长寿命沥青路面浅析

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1、长寿命沥青路面浅析：早在上世纪50年代，英、美等国家的道路专家就开始探索修建长寿命路面。它的结构特点是其厚度小于传统的沥青混凝土路面，基本上消除了传统上普遍存在的疲劳损坏，路面的损坏只发生在路面的表层。经国内外大量的实践证明，修建长寿命路面是可行的。本文仅就长寿命沥青路面的基本概念作简要概述，供同行参考。　　关键词：长寿命沥青路面；结构特点；疲劳损坏　　一、前言　　近年来，随着交通量和车辆荷载的增加及行车速度的提高，沥青混凝土路面往往在建成通车后，1~2年甚至更短的时间内就产生严重的破坏，如泛油、内部松散、坑洞、唧浆等。有调查显示，通车仅2~3年的高速公

2、路沥青混凝土路面都已经大面积破坏，有些高速公路通车仅6个月就开始出现破坏迹象，不到1年就由于大面积破坏严重而不得不将原沥青混凝土面层铣刨后重新铺筑。　　二、长寿命路面的概念　　长寿命路面是国际沥青混凝土路面界提出的新技术。在国外，20世纪60年代以来修建了大量全厚式沥青混凝土路面和深层高强沥青混凝土路面，其中设计、施工良好的路面表现了很好的性能，提供了良好的长期服务性能。全厚式沥青混凝土路面是指沥青混凝土路面层直接建筑在处治的或未处治的土基上，深层高强沥青混凝土路面则直接铺筑在粒料基层上。这类路面的特点是其厚度小于传统的沥青混凝土路面，基本上消除了传统上

3、普遍存在的疲劳损坏，路面的损坏只发生在路面的表层。以此为基础，提出了长寿命的概念。　　长寿命路面并不是一直不损坏，而是指路面的损坏仅发生在路面的表层，维修时不需要进行结构性的处理，只需将表层混合料铣刨并换成等厚度的新混合料便可，维修十分方便。国外的长寿命路面追求的寿命是40年，即40年不进行结构性维修。　　典型的长寿命沥青混凝土路面各层受力特点为：　　轮栽下100~150MM区域是高受力区域，也是各种损坏的发生区域。　　面层为40~75MM厚的高质量沥青混凝土，需为车辆提供良好的行驶界面，应具有足够的表面构造深度、抗车辙、水稳定性好的特点；　　中间层为1

4、00~175MM厚的高模量抗车辙沥青混凝土，起到连接和扩散荷载的作用，应具有高模量、抗车辙的特点；　　HMA基层为75~100MM厚的高柔性抗疲劳沥青混凝土，起到消除疲劳破坏的作用，应具备高柔性、抗疲劳、水稳定性好的特点；　　最大拉应变产生在HMA基层底部，该区域最易发生疲劳破坏，该区域的弯拉应变，对于控制沥青混凝土层自下而上的疲劳开裂，防止路面过早出现结构性损坏具有特殊重要的意义。　　路面基础不仅为沥青混凝土层的铺筑提供了良好的界面，而且对于路面的变形、抗冻，都是至关重要的。　　三、路用性能　　从80年代中期开始使用的现行路面设计方法的主旨在于控制道路

5、基层底面的疲劳裂缝和土基的结构变形。其设计标准的标定使用了作用2千万标准轴次的多条道路的性能观测数据。对于交通荷载累计作用次数等于或大于1亿次的道路,设计时必须对现行设计方法的性能作很大的外延。道路采用分期修建,道路在20年后达到一个临界状况;然后罩面以获得另外的20年使用寿命。若道路状况已经超过了其临界状态,那么就必须重修而不能采用罩面。道路临界状况与标准轴载慢速行驶下引起的路面瞬时弯沉有关。随着荷载作用次数的增加,路面结构变弱,弯沉被认为逐渐增加。　　本文综述了路面车辙、疲劳破坏和长期路面强度以及临界状况的标准和它们之间的相互关系,具体概述如下：　　

6、1．车辙　　车辙来自于道路一层或多层的永久变形的总和。它的产生有两种情况，一种是车辙只发生在沥青面层，为表面车辙；另一种是车辙产生于土基，为结构性变形。调查表明，对厚沥青面层道路，车辙的大部分主要发生在沥青层表面，此时的车辙不表示道路的整体结构不足。进一步罩面设计能保证基层结构良好，即便下层较弱，若AC厚度足够大，一般不会发生结构性变形。　　2．疲劳破坏　　在轻重交通下的路基的残余寿命无一致性差异。调查显示，交通等级不是影响沥青基层剩余寿命的主要因素。数据的统计分析表明，90%多的残余寿命差别是由沥青用量和沥青硬度的不同而引起的，沥青的老化则是疲劳寿命差

7、异的主要影响因素。沥青随时间的老化增加了其劲度，然而基层逐渐硬化不可能导致疲劳开裂。　　3．沥青的养生　　人们很早以前就知道面层沥青随时间而硬化。但主要结构层的逐渐硬化似乎对道路是有利的，更确切的说，沥青的老化是一种养生过程。但不希望磨耗层过度老化，因为这会导致路面从表面开裂。　　4．长寿命路面强度　　良好施工的厚沥青路面沥青基层弹性劲度和荷载扩散能力提高的事实表明:沥青基层不会出现因交通诱发的破坏。荷载扩散能力提高也能比较明显地由使用期间内道路的弯沉的减小来证实。通常认为随交通荷载作用次数的增加,道路的弯沉增加、结构变弱。10段重交通道路的弯沉历史被用

8、来确认道路承载力是否随时间和交通作用次数的增加而增加。除一段路外,所有路段弯沉是