试析沥青路面结构设计思路与方法.pdf

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1、2012年12月■丽宙蒜商规划与设计【文章编号】1673—0038I2012)34—0021-02试析沥青路面结构设计思路与方法李健文(f-州市市政集团设计院有限公司510060)摘要：当前时期，沥青已经成为我国公路建设的主要材料，鉴于沥青路面设计与施工受到诸多因素的影响，工作人员在进行沥青路面设计的过程中，一定要切实地把握住各种设计方法的优点与缺陷，并严格遵循科学合理的设计思路。本文以沥青路面的结构设计为主题，结合自身的工作经验，通过分析我国当前进行沥青路面的结构以及结构设计状况，着重探讨了几种设计方法以及具体的设计思路。关键词：沥青路面；结构设

2、计；思路；方法沥青路面作为我国当前道路建设的主要趋势，其在使用过程中非常容易受到外界因素的影响，而产生泛油、车辙、裂缝、变形、沉陷、推移、拥抱等问题，致使公路的使用寿命受到严重影响，而破坏了我国道路建设的整体效益。因此，近几年来，我国沥青道路建设的相关技术人员逐步加大了对沥青路面的结构设计研究，力求通过科学合理高效的结构设计，提升道路路面的质量，使道路的使用免遭各种危害的侵袭。1我国沥青路面的结构及其设计状况分析道路工程设计人员开展对路面结构的设计，是为了借助于有效的设计方法，使道路的使用寿命得以充分提升，并保证道路在其使用寿命期限内，能够有效维持

3、其运行的畅通性、安全性、舒适性以及快捷性等特征。但是，就目前来看，随着我国沥青路面建设数量的不断增加，裂缝、车辙、龟裂、泛油等质量病变发生的频率逐渐增加，成为了破坏道路使用的关键因素，引起了众多人员的关注。本文下面就对我国沥青路面的结构以及其设计状况加以分析：1．1沥青路面结构状况21世纪前十年，我国建设人员开始将研究目光转向沥青路面，逐步展开了对于沥青路面的规模化的设计施工，并且由国家的交通部颁发了公路沥青路面的相关结构设计规范。这虽然昭示着我国沥青路面结构的设计已经取得诸多发展，但是，从本质上来讲，其设计工作依然处于初起阶段，未能实现成熟，结构

4、设计的标准规范也有待于进一步地完善。而且，正是由于这种设计现状的存在，我国在新时期建成了比例众多的沥青道路，道路质量病变也开始大量萌发，成为国家沥青路面设计人员当前必须关注与解决的重要任务。1．2路面结构设计状况我国研究人员当前对沥青路面进行设计，主要采取了力学设计的方法，这种方法使得道路路面设计取得了极大的进度，但是，从本质上依然被限定于力学的理论知识中，道路路面的结构受力设计只能兼顾到初始、便捷、材料及外部环境几个条件，而未能够考虑路面使用的受力复杂性，致使沥青路面的结构无法实现对于沥青道路性能变化规律以及特点的定量研究与有效把握。这种状况使得

5、沥青路面的结构在设计中潜在地涵盖了难以避免的破坏性隐患，从而使沥青路面在投入使用后的几年内，便频发各种质量事故，造成了道路的严重破坏。2沥青路面当前的结构设计可采用的方法就目前沥青路面的结构设计工作现状来看，设计人员开展设计主要采用三种方法，即我国当前应用的以理学为基础的静荷载设计方法，以及以路面使用寿命为基础的永久设计方法，还有以沥青的性能为基础的耐用型设计方法。本文下面就对前两种设计方法加以具体分析：2．1静荷载设计方法目前，我国沥青路面的结构设计规范所规定的标准设计方法，便是以牛顿的力学理论作为基础的静荷载设计方法，即设计人员以道路结构的静力

6、荷载状态为依据，计算材料以及各项指标的具体参数。具体来讲，此方法主导下的设计工作是以垂直荷载、多层连续弹性等理论为前提，以道路的弯沉值作为整体结构刚度，对路面的厚度进行计算，同时，开展对于一、二级以及高速公路的沥青面层层底的拉应力试验。此设计工作具有以下缺陷：①弯沉值的设计作为其设计的主要指标，要受到地基变形状况、路面内部结构的干湿程度、外部气候环境等多变形因素的影响，重载时代，此种设计无法代表整个公路的路面结构强度。②设计人员开展设计工作普遍是以材料的相关力学参数为基础进行设计，而忽视掉材料的变形抵抗力、耐疲劳性能等对结构的影响。③设计人员仅将重

7、复的轴载·21·规划与设计圈西卫玉]圆2012年12月压力作为道路结构的整体荷载压力值，未曾考虑到不同重量的车辆轮胎对地面的材料造成的不同程度的破坏。④设计工作缺乏对于道路使用的全寿命周期费用以及使用者费用的考虑。2．2全寿命设计方法以路面结构使用的全寿命作为基础对沥青路面结构开展的永久性设计，源于美国的沥青道路建设理念，此设计方法是以力学、经验为基础，对道路路面破坏状况进行模式预测，在对设计周期在40年之上道路进行设计时，仅将基层之下的部位寿命设计为40年之上，而面层寿命设计为20年以上，而且，将道路结构以及材料受到的破坏限制于面层。此种设计方法

8、具有以下优势：①全寿命设计方法侧重于将道路面层与其他结构层的寿命进行独立设计，从路面的最底层逐步向上发展，其设计寿命呈现出