公路沥青路面设计有关问题浅析

来源：职称驿站所属分类：交通运输论文
发布时间：2012-12-07浏览：41次

　　摘要：随着经济建设的快速发展，沥青路面在公路建设中的应用越来越广泛。公路使用多年后，沥青路面会逐渐出现了不同程度的问题，因此有关部门的专家从工艺、材料、结构三个方面来考虑解决途径。本文经过分析研究各种资料，从沥青路面的设计角度详细地讨论了适当路面的厚度以及材料的选择等。

　　关键词：沥青路面设计,厚度,材料选择

　　随着沥青公路使用年限的增长，大多数的公路都出现了纵横裂缝、车辙和局部凹陷的现象。施工工艺、施工材料与路面结构等方面，都会影响路面的状况。相关部门就要从这些方面考虑，研究出有效的解决途径。本文结合沥青路面各层的合适厚度以及材料选择，综合分析了沥青路面设计的一些相关问题。

　　一、沥青路面的面层

　　(一)面层的合适厚度

　　沥青路面设计的主要问题之一就是沥青路面建设时面层设计必须选择合适的厚度，它影响着公路建设的投资。一般公路的使用年限一长，公路就需要重铺面层。通过调查研究，日本、美国建造公路时广泛地使用了沥青路面，但是实际使用情况中，沥青公路在还没有达到预想使用年限之前就会出现损坏，需要重铺路面来修补。它们设计的沥青面层厚度一般都要大于20cm，，但是即使这样在8～12年后也要修补才能达到预想的使用年限。

　　在我国，沥青层面的厚度有18cm、17cm、16cm、15cm、12cn、10cm与9cm，甚至于有些城市的道路面层达到了20cm～23cm，沥青面层的使用情况良好。研究表明，路面的承载力主要由半刚性基层负担，沥青面层仅仅是起到功能性的作用，对路面承载力的影响不大。所以，综合分析比较经济合适的沥青面层是9cm～12cm。

　　(二)面层的材料选择

　　(1)表面层。因为表面层是直接接触外界环境、负担行车的承载力，沥青路面必须要有良好的密水性、温度稳定性和摩阻力，才能使得路面长久耐用。表面层使用优质沥青以及形状好、耐磨耗、磨光值高的碎石就能保证路面的摩阻力。为了保证路面的密水性，半开级配的混合料如果有较大的孔隙率就不宜使用。中粒式的沥青砼具有热稳定性，可以保证路面的温度稳定性。

　　(2)中面层。沥青中面层的设计在选择沥青混合料时要考虑到在高温下沥青砼的稳定性。提高混合料密实度和增加碎石含量都能使得沥青砼在高温下的稳定性得到提高。在高温下，就要适当地增加粉粒含量和碎石含量，这样就能降低沥青砼的透水性与孔隙率。同时，中面层会采用更稠的沥青，但是在某些山区的公路坡道上，沥青的用量就能减少0.2%～0.3%。

　　(3)底面层。在国内建成的公路，底面层很多都是使用沥青碎石的。经过调查研究，底面层的沥青碎石对基层的反射裂缝起不到抑制作用。同时，因为沥青碎石比沥青砼的抗弯强度小，考虑到底面层的抗疲劳破坏和高温稳定性，这样就不适用于底面层。所以底面层通常会采用粗粒式的沥青砼。另外，沥青混合料的采用较多量的沥青、较稠的密实式沥青砼，就会具有很强的抗疲劳能力。

　　二、沥青路面的基层

　　(一)基层的合适厚度

　　石灰颗粒以及水泥颗粒都具有很小的收缩性，很强的抗冲刷能力，并且表层不轻易软化。所以，使用稳定颗粒不会太大的厚度，可以尽量消除基层表层的软化，而使用稳定的混合料，可以减少基层的冲刷现象。稳定料基层越薄，细粒土的底基层就会越接近面层，表面的水渗入后承载压力就越大，底基层就很可能受到冲刷，因此基层的厚度对底基层的冲刷情况有很大的影响。经过研究调查国内外路面的情况发现，基层被冲刷很容易就引起冲刷唧浆的现象。所以，路面结构设计时基层厚度最小要达到18cm，这样加上面层厚度以及底基层厚度就能防止冲刷现象。

