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瀝青混凝土路面設(shè)計范文第1篇

關(guān)鍵詞：排水性瀝青混凝土；路面；配合比設(shè)計；施工工藝；質(zhì)量控制

Abstract: With the rapid development of our society and economy, the highway construction has entered a rapid development period. However, the increasing traffic and load conditions, constructed pavements exposed many problems in the use of the pavement materials and the traditional construction technology, especially in the rainy south road area, water and surface water damage to the phenomenon of performance very prominent. This has become a big difficulty in domestic and foreign road construction. Therefore, the traditional asphalt concrete pavement are needed to make improvements in the design and construction process. The asphalt concrete pavement is a new pavement structure adapted to the needs and develop, especially suitable for wet areas. This paper makes a simple study of this.

Key words: porous asphalt concrete; pavement; mix design; construction technology; quality control

中圖分類號：TU2

一、研究背景

隨著我國經(jīng)濟及社會快速進(jìn)步，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也正以前所未有的速度發(fā)展，高速公路建設(shè)就是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重點之一。截至2005年底，高速公路通車?yán)锍桃殉^4.1萬公里。盡管隨著新材料的應(yīng)用和施工工藝的優(yōu)化，瀝青路面的質(zhì)量不斷提高，但仍有相當(dāng)部分瀝青混凝土路面在使用過程中發(fā)生一定程度的損壞現(xiàn)象，特別是由于各種綜合因素引起的早期（使用3年左右）破壞，致使公路瀝青路面的使用性能與壽命常達(dá)不到應(yīng)有的設(shè)計水平，已嚴(yán)重影響了公路交通運輸功能的正常發(fā)揮，造成巨大的經(jīng)濟損失，同時也在一定程度上制約了我國高速公路事業(yè)的發(fā)展。以往路面破壞形式主要表現(xiàn)為車轍、低溫開裂和疲勞開裂，而采用了半剛性基層路面結(jié)構(gòu)和對瀝青混合料品質(zhì)得到了有效緩解。但水損壞的破壞形式則取而代之，成為困擾我國高速公路發(fā)展的新課題。尤其是在我國南方多雨地區(qū)，高速公路在春融季節(jié)、梅雨季節(jié)及雨季，路面會出現(xiàn)麻面、松散、掉粒乃至坑槽，這種引人注目的早期破壞，是人們始料不及的。

二、水損害研究

瀝青路面的水損壞問題，首先就要涉及到公路的排水系統(tǒng)。為保證公路路基的穩(wěn)定、路面的良好使用性能以及行車的安全，公路都會設(shè)置完善的排水設(shè)施，以排除路界范圍內(nèi)的地表水和地下水。公路排水一般由路界地表排水、路面內(nèi)部排水和地下排水三部分組成。路界地表排水包括路表排水、中央分隔帶排水和坡面排水。路面內(nèi)部排水包括多孔隙面層排水、路邊緣排水及透水基層排水。地下排水包括滲溝、邊溝、暗溝或暗管。研究表明，設(shè)置良好的排水系統(tǒng)，能提高瀝青的使用壽命達(dá)30%以上。相反，排水不暢的瀝青路面，其過早破壞通常是由于路面面層結(jié)構(gòu)處于飽水狀態(tài)下，又通行重載車輛引起的。路面結(jié)構(gòu)層中任何一層處于飽水或泡水狀態(tài)，都會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)層強度降低，加速路面各種病害的產(chǎn)生和發(fā)展。瀝青路面的水損壞來源于水，只有水滲入路面才有可能引發(fā)瀝青膜和集料剝離，從而造成路面的破壞。因此，滲水性是瀝青路面會不會產(chǎn)生水損壞的關(guān)鍵性指標(biāo)。應(yīng)該說增加滲水系數(shù)指標(biāo)對于提高瀝青路面的施工質(zhì)量，預(yù)防水損壞有重要意義。而排水性瀝青路面正是基于公路排水系統(tǒng)的以上特點而發(fā)展起來的一種新型公路路面結(jié)構(gòu)形式。排水瀝青路面，又稱透水瀝青路面，針對表面層來說又稱多孔隙瀝青磨耗層;指壓實后空隙率在20%左右，能夠在混合料內(nèi)部形成排水通道的新型瀝青混凝土面層，其實質(zhì)為按照嵌擠機理形成骨架-空隙結(jié)構(gòu)的開級配瀝青混合料。其特點為:第一，雨天能防止路表水膜的形成，抗滑性能好，提高路面粗糙度，抵抗車輛的滑移;消除或減輕車尾噴水花的現(xiàn)象，提高駕駛員視線的清晰度，從而提高行車安全性;第二，高溫穩(wěn)定性好，抗車轍能力強;第三，具有防眩光和降低交通噪聲等功能。可見排水路面具有既利于環(huán)保，又利于交通安全的諸多特點，符合當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展及社會發(fā)展的趨勢。

