完善路面结构设计预防路面早期损坏

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1、完善路面结构设计预防路面早期损坏　　摘要：本文介绍了目前沥青路面早期破坏的原因，指出了现有沥青路面设计理论的缺陷以及试验室指标与实际情况的差异。最后提出要从多角度考虑，综合防治路面早期破损的方法。关键词：路面结构设计早期损坏中图分类号：TU2文献标识码：A文章编号：前言：十几年来我国公路通车里程迅猛增长，道路交通系统逐渐得到改善和加强，给我国的经济发展提供了巨大的动力和保障。但是另一方面沥青路面尤其是高速公路沥青路面的大量过早损坏却造成了很大的经济损失和不良的社会影响，已经引起了公路部门广泛的重视。特别是近几年来新建成通车的高速公路沥青路面，往往在一年左右的时间内就产生严重的过

2、早破坏现象。产生严重过早破坏现象的沥青面层中，既有表面层和中面层都使用了改性沥青的、表面层是改性沥青ＳＭＡ的、表面层是改性沥青“高性能沥青路面”的，也有纯沥青混凝土的。它们的共同特点是，95％左右的破坏仅发生在沥青面层内。造成这种现象的原因值得我们深思。沥青路面早期损坏的现状及原因8高速公路沥青路面的早期病害所表现出来的形态和特征是多种多样的。这是因为造成路面破坏的原因是多方面的。有行车荷载因素，如：超载、重复加载和水平荷载等；也有环境因素，如：温度变化、湿度变化和冰冻作用等；此外还有设计、施工、采用的材料和养护管理等方面原因。同一种原因可以引起不同程度的破坏，而同一种破坏形式

3、也可以由不同的原因所造成。根据高速公路沥青路面破坏形态、特征和原因可将路面的损坏形式分为裂缝、变形、表面损坏三大类。对于沥青路面早期损坏的原因有很多，得到共识的主要有以下几点：建设工期不合理很多地区在高速公路建设工程中明显表现出建设工期不合理，当地政府领导出于各种需要，随意压缩建设工期，几乎每条高速公路都要缩短工期1／3左右。施工质量存在问题由于各承包商在施工过程中对施工工艺和质量的控制参差不齐，虽然业主和监理管理的要求是一样的，设计标准也是相同的，但在相同的气候和交通量的情况下，施工质量差的路段很快就会出现病害。车辆超载8过大的交通量和过重的车辆荷载成为高速公路沥青路面早期病

4、害形成的重要原因。目前，一些经济繁荣地区的高速公路日交通量达到数万辆，甚至数十万辆，而且载货车辆超载现象越来越普遍。根据我国沥青路面结构设计规范，以双轮单轴轴载100KN作为路面设计的标准轴载。但是实际上，超载100％的情况常有，超载200％的载货车辆也常见到。超载车辆的轮胎充气气压也已超过0.7Mpa，达到1Mpa以上。这种严重的超载现象对高速公路沥青路面造成显著的破坏。水损害多雨地区，水侵入路面结构内部的机会较多，行车造成的动水压力和抽吸力会使沥青薄膜剥落，并导致路面产生严重的水损害。北方冰冻地区，虽然降雨量小，但冻胀和翻浆同样会对路面造成严重破坏。路面结构研究与设计的不足

5、高速公路设计问题包括从选线到路面计算的一系列工作。其中对早期病害有着决定性作用的设计工作是路面材料的配合比设计和路面的结构组成设计。尤其是路面材料的配合比设计，对沥青路面早期病害的破坏程度有着重要的影响。现行沥青路面结构设计存在的缺陷8我国沥青路面结构设计贯穿了以路面弯沉为主要指标的设计思想，路面结构设计是以满足设计年限内允许通过预测交通量要求的路面整体刚度为目标，以提高路面结构的承载能力为主要目的，兼顾结构的抗疲劳能力的设计理念。实际上，路面结构的抗疲劳能力不是一个控制指标，路面结构的长期使用性能和维修养护的综合经济分析没有考虑周全。相关部门经过大量的调查证明目前路面的损坏（

6、开裂）多是产生于面层的顶部，而不同于传统上控制的自下而上的开裂。实验证明，这种自上而下的开裂主要是由剪应力引起的。当通常认为较好的路面结构（即按弯沉或弯拉指标判断）按照剪切指标评价却是非常低的，这个分析揭示了我们目前对路面结构认识的一个深层次问题，实际上这也是目前我们的路面大量损坏的主要原因之一。而从目前我们的设计理论来看设计指标单一，即以设计弯沉作为路面结构设计的惟一指标。虽然用弯拉应力来作为控制验算，但作为影响路面开列的一个主要因素剪切应力还没有得到充分考虑。在实际工作中，弯沉指标无法与多种破坏类型和破坏标准相统一，现有沥青路面的损坏与设计模式大不相同，用弯沉这一设计指标无

7、法完全解释。路面设计的宗旨是防止在设计年限交通量反复荷载作用引起路面疲劳破坏，实际绝大部分路面是在交通量远未达到设计交通量的早期已经发生了破坏，疲劳破坏指标没有起到控制作用，设计指标失去了控制意义。路面结构设计的基本思想是路面结构的承载能力主要依靠半刚性基层，路面结构破坏就意味着是基层破坏。8实际上现在许多高速公路的弯沉值都非常小，似乎路面不应该破坏，可是实际却坏了。另一方面，一旦水渗入基层、路基，弯沉有会变得很大。也就是说，路面破坏程度与路面验收时的弯沉经常不相关。由于沥青路面弯沉设计指标