　　因为细粒土有很大的收缩性，所以就要考虑底基层可能出现收缩裂缝。如果碾压底基层之后，含水量符合规定要求，那么受沥青面层与基层保护的低基层的材料含水量损失就较缓慢。所以，一般在公路过程中，底基层不会干缩开裂。如果在基层之前，底基层出现了开裂现象，那么在铺筑面层与基层之后，底基层的裂缝就不会再扩大。在冰冻地区，为了避免底基层受到温度的影响，半刚性基层的厚度最小必须在20cm～25cm之间。而对于一些车辆重载的道路，基层的厚度就需要达到25cm～30cm。

　　(二)基层的材料选择

　　路面的基层材料一般主要有二灰稳定与水泥稳定两类。比较这两类基层材料的性能，在早期，水泥稳定类的强度高于二灰稳定类的强度。因为二灰稳定类的强度在早期比较低，如果直接在养生结束之后就铺筑面层，并且开放交通，受到一定的行车承载力后，路面结构很可能出现各种损伤。在浇筑基层3个月左右，两类材料的强度就大致相同，但是半年之后，二灰稳定类的强度就可能高于水泥稳定类的强度。两者相比的特征：

　　(1)水泥稳定类比二灰稳定类水稳定性低，尤其是水泥稳定类中含图级的配集料更低。

　　(2)在潮湿的环境中，水泥稳定类比二灰稳定类的冰冻稳定性强。

　　(3)因为水泥常在水泥稳定混合料中占了5%～6%，而二灰在二灰混合料中占15%～20%，所以后者的抗冲刷能力优于前者。

　　对于底基层材料，石灰粉的煤灰砂和煤灰土的水稳定性与强度最好，石灰土的水稳定性与强度稍微低一点。

　　三、沥青路面的底基层

　　(一)底基层的合适厚度

　　大部分公路的底基层厚度都达到了25cm～40cm。使用的材料主要有水泥土、石灰土、二灰砂、二灰土和二灰等。近年来，某些公路使用了两层的半刚性基层，厚度是36cm～40cm，其中就有一层厚度为18cm～20cm的半刚性底基层。很多公路使用这种路面结构，通车多年后没有出现结构性的破坏，由此说明底基层的厚度是合适成功的。

　　(二)底基层的材料选择

　　底基层比较适合使用半刚性的材料，从而来增加路面的承载能力与降低基层的拉应力。有些地区的粒料比较丰富，低基层使用的半刚性材料适宜与基层相同，当然稳定细粒土也会优先考虑使用。有些地区的粉煤灰较多，底基层就适合使用二灰、二灰砂或者二灰土。如果底基层使用级配粒料，粒料的塑性指数与细土含量一定要符合规章要求，并且半刚性的基层至少要加厚5cm。调查表明，砂渣或者天然砂砾一般很少用来做底基层，

　　如果路基的填土较低，加上土质不好，路基所在的环境很可能就太潮湿，必须添加隔水垫层;在冰冻很严重的地区，可以把路基的上层设置成路基改善层，为了提高模量与强度，改善层能够采用稳定土、或者粗细级配粒料，并且路基还能作为垫层使用。

　　四、关于沥青路面的建议

　　(一) 基层施工时必须保证施工质量，面层施工的压实度必须达到规定。

　　(二) 着重关注桥台与高天方路段的处理。

　　(三) 应该选择合理的路面类型，路面的材料的选择必须严格，保证质量达标。

　　(四) 路面的排水设计必须加强，而且沥青砼的设计也要合理进行。

　　五、结束语

　　现在国内的公路建设还在快速发展，并且其中很多都是采用的沥青路面。那么如何增长路面的使用年限与加强使用性能就成了人们最关注的问题。这方面的专家经过不断地查阅各种资料，并且结合国内为的沥青公路的使用情况，对沥青路面各层的合适厚度以及材料选择进行详细分析研究，提出了一些改进建议。

　　相关文献：

　　[1]余清河.对我国沥青路面设计的几点改进建议[J].重庆交通学院学报,2004,(02) .

　　[2]谢建鹤.浅谈沥青路面设计中应注意的问题[J].中国新技术新产品,2011,(04).

　　[3]宗玉亭.沥青路面设计与施工中弯沉指标的初探[J].黑龙江科技信息,2008,(17).