三、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

二十世紀(jì)六十年代以來，一些歐洲國家如德國、法國、英國和意大利相繼提出了排水性瀝青路面這種概念，并著手對瀝青材料進(jìn)行研究，取得了很多有益的成果，從而促進(jìn)了該技術(shù)的推廣應(yīng)用。歐洲國家首先研究開發(fā)的是一種空隙率高達(dá)20%~25%，厚度為4~5cm的磨耗層。因為空隙率大，雨水可以滲入路面之中，由路面中的連通空隙向路面邊緣排出。這樣雨天不存在很厚的水膜，避免了“水漂”的產(chǎn)生，同時也不再出現(xiàn)濺水現(xiàn)象，有效地保證了行車的安全。因為這種多空隙的路面能很快地排水，所以稱之為排水性瀝青路面。迄今為止歐洲國家對排水性瀝青路面的研究和使用已超過30年，部分國家排水性瀝青混合料路面占道路面積約達(dá)10%以上。歐洲各國對瀝青材料的選擇達(dá)成的基本共識是使用改性瀝青，并主要考慮以下要求:具有較好的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性以及抗氧化性能。美國在1973年通知全國建議使用開級配抗滑磨耗層路面，明顯降低下雨天的“水漂”現(xiàn)象，取得了良好得效果。進(jìn)入二十世紀(jì)末期以來，各國對排水性瀝青路面的應(yīng)用技術(shù)研究進(jìn)入了一個新的階段，美國公路計劃中的路面長期性能項目中就有專門針對大孔隙瀝青混合材料的試驗路面研究的子項目;1990年在美國華盛頓召開了TRB年會，主要議題就是排水性瀝青材料在道路工程中的應(yīng)用經(jīng)驗。同年，美國聯(lián)邦公路管理局制定了。開級配瀝青抗滑表層混合料設(shè)計方法對表層得孔隙率、厚度及主要功能均進(jìn)行了說明。英國從1984年起在全國各地鋪筑了各種試驗路，目的是為了驗證排水性瀝青路面的降噪效果和耐久性。奧地利出于環(huán)境保護(hù)的需要，在許多經(jīng)過城鎮(zhèn)的道路上鋪筑了排水性路面，10多年前已累計有650萬m2，并且計劃將透水路面用于城市道路。該國己就多孔排水式路面制定了設(shè)計規(guī)范。荷蘭每年鋪設(shè)透水性路面250萬m2，即荷蘭已有15.4%的汽車專用道鋪設(shè)了這種路面。法國采用排水性路面速度非常之快，幾年前就己經(jīng)鋪筑了2000萬m2，而且還以每年400萬m2的速度遞增。

四、排水性瀝青混凝土面層設(shè)計要點

（一）排水量的確定

新建要點瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水的設(shè)計仍需計算所在地區(qū)正常情況下需要排出的排水量，計算公式同已建成的水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水量的計算公式。

（二） 排水結(jié)構(gòu)的確定

公路路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水結(jié)構(gòu)分三種:第一種是中央分隔帶排水，用于多雨地區(qū)分隔帶無鋪面的高速公路;第二種是路面邊緣排水;第三種是設(shè)置排水基層。這幾種結(jié)構(gòu)形式的選擇，可根據(jù)公路等級、路面結(jié)構(gòu)類型及當(dāng)?shù)氐慕涤炅康染唧w情況經(jīng)過計算來確定。對于多雨地區(qū)的高速公路，在條件允許的情況下，以上三種結(jié)構(gòu)最好能同時采用。

中央分隔帶排水滲溝圖

新建路面邊緣及基層排水圖

（三） 新建瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)排水系統(tǒng)材料及施工要求

1、主要材料及要求

因排水性瀝青混合料空隙率大，受陽光、空氣、雨水的影響也較大要求瀝青粘度高，抗老化性能好，設(shè)計使用高粘度的改性瀝青，增加瀝青與集料的粘結(jié)力，防止骨料在車輪荷載作用下飛散，提高混合料的耐久性。高粘度瀝青的主要特點是軟化點高，60℃粘度高，韌性和粘韌性高。高粘度改性瀝青性質(zhì)要求見表4.1。

表4.1高粘度改性瀝青性質(zhì)要求表

2、中央分隔帶排水系統(tǒng)施工要求

中央分隔帶內(nèi)傾的橫向坡度使下滲的雨水流向分割帶中央低凹處，并通過縱坡排流到泄水口或橫穿路界的橋涵水道中。分隔帶的橫向坡度不得陡于1:6;分隔帶的縱向排水坡度，在過水?dāng)嗝鏌o鋪面時不得緩于0.25%，有鋪面時不得緩于0.12%。當(dāng)水流速度超過地面土的最大允許流速時，應(yīng)在過水?dāng)嗝鎸挾确秶鷮Φ孛鎴D進(jìn)行防沖刷處理，做成三角型或"U" 型斷面的水溝。防沖刷層可采用石灰或水泥穩(wěn)定土，或者采用漿砌片石鋪砌，層厚10cm～15cm。滲溝周圍

包裹反濾織物（土工布等），以免滲入水?dāng)y帶的細(xì)粒將滲溝堵塞。滲溝上的回填料與路面結(jié)構(gòu)的交界面處鋪設(shè)涂雙層瀝青的土工布隔滲層。排水管可采用直徑70mm～150mm 的PVC 塑料管。

3、路面邊緣排水系統(tǒng)的材料及施工要求

路面邊緣排水填料由水泥處治開級配粗集料組成，材料與施工方法與已建成路面邊緣排水填料相同，但集水溝底面的最小寬度不應(yīng)小于30cm。

4、排水基層的材料及施工要求

排水基層直接設(shè)置在混凝土路面板下。排水基層由水泥或瀝青處治不含或含少量粒徑4.75mm 以下細(xì)料的開級配碎石集料組成，或者由未經(jīng)結(jié)合料處治的開級配碎石集料組成。集料應(yīng)選用潔凈、堅硬而耐久的碎石，其壓碎值不應(yīng)大于30%。最大粒徑可為20cm 或25cm，并不得超過層厚的2/3。粒徑4.75mm 以下細(xì)料的含量不應(yīng)大于10%。集料級配應(yīng)滿足透水性要求（滲透系數(shù)不得小于300m/d），可通過常水頭或變水頭滲透試驗試配后確定。水泥處治碎石集料的水泥用量不宜少于160kg/m3， 其7d 浸水抗壓強度不得低于3MPa～4MPa。瀝青處治碎石集料的瀝青用量約為集料干重的2.5%～4.5%。排水基層的厚度應(yīng)按所需排放的水量和基層材料的滲透系數(shù)通過水力計算確定，通常在8cm～15cm 范圍內(nèi)選用，但最小厚度不得小于6cm（瀝青處治碎石）或8cm（水泥處治碎石）。其寬度應(yīng)視面層施工的需要超出面層寬度30cm～90cm。排水基層的下臥墊層應(yīng)選用不透水或低透水性的密級配混合料，以阻截自由水的下滲和路基中細(xì)料土的上遷。

