华南地区半刚性基层沥青路面结构优化研究

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1、华南地区半刚性基层沥青路面结构优化研究摘要：半刚性基层沥青路面是华南地区应用最普遍的路面结构类型。文章通过分析华南地区高温多雨的环境条件下半刚性基层沥青路面的病害成因及预防措施，提出了相应的沥青路面结构优化方案，以提高路ifii整体的抗车辙性能和水稳定性。关键词：华南地区；半刚性基层；沥青路面；结构优化引言我国华南地区在公路自然区划中包括•东南湿热区中的IV6武夷南岭山地过湿区、IV7华南沿海台风区、IV7b海南岛西部润干副区等，是我国最湿热的地区，显著特征是高温多雨，年平均气温22°C左右，年降水量达1400~2000mmo由于半刚性基层沥青路面对高温和水分较为敏

2、感，易产生车辙等高温病害和下陷、坑洞等水损害，因而在高温多雨的华南地区，通过对半刚性基层沥青路面结构的优化提高路面的抗车辙性能和水稳性，是一个值得研究的课题。1华南地区常见的半刚性基层沥青路面结构形式半刚性基层具有承载能力高、抗变形能力强等优点，工程材料易得，在我国的道路建设中运用范围较广。半刚性基层沥青路面作为我国目前道路常见的结构形式，其特点是“强基薄面”，强度高，经济性好，在华南地区的城市道路中应用广泛。在对华南地区城市道路中的半刚性基层沥青路面结构形式进行调查后，总结为下表。2高温条件下的半刚性基层沥青路面结构设计2.1高温条件下半刚性基层沥青路面的损坏及预

3、防沥青混合料具有粘弹性性质，高温时其强度和刚度均会降低，当沥青路面内部由荷载产生的剪切应力大于沥青混合料的抗剪强度时，路面会产生材料失稳的流动变形，变形的累积导致失稳型车辙的产生。在高温的华南地区，沥青路面车辙类损坏是影响行车舒适性及行车安全的突出问题。半刚性基层沥青路面车辙的预防措施有：(1)优化沥青性能众多相关因素中，无疑沥青的性能是影响沥青混合料抗车辙能力最显著的因素Z—。添加SBS、SBR、EVA、PE等各类改性剂以改进沥青性能从而提高道路的抗车辙能力是目前常见的措施［1］。肇庆市鼎湖区民乐大道采用SBS改性沥青提高沥青混合料的高温稳定性，有效减少了车辙等病

4、害。(2)优化沥青混合料华南地区的城市道路沥青路面常用的材料有密级配沥青混凝土混合料(AC)和沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)O其他如开级配抗滑磨耗层(0GFC)及大粒径沥青混合料(LSAM)也开始广泛地应用。广州市珠江新城华夏路、金穗路等道路在广州亚运前的大修时采用了4cmSMA-13+5cmAC-20C的面层结构，路面经过五年的大交通量运行，基本上没有出现车辙等病害。(3)优化基层形式经调查，我国有部分道路采用了沥青稳定碎石基层+半刚性基层组成的混合式基层，同时增加沥青面层厚度后，明显降低了半刚性基层的疲劳应力水平和层间的剪切应力，从而提高了沥青路面整体的抗车辙能

5、力。2.2高温条件下半刚性基层沥青路面结构优化方案一：优化沥青性能及沥青混合料本方案的特点是沥青面层使用改性材料，面层厚度和基层材料保持不变。对于城市主干路和次干路，沥青面层总厚度为14〜18cm,对于城市支路,沥青面层总厚度为7〜10cm,面层均可采用改性沥青混合料，以此提高路面的抗车辙能力。方案二：优化基层形式本方案的特点是面层与基层之间增加沥青碎石过渡层，面层材料和厚度保持不变。对于城市主干路和次干路，沥青面层总厚度为14〜18cm,在面层和基层间增加15〜20cm的沥青碎石过渡层，对于城市支路，沥青面层总厚度为7~10cm,在面层和基层间增加10〜15cm的

6、沥青碎石过渡层，提高路面整体的抗车辙性能。3多雨条件下的半刚性基层沥青路面结构设计3・1多雨条件下半刚性基层沥青路面损坏及预防沥青的粘结作用和集料间的骨架作用是沥青混合料形成强度的两个原因。当水分通过沥青混合料空隙进入路面结构内部并滞留，不但会造成沥青粘结力丧失，述会在交通荷载作用下使基层顶面的水分产生动水压力，将基层顶部细集料以白浆的形态唧出路表，导致沥青面层产生网裂和下陷，继而产生坑洞等病害。华南地区降水量高、降水频率大，松散、坑洞等水损坏是华南地区半刚性基层沥青路面较为常见的病害。预防路面水损坏的主要措施是减少水分进入路面结构和将己进入的水及时排出。（1）设置

7、防水层在上面层和中面层之间设置SBS改性沥青粘结防水层。SBS改性沥青碎石在高温碾压后会在上面层的下部形成富油沥青层,同时防水层下部产生一层沥青薄膜，两者共同形成粘结防水层［2］。在广西百色莲塘组团的部分道路设置防水层后，明显降低了沥青路面的渗透性。（2）改善沥青混合料大孔隙开级配沥青磨耗层（OGFC）的空隙率能达到18%以上，混合料的空隙相互连通，结构排水能力较强。华南地区的OGFC路面已经实施了不少，不但路面的透水性能好，抗滑性能也得到提升。（3）采用排水基层在沥青路面结构中设置多空隙的沥青稳定碎石排水层（ATPB）,可以使渗入结构层的水迅速排出，减轻水损害