 3 路面结构 面层(cm) 4中粒式 5细粒式 4中粒式 5细粒式 6沥青碎石 基层(cm)底基层(cm) 2.3其它高速公路路面结构 沥青路面典型结构设计 道路名称 长度 (km) 广佛路15.7 25水泥碎石或 25-28 水泥土 31 水泥石屑 25水泥碎石沈大路375 京津塘142.5 5中粒式 6细粒式 12沥青碎石 4中粒式 8沥青碎石 25水泥碎石30石灰土 京石 济青路 1415二灰碎石40石灰土 15-18 开级配中粒式 38-40 二灰碎石42石灰土 正在建设的沪宁高速公路路面结构如表4。 表 4 F7 标段A1B5C1C5D1D7E1F1 G1结构 B4B7C4C2D6D9E5F6G2层 G4 面层 G5G6 1616161616161616161616 ACACACACACACACACACACAC 3030252540383020182020 LFALFALFALFALFALFALFALFALFALFALFA 3030333318203340364040 LFLFSLSLFSLFLFSLFSLFSFSLFSLFD 基层 底基层 注：AC-沥青面层(4cm 中粒式，6cm 粗粒式，6cm 中粒式)； LFA-二灰碎石，LF-二灰，LS-石灰土； LFS-二灰土，LFD-二灰砂。 国内七·五期间修筑的主要几条试验路的结构、实体工程及正在建设的一些高等级公路 的结构表明，半刚性基层是沥青路面最主要的结构类型， 同时，不同设计人员所提出的结构 组合相差较大，甚至，对同一条路，不同设计单位设计的路面结构相差也很大。因此，根据 设计与施工经验提出的适应不同地区的典型结构具有一定的理论意义和实践意义。 3路面结构调查 典型结构调查要求选择的路线及路段具有典型性， 公路等级要求是二级或二级以上的半 刚性基层沥青路面，施工质量达到一定的水平， 或者由专业队伍承担施工任务。 施工质量检 查比较严格， 如有相应的试验路段， 尽可能根据当时试验目的及原始测试数据进行跟踪调查。 选择的调查路段使用年限应达到三年以上， 并有一定的交通量。 路段应包括不同的路基 结构(即填控情况)不同的地带类型，不同的路面结构(含不同材料和不同厚度)，不同的使用 状态(如完好，临界和破坏)和不同的交通量。被选择的路段的基层结构应符合《公路路面基 层施工技术规范》的规定，即不是用稳定细粒土或悬浮式石灰土粒料做的基层。 路段长度在 100～500m 之间。为此，浙江、江苏和安徽分别选择 320 国道嘉兴段，104 国道萧山段，206 国道淮南段，205 国道马鞍山段，合蚌路，312 国道镇江、无锡、苏州段，310 国道新墟