在地下水位較高的路段，為攔截地下水、滯留水或泉水進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)，或者排除因負(fù)溫差作用而積聚在路基上層的自由水，可直接在路基頂面設(shè)置透水性排水墊層，并酌情配置縱向集水溝。

五、總結(jié)

水是危害公路的主要自然因素，也是瀝青混凝土路面早期損壞的主要原因之一。進(jìn)入路面的水分和滲入的水分，是造成或加速路面結(jié)構(gòu)過早損壞的主要原因之一，新型材料防水，無論從經(jīng)濟角度，還是施工工藝上來說，都可以有效提高路面使用性能，延長其使用壽命。為道路施工建設(shè)提供了有效的保障。

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瀝青混凝土路面設(shè)計范文第2篇

【關(guān)鍵詞】混凝土 瀝青加鋪 施工

1 水泥混凝土路面瀝青加鋪層的意義

隨著我國公路工程建設(shè)的不斷發(fā)展，對于舊公路的改造施工也在逐步的進(jìn)行當(dāng)中， 我國的大部分舊公路是水泥混凝土結(jié)構(gòu)的，經(jīng)過長時間的使用，路面的平整性遭到極大的破壞，這嚴(yán)重的影響了通車的順暢性和舒適性。因此，對于就路面的改造問題就成了目前刻不容緩的事情。水泥混凝土路面瀝青加鋪工藝，由于其路面平整，施工簡便，對于交通的施工影響較小，因此，在道路改造中普遍使用。在道路改造過程中，采取合理的路面結(jié)構(gòu)組合，減少反射縫對于路面的影響是路面改造施工中的重中之重。

2加鋪層防裂機理

2.1 瀝青路面斷裂機理

瀝青路面裂縫產(chǎn)生和發(fā)展與瀝青混凝土的性能、路基材料的性質(zhì)、氣候溫度的變化、通車量的載荷、交通狀況以及施工質(zhì)量都有關(guān)系。通過試驗研究和實踐調(diào)查發(fā)現(xiàn)，瀝青路面加鋪層的斷裂是由于舊混凝土路面原有裂縫的存在，從而導(dǎo)致混凝土內(nèi)部的承受應(yīng)力不集中，當(dāng)應(yīng)力累積到一定程度時，就會產(chǎn)生裂縫。裂縫一般分為三種形式：張開裂縫、撕裂裂縫和剪切裂縫。剪切裂縫是由于車輛載荷作用產(chǎn)生的，在車輛載荷的不斷作用下，水泥混凝土路面不斷的上下錯動，當(dāng)結(jié)構(gòu)不能承受這種應(yīng)力作用時就會產(chǎn)生瀝青混凝圖的疲勞斷裂。張開裂縫是溫度變化引起的，瀝青混凝土結(jié)構(gòu)抗溫差變化的能力很差，溫差越大，結(jié)構(gòu)各部分的收縮應(yīng)力就會越不均勻，從而導(dǎo)致路面的斷裂。

2.2 防裂措施的工作

針對瀝青混凝土路面鋪設(shè)層中出現(xiàn)的裂縫現(xiàn)象，在舊公路改造施工中，要制定科學(xué)的鋪設(shè)施工方案，在施工中做好以下工作：水泥板塊板底注漿加固，提高基層承載力；水泥路面銑刨，保障路面瀝青層的平整度；設(shè)置玻纖格柵，增強瀝青混凝土的抗形變能力；設(shè)置半剛性基層，增加應(yīng)力吸收層，減小對于反射裂縫的破環(huán)；進(jìn)行瀝青灌縫施工，增加路面防水性。

3 瀝青加鋪層的設(shè)計

瀝青加鋪層設(shè)計應(yīng)考慮的主要原因是防止或控制反射裂縫的出現(xiàn)。瀝青混凝土加鋪層的主要作用是提高路面的表面使用功能，加鋪層下的舊水泥混凝土路面仍起關(guān)鍵的承載作用。舊水泥混凝土面層受濕度變化而產(chǎn)生拉應(yīng)力以及荷載產(chǎn)生的豎向剪切應(yīng)力共同作用，產(chǎn)生水平和豎向位移，并在接縫和裂縫處產(chǎn)生集中應(yīng)力，同時向加鋪傳遞，使得加鋪層開裂，所產(chǎn)生的反射裂縫對道路的破壞不是簡單的裂縫問題，更嚴(yán)重的是反射裂縫產(chǎn)生后，路表水以反射裂縫為通道向下滲透，直至路基，導(dǎo)致基層和路基損壞。

因此，瀝青混凝土加鋪層的設(shè)計難點在與如何很好的在有限的加鋪厚度里，來延緩甚至消除反射裂縫的出現(xiàn)。在進(jìn)行加鋪層施工時，首先要針對道路路況的實際情況確定加鋪結(jié)構(gòu)方案，在根據(jù)測量的數(shù)據(jù)計算合理的加鋪層厚度，這樣既能保障施工的質(zhì)量，又能提高施工的經(jīng)濟性。

3.1 加鋪結(jié)構(gòu)方案確定

在加鋪工作開展之前，先要對就水泥混凝土路面進(jìn)行路況調(diào)查和評價，根據(jù)路面的實際受損情況采取不同的施工工藝，架設(shè)加鋪層結(jié)構(gòu)框架。通常來說，需要測量的數(shù)據(jù)包括：道路的評定等級、路面累積破損率，路況指數(shù)評定、平均彎沉值、平均水泥混凝土板塊厚度、接縫傳荷系數(shù)等，通過這些測量參數(shù)，評級等級在良以上的，可以直接加鋪瀝青混凝土，而評定等級在中和中以下的，需要架設(shè)應(yīng)力吸收層后再進(jìn)行瀝青加鋪。

3.2 瀝青混凝土加鋪層厚度設(shè)計計算

目前在國內(nèi)外有很多加鋪層厚度的計算方式，下面介紹幾種在加鋪施工中應(yīng)用比較廣泛的計算方式：

3.2.1 有效厚度法

有效厚度是指加鋪層所需的厚度是新路面所需的厚度與舊路面有效厚度之差：

h=l×（hn-hc）（1）

式中：h 為加鋪層厚度；L 為夾層系數(shù)，為使用夾層后佳偶厚度和未使用夾層時加鋪厚度比值；hn 為新路面厚度，hc 是為舊路面有效厚度 ， 其值是將各層實際厚度乘以換算系數(shù)并求和得到。

3.2.2 COE 法

美國工程部隊根據(jù)補足厚度缺額概念，提出了舊公路上瀝青混凝土加鋪成的厚度經(jīng)驗式：

h=A（fh- Cbco）

式中 f 是控制舊面板在加鋪后裂縫發(fā)展的程度系數(shù)，變化范圍是 0.6 一 1.0，f 為 1.0 時，表明加鋪瀝青層后舊水泥混凝土路面板的裂縫不再發(fā)展；h 為單層混凝土面層所需厚度，其數(shù)值的確定和交通量、地基承載能力、和溫差等因素有關(guān)，一般是通過查表取近似值。 Cb是舊板的狀況系數(shù)， 含有細(xì)微的初始裂縫時為1.0，含有多條裂縫或角隅斷裂時為 0.75。取值也是根據(jù)實際的路面狀況。C0 是舊混凝土板的厚度；A 為混凝土層厚與瀝青層厚的當(dāng)量轉(zhuǎn)換系數(shù)。

4 防裂施工的措施

在瀝青混凝土鋪設(shè)施工中，不同施工方案取得的效果不盡相同，所以要選取最優(yōu)的施工方案提升鋪設(shè)質(zhì)量，防止加鋪層開裂的出現(xiàn)。

4.1 水泥板塊板底注漿施工

根據(jù)人工觀察法和彎沉測定法來確定道路中脫空板塊的存在位置，然后進(jìn)行水泥漿液灌注加固，并根據(jù)實際需要，加入合適比例的粉煤灰，每個混凝土板塊，開鉆注漿孔，當(dāng)注漿滿溢后，封孔養(yǎng)護(hù) 7 天，舊有混凝土面板通過注漿有效的提高了板底承載力。

4.2 水泥路面銑刨施工

等板底注漿達(dá)到設(shè)計強度后，再進(jìn)行銑刨施工。水泥路面銑刨要使用專業(yè)的水泥銑刨刀頭，施工中及時觀察更換破損刀頭，同時保證銑刨質(zhì)量每個施工段落完成后，要及時清理表面，必要時采用水沖的方式。

4.3 玻璃纖維格柵

玻璃纖維格柵在鋪設(shè)前清除路面上的雜物，同時噴灑上粘層油，在施工中，嚴(yán)禁格柵層上車輛對玻璃纖維格柵造成破壞，在雨天或者濕度較大的天氣不適宜施工，防止格柵粘膠的失效，另外使用的注水不能流到玻璃格柵上。

4.4 瀝青灌縫施工

瀝青灌縫施工中，要先進(jìn)行雜物清洗工作，用工具把雜物和老化的填料清除，再用高壓氣槍吹凈；對于加熱型填縫材料要按規(guī)定融化，保證其流動性，溫度控制要適宜；施工時做好施工交通組織工作 ， 施工車輛盡量避免在已經(jīng)施工完的路面行駛，以免其被行車粘掉。

5 結(jié)束語

在施工瀝青灌縫中，必須要考慮的主要因素應(yīng)該是舊路面結(jié)構(gòu)強度和反射裂縫的防止，同時，還要加強對路面的損壞程度分析和承載能力評估工作，結(jié)合實際的路況，計算瀝青混凝土的鋪設(shè)厚度，并保證施工質(zhì)量，只有這樣，才能夠有效的防治瀝青混凝土加鋪層反射裂縫的出現(xiàn)。由于本人的知識水平有限，因此，本文如有不到之處，還望不吝指正。

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瀝青混凝土路面設(shè)計范文第3篇

關(guān)鍵詞：舊水泥混凝土路面 瀝青加鋪層 結(jié)構(gòu)設(shè)計

由于路面結(jié)構(gòu)特殊以及涉及到的不確定因素眾多，國內(nèi)外舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層的設(shè)計方法尚未完善，至今仍未有公認(rèn)的合理可行的設(shè)計方法。目前我國公路及市政道路設(shè)計規(guī)范尚無關(guān)于水泥混凝土路面破裂板瀝青加鋪層的設(shè)計方法，國外的氣候、水文、建筑材料及交通組成、設(shè)計軸載等又與我國不同，且國外的路面設(shè)計理論與我國路面設(shè)計傳統(tǒng)的理論相差較大，無法照搬套用.因此，本文在試驗路測試研究的基礎(chǔ)上，探討符合我國實際情況的舊水泥混凝土路面破裂板頂面當(dāng)量回彈模量的確定方法及瀝青加鋪層的設(shè)計方法。

1、舊水泥混凝土路面破裂板頂面當(dāng)量回彈模量的確定方法

從舊水泥混凝土路面破裂板的性質(zhì)來說，當(dāng)板塊平面尺寸較小時（一般小于1 m），其性質(zhì)可視為半剛性或柔性路面一類.水泥混凝土路面破裂板的承載力主要來源于兩個方面：一是地基對破裂板的支承力，它在路面使用過程中變化不大；二是破裂板裂縫間的嵌鎖力，作用在一塊破裂板上的荷載應(yīng)力可通過破裂板裂縫間凹凸不平的接觸面形成的嵌鎖力向周圍板塊傳遞，起到擴散荷載的作用。

1.1舊水泥混凝土路面破裂板頂面當(dāng)量回彈模量測試分析

在進(jìn)行破裂板加鋪層路面結(jié)構(gòu)厚度計算時要先確定破裂板頂面的剩余剛度，而常用的承載板試驗確定結(jié)構(gòu)層回彈模量的方法比較復(fù)雜、速度慢，不便進(jìn)行大量檢測，若測點太少，檢測結(jié)果又很難具有代表性，而彎沉測定舊水泥混凝土破裂板頂面當(dāng)量回彈模量的方法比承載板簡便而快速，因此，推薦采用彎沉測定結(jié)果反算舊水泥混凝土路面破裂板頂面當(dāng)量回彈模量的方法.當(dāng)量回彈模量計算公式可根據(jù)承載板下豎向變形與彈性模量的理論公式推導(dǎo)出來。

1.2 臨界荷位分析

臨界荷位的確定與對象有關(guān)。普通混凝土板的臨界荷位是軸載作用于縱縫邊緣中部，這時板底產(chǎn)生最大應(yīng)力。對于舊混凝土板加鋪瀝青面層，為控制瀝青層出現(xiàn)反射裂縫，就以瀝青層內(nèi)應(yīng)力、位移的不利狀態(tài)作為選擇臨界荷位的依據(jù)。

1.3 應(yīng)力與位移分析

混凝土板模量Ec對計算結(jié)果的影響：取ha=6cm，hc=22cm，Ea=1500MPa，Es=100MPa，Ec=25000MPa和Ec=35000MPa，采用程序進(jìn)行計算，可以得到：剪應(yīng)力、彎沉等各個指標(biāo)隨Ec的增加而減小，這說明板的剛度越大對瀝青層受力越有利。但影響也很小，可以不計。

瀝青混凝土模量Ea對計算結(jié)果的影響：研究Ea從1000MPa增至1500MPa時，彎沉差、表面彎沉、剪應(yīng)力的變化規(guī)律和計算結(jié)果分析可知，當(dāng)瀝青混凝土模量Ea增加時，剪應(yīng)力隨之增加，而彎沉差隨之減小，路面整體抗變形能力增強。盡管瀝青混凝土模量受溫度影響有一定的變化，但在以后的計算中Ea取定值1500MPa。

2、舊水泥混凝土路面破裂板瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)設(shè)計方法

2.1設(shè)計參數(shù)

調(diào)查測定內(nèi)容包括：交通量、交通組成、氣候和自然區(qū)劃等資料調(diào)查；瀝青混合料或半剛性材料抗拉強度的試驗測定；舊水泥混凝土路面破裂板頂面當(dāng)量回彈模量的測試。

2.2設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

對于板塊破裂平面尺寸小于1m的水泥混凝土路面而言，其結(jié)構(gòu)層主要表現(xiàn)為柔性性質(zhì)，因此，可以按半無限地基上的彈性層狀體系為理論基礎(chǔ)進(jìn)行加鋪層厚度的計算.瀝青加鋪層或半剛性補強層層底拉應(yīng)力應(yīng)不大于該層材料的容許拉應(yīng)力σR，即：σm≤σR。

2.3結(jié)構(gòu)計算方法

測定舊水泥混凝土路面破裂板頂面的彎沉值并計算當(dāng)量回彈模量，根據(jù)道路等級、面層、補強層類型及累計軸載作用次數(shù)Ne計算設(shè)計彎沉值，由設(shè)計彎沉值計算加鋪層的厚度.驗算瀝青加鋪層及半剛性補強層層底的彎拉應(yīng)力σm是否滿足小于或等于容許拉應(yīng)力σR的要求，如不滿足要求，則增加加鋪層或半剛性補強層的厚度，或調(diào)整材料的配合比，提高極限抗拉強度，再重新計算。

3、水泥混凝土路面上瀝青混凝土加鋪層的設(shè)計要點

3.1對舊水泥混凝土路面的分析和整治處理

瀝青加鋪層對加鋪前的路面修復(fù)效果較敏感，舊路面的修復(fù)程度，直接決定了加鋪層設(shè)計的成功與否。加鋪層結(jié)構(gòu)設(shè)計之前，應(yīng)對舊水泥混凝土路面的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行全面調(diào)查和確切評價：依據(jù)斷板率和平均錯臺兩項指標(biāo)，將路面損壞狀況劃分為優(yōu)、中、次、差四個等級；根據(jù)實測資料，將路面的接縫傳荷能力也分為優(yōu)、中、次、差四個等級。當(dāng)路面損壞狀況和接縫傳荷能力同時被評為優(yōu)級或中級時，可采用直接在舊水泥混凝土面層上加鋪瀝青混凝土層（即瀝青加鋪層“白+黑”）的方法，以改善路面的使用性能。此方法可以充分利用舊水泥混凝土路面，造價降低，施工方便，且對交通、環(huán)境影響小。

舊水泥混凝土路面利用與處理的技術(shù)方法包括常規(guī)維修、改善路基、板下脫空封堵、破碎和翻挖。應(yīng)根據(jù)彎沉數(shù)據(jù)對板塊進(jìn)行處治，更換破碎板，修補和填補裂縫，磨平錯臺，壓漿填封板底脫空，清除舊面層表面的松散碎屑、油跡，剔除接縫中失效的填封料和雜物，進(jìn)行重新封縫等。

3.2瀝青加鋪層厚度確定

根據(jù)JTGD40―2002《公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范》，瀝青加鋪層的厚度按減緩反射裂縫的要求確定。高速公路和一級公路的最小厚度宜為100 mm，其他等級公路的最小厚度宜為70 mm。加鋪層的厚度直接影響到道路面層的質(zhì)量，適當(dāng)加厚可以延緩路面反射裂縫。根據(jù)國內(nèi)外的一些資料，加鋪層的最小厚度為10～15 cm，一般為二層式，也有三層式。增加瀝青加鋪層的厚度，一方面使舊面層受到溫度的影響減小，進(jìn)而減小溫度引起的面層板的伸縮位移，從而降低了加鋪層底面的拉應(yīng)力。另一方面可以增加路面結(jié)構(gòu)的彎曲剛度，降低接縫處彎沉差，進(jìn)而減少加鋪層的剪切應(yīng)力。同時，較厚的加鋪層可以延緩反射裂縫從層底擴展到層面的時間，延長了道路的使用壽命。

3.3瀝青加鋪層混合料設(shè)計

為了加強加鋪層減緩反射裂縫的能力，加鋪層通常采用改性瀝青或加入纖維。瀝青瑪蹄脂碎石SMA混合料是一種間斷級配材料，用于表面層，具有優(yōu)良的抗車轍性能和抗滑性能。它與傳統(tǒng)瀝青路面相比較，具有優(yōu)良的高溫穩(wěn)定性；良好的耐久性；良好的表面特性；良好的低溫抗裂性。實踐證明，SMA具有良好的延緩反射裂縫的效果，目前，已在“白+黑”路面改建中大量應(yīng)用。

4、結(jié)束語

舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青混凝土結(jié)構(gòu)在道路建設(shè)中被越來越廣泛的應(yīng)用。通過加鋪瀝青混凝土面層可以改善道路使用性能，提高行車質(zhì)量和路基的穩(wěn)定性，延長路面的使用壽命，美化路容路貌。更多更新的舊水泥混凝土路面改造方法還需要道路工作者進(jìn)行不斷地探索研究。

參考文獻(xiàn)

[1]楊建領(lǐng)，陳拴發(fā)，王秉綱.舊水泥混凝土路面破裂板瀝青加鋪層設(shè)計方法研究[J].廣西大學(xué)學(xué)報. 2010（03）

瀝青混凝土路面設(shè)計范文第4篇

水是危害公路的主要自然因素,也是瀝青混凝土路面早期損壞的主要原因之一。從目前已建成的公路的經(jīng)驗和教訓(xùn)來看,瀝青混凝土路面所出現(xiàn)的各種病害(如坑槽、松散、剝落、龜裂、下陷等)無不與水的侵蝕有關(guān),水已成為構(gòu)成高速公路瀝青混凝土路面早期損壞、使用壽命降低的主要自然因素。因此,如何避免地下水和地表水進(jìn)入路面結(jié)構(gòu),并有效地將進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)的水分盡快排出,已成為目前瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計乃至整個高速公路設(shè)計過程中的重點內(nèi)容。

一、路表排水

降落在路面表面和路肩(包括硬路肩和土路肩)表面的降水若不能迅速排走,一方面會造成路面積水滯留,雨天行車時形成霧障而影響行車安全;另一方面會因路表積水時間過長而加速瀝青混凝土面層的損壞。對于混凝土路面結(jié)構(gòu)類型而言,路面排水設(shè)計應(yīng)考慮以下幾個方面:

1.合理設(shè)計路拱橫坡是有效排除路表降水的關(guān)鍵。從有利于排水的角度出發(fā),路基橫坡和路肩橫坡的坡度值都取高值,但路基橫坡過大會影響到行車的安全。因此,應(yīng)綜合考慮兩方面因素,第一,在南方多雨地區(qū)應(yīng)適當(dāng)取高值,在北方冰凍地區(qū)取低值。第二,硬路肩的橫向坡度可采用高限值,但考慮到目前路面攤鋪已基本實現(xiàn)機械化施工,從方便施工考慮,硬路肩的橫坡方向宜與行車道相反,以避免將硬路肩積水匯集到行車道上。

2.正確選取超高漸變段的合成坡度是避免路表局部積水的有效途徑。一般在高速公路線型設(shè)計中,如果單純考慮行車的舒適和線型的美觀,超高漸變率宜緩一些,超高漸變段也希望盡量長一些。但超高漸變率過小,超高漸變段內(nèi)路面橫坡接近零的區(qū)段過長,形成路面局部滯水,從而影響行車安全。當(dāng)路線縱坡與超高漸變率方向一致時,最小合成坡度位置即旋轉(zhuǎn)軸位置,其大小就是路線縱坡;當(dāng)路線縱坡與超高漸變率相反時,最小合成坡度位置即行車道外側(cè)邊緣位置,大小為路線縱坡與超高漸變率的代數(shù)差。

3.合理設(shè)置縱坡是確保挖方路段路面排水的重要手段。人們一般在挖方路段因其水文地質(zhì)條件差時才對這種路段的地下排水引起重視,如通常在路面結(jié)構(gòu)設(shè)計中考慮增設(shè)碎石排水墊層,在兩側(cè)設(shè)置邊緣滲溝,但對于路表排水中一些容易出問題的地方卻常常忽視,概括起來有兩個方面:一是將凹形豎曲線的最低點設(shè)在挖方路段內(nèi),致使路表水和進(jìn)入結(jié)構(gòu)內(nèi)的自由水停滯時間長,不易排除;二是較長挖方路段縱坡坡度設(shè)置過小,標(biāo)準(zhǔn)斷面的邊溝無法滿足路面和邊坡匯水流量的需要。

二、瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)體現(xiàn)排水要求

常規(guī)設(shè)計存在的質(zhì)量隱患。目前,在高速公路的瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計中,普遍將下面層設(shè)計為空隙率較大的Ⅱ型瀝青混凝土,中面層多為Ⅰ型密級瀝青混凝土,就我國大部分高速公路的瀝青混凝土而言,空隙率大的主要是抗滑表層和下面層。其中抗滑表層在施工過程中,為了滿足構(gòu)造深度這一指標(biāo),空隙率必須達(dá)到6%以上。同時,許多施工單位為了追求表面平整度,不惜以犧牲壓實度為代價,減少壓實遍數(shù),降低碾壓溫度,從而使其實際空隙率增大。因此,只要有降雨,抗滑表層內(nèi)部總是處于飽水狀態(tài)。而下面層則由于表面水少量的滲入、路面開裂以及基層中毛細(xì)水上升等原因,使得不少水分滯留在混合料的空隙中,而且,由于中面層的密封作用和下面層自身空隙率較大,導(dǎo)致下面層基本上總是泡在水中。這樣,瀝青混凝土路面長期在水和荷載的共同作用下,使得瀝青膜逐漸從集料表面剝離,最終導(dǎo)致集料之間的黏結(jié)力喪失而出現(xiàn)坑槽、松散等路面破壞現(xiàn)象。因此,必須在路面結(jié)構(gòu)設(shè)計中合理選取適當(dāng)?shù)募壟漕愋?特別是抗滑表層和下面層這兩個層次。

此外,瀝青混凝土面層厚度與最大粒徑不匹配,也是出現(xiàn)不同程度水損害的原因之一。由于瀝青混凝土面層厚度與混合料級配的最大粒徑之比不當(dāng),施工中不利于壓實,造成空隙率過大。因此,應(yīng)合理考慮瀝青混凝土面層厚度與所選擇設(shè)計級配的最大粒徑尺寸的關(guān)系。

三、瀝青混合料設(shè)計應(yīng)考慮材料的抗?jié)B性能

要保證路面結(jié)構(gòu)的水穩(wěn)定性和耐久性能,保證路面基本不透水是至關(guān)重要的,尤其是對SMA路面結(jié)構(gòu)類型,保證路面基本不透水是該結(jié)構(gòu)能否成功的關(guān)鍵。因此,從提高路面的耐久性能出發(fā),應(yīng)將路面抗?jié)B性能作為一個重要的指標(biāo)來控制,尤其是瀝青混合料應(yīng)從原材料的選擇、配合比的確定到施工中攤鋪與碾壓的控制都至關(guān)重要。

1.從提高瀝青的性能著手。積極改善瀝青的路用性能,尤其是黏附性有利于提高抗?jié)B性。采用改性瀝青、摻加抗剝離劑,在礦粉中摻加一定量的水泥或磨細(xì)生石灰粉,對抵抗剝離以提高瀝青混合料水穩(wěn)定性都有明顯效果,但應(yīng)注意不同抗剝離劑與各種石料之間的匹配問題。當(dāng)選用摻加水泥或消石灰時,應(yīng)注意確保施工實際摻加劑量的準(zhǔn)確性。

2.擇適當(dāng)?shù)募壟浞秶倪x擇適當(dāng)級配上考慮,提高瀝青用量及提高4.75 mm～9.5 mm規(guī)格集料的用量相應(yīng)地都可以提高混合料的抗?jié)B性,但應(yīng)考慮其高溫穩(wěn)定性能指標(biāo)能否達(dá)到要求。

四、路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水設(shè)計中應(yīng)重視的問題

對于滲入路面結(jié)構(gòu)的自由水,必須通過設(shè)計使之迅速向下或兩側(cè)滲漏而排走。

1.對于設(shè)置路面邊緣排水系統(tǒng)的路段,為使結(jié)構(gòu)內(nèi)的水能自由排入邊部縱向集水溝,應(yīng)在非超高路段的路緣石(路肩處)上每隔50cm～100 cm預(yù)留d10cm的半圓孔洞;在超高路段則應(yīng)在超高段中央分隔帶集水溝側(cè)面設(shè)置相應(yīng)孔洞。

瀝青混凝土路面設(shè)計范文第5篇

關(guān)鍵詞：加鋪瀝青層 設(shè)計參數(shù) 指標(biāo) 標(biāo)準(zhǔn)

Abstract: it introduces the old cement concrete pavement stress absorbed layer of paving asphalt layer structure and the design method of design parameters, control index and design criteria.

Keywords: add paving asphalt layer design parameter index standards

中圖分類號：S611文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

1設(shè)計參數(shù)

進(jìn)行加鋪層結(jié)構(gòu)設(shè)計前需對交通狀況、氣候、舊混凝土路面結(jié)構(gòu)、瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)和材料等設(shè)計參數(shù)進(jìn)行調(diào)查和試驗測定，具體內(nèi)容有：

（1）交通量、交通組成、氣候和自然區(qū)劃等資料調(diào)查。

（2）舊水泥混凝土路面幾何尺寸調(diào)查及強度測試與評價；舊水泥混凝土路面基層頂面當(dāng)量回彈模量測試；舊混凝土路面接縫傳荷能力調(diào)查評定；脫空板調(diào)查。

（3）瀝青混合料抗剪強度和抗拉強度的試驗測定。

（4）各種材料的導(dǎo)熱系數(shù)、導(dǎo)溫系數(shù)及溫度收縮系數(shù)等參數(shù)的試驗測定。

2舊水泥混凝土路面的控制指標(biāo)

對于舊路功能性破損可以通過普通的直接加鋪罩面使其功能得以恢復(fù)，對于結(jié)構(gòu)性的損壞，在采用瀝青加鋪改造前必須要對損壞路面進(jìn)行徹底的綜合處治恢復(fù)。為使加鋪層處于良好穩(wěn)定的工作狀態(tài)，要求板必須穩(wěn)定地支撐在基礎(chǔ)上，對破壞嚴(yán)重的板塊要挖除后重新鋪筑，對裂縫、接縫、脫空、錯臺等病害也要處理。針對原有水泥路面病害的調(diào)查與評定，重點采用舊水泥混凝土板塊的單點實測彎沉值和板塊間實測彎沉差作為舊路控制指標(biāo)：

（1）舊板單點實測彎沉值控制指標(biāo)（0.01mm）：

單點實測彎沉值：，不予處理；

單點實測彎沉值：，鉆孔壓漿處理；

單點實測彎沉值：，整塊板破碎，處理基層，澆筑混凝土新板

（2）舊板間彎沉差控制指標(biāo)，灌漿前后相鄰水泥板間實測彎沉差：

（3）根據(jù)實測彎沉控制指標(biāo)，舊路綜合處治分為一般處理、鉆孔壓漿處理（即水泥灌漿法）和整塊板破碎后處理基層并新澆砼板塊等三種方法。

（4）7天后再測彎沉，檢驗壓漿效果。如達(dá)不到以上指標(biāo)要求，鑿除板后重新處理水泥板及路基部分。

3設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

在進(jìn)行舊水泥混凝土路面上采用應(yīng)力吸收層結(jié)構(gòu)加鋪瀝青面層設(shè)計時，在路面強度上主要考慮滿足三方面的指標(biāo)要求，一是舊水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)經(jīng)過加鋪后達(dá)到強度要求；二應(yīng)力吸收層不破壞，能正常發(fā)揮消解應(yīng)力的作用；二是瀝青加鋪層在經(jīng)過應(yīng)力吸收層應(yīng)力消解后，能夠滿足防止荷載型及溫度型反射裂縫的要求。因此，在設(shè)計時需要進(jìn)行以下兩項內(nèi)容的計算：

（1）舊水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)計算

①有瀝青加鋪層的水泥混凝土板臨界荷位荷載疲勞應(yīng)力為：

式中：――標(biāo)準(zhǔn)軸載在有瀝青加鋪層的水泥路面臨界荷位產(chǎn)生的疲勞應(yīng)力(MPa)；

――考慮累計荷載作用的疲勞應(yīng)力系數(shù)，；

――考慮接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù)，設(shè)計時可按不利情況考慮取1.0或按實測由此式計算：；

――彎沉傳遞系數(shù)，即單軸載作用下未受荷邊緣和受荷邊緣的彎沉比；

――瀝青層對板底彎拉應(yīng)力影響系數(shù)，可查規(guī)范；

――瀝青加鋪層厚度（m）；

――標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下無瀝青加鋪層時水泥、路面臨界荷位的荷載應(yīng)力（MPa）；

②有瀝青加鋪層的水泥混凝土板臨界荷位溫度疲勞應(yīng)力為：

式中：――有瀝青加鋪層的混凝土板臨界荷位處溫度疲勞應(yīng)力（MPa）；

――無瀝青加鋪層時水泥板在臨界荷位處最大溫度梯度時溫度應(yīng)力（MPa）；

――考慮溫度沿板厚非線性分布的溫度應(yīng)力系數(shù)；

――有瀝青加鋪層的水泥混凝土板最大溫度梯度（℃/cm）；

――混凝土的線膨脹系數(shù)（1/℃），通常可取為1×10-5/℃；

――混凝土板厚度（m）；――混凝土的彎拉彈性模量（MPa）；

――影響系數(shù)；――混凝土彎拉強度標(biāo)準(zhǔn)值（MPa）；

――考慮溫度應(yīng)力疲勞作用的系數(shù)；

（2）整個加鋪層結(jié)構(gòu)計算

計算點位為舊水泥混凝土路面接縫處瀝青加鋪層底部、應(yīng)力吸收層底部。

1）瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)計算

①滿足防止加鋪層荷載型反射裂縫要求

為防止瀝青加鋪層產(chǎn)生荷載型反射裂縫，瀝青加鋪層在荷載作用下產(chǎn)生的最大剪應(yīng)力應(yīng)不大于瀝青混合料的容許剪應(yīng)力。容許剪應(yīng)力可按下式計算：

其中：――瀝青混合料的容許剪應(yīng)力（MPa）；

――瀝青混合料的抗剪強度（MPa）；

――瀝青混合料的粘聚力（MPa）及內(nèi)摩擦角(°)；

――計算點的有效法向應(yīng)力（MPa）；

――路面抗剪時的結(jié)構(gòu)強度系數(shù)，與兩個因素有關(guān)，軸載重復(fù)作用次數(shù)Ne與道路等級系數(shù)，有如下關(guān)系：

――通過試驗確定的系數(shù)；

――考慮接縫傳荷能力的剪應(yīng)力折減系數(shù)。

②滿足防止加鋪層溫度型反射裂縫的要求

為防止瀝青加鋪層產(chǎn)生溫度型反射裂縫，考慮松弛效應(yīng)后瀝青加鋪層的最大主應(yīng)力應(yīng)不大于瀝青混合料的容許拉應(yīng)力。

容許拉應(yīng)力按下式計算：

式中：――瀝青混合料的容許拉應(yīng)力（MPa）；

――瀝青混合料的劈裂強度（MPa），由試驗確定；

――與溫度疲勞、瀝青混合料級配類型相關(guān)的瀝青混合料抗拉結(jié)構(gòu)系數(shù)。

4結(jié)語

我國現(xiàn)行《公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范》（JTG D40-2002）只對舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青層厚度作了指導(dǎo)性的要求，即瀝青加鋪層的厚度按減緩反射裂縫的要求確定，因此，針對應(yīng)力吸收層防治反射裂縫措施開展對舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)研究，完善加鋪層設(shè)計的理論體系，具有重要意義。

參考文獻(xiàn)

[1]曹東偉，胡長順.舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層力學(xué)分析[J].西安公路交通大學(xué)學(xué)報，2000.1