瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文范文

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第1篇

1瀝青路面結(jié)構(gòu)的透層技術(shù)應(yīng)用功效

①合理連接瀝青路面的不同施工結(jié)構(gòu)層。按照高速公路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，各結(jié)構(gòu)層之間的接觸面應(yīng)為安全性連接系統(tǒng)。因此，借助瀝青透層的應(yīng)用，原本粘結(jié)力不強(qiáng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)瀝青層與非瀝青層之間將建立更緊密的結(jié)合，極大地改善了路面各結(jié)構(gòu)層的整體性，也可有力避免各結(jié)構(gòu)層之間出現(xiàn)的滑移安全隱患。②液體瀝青的在結(jié)構(gòu)表層出現(xiàn)程度不一的滲入作用后，將直接填充基層結(jié)構(gòu)中的孔隙或集料間隙，使得各空隙直接封閉，避免雨水滲入存留加重基層侵蝕軟化，可有效提升基層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。③高速公路的半剛性基層常要經(jīng)碾壓、灑水養(yǎng)生等處理，其間可致大量粉塵飛揚(yáng)，可能加重細(xì)集料與粗骨料之間的不結(jié)合問(wèn)題。透層的應(yīng)用能夠穩(wěn)定浮塵，并加強(qiáng)粉塵與粗骨料層間的結(jié)合，降低軟弱結(jié)構(gòu)層的出現(xiàn)。④瀝青透層的應(yīng)用，可在基層均勻鋪就防塵保護(hù)瀝青層，在提高基層表面強(qiáng)度的同時(shí)增加抗摩擦力，避免基層結(jié)構(gòu)的開裂等事故發(fā)生。

2高速公路的瀝青透層施工技術(shù)應(yīng)用關(guān)鍵要點(diǎn)

（1）設(shè)施準(zhǔn)備透層施工要按工藝要求來(lái)準(zhǔn)備合理的施工設(shè)備，提前備好試驗(yàn)檢測(cè)儀器、液態(tài)瀝青調(diào)制設(shè)備、灑布設(shè)備等物品，并對(duì)所有設(shè)施設(shè)備進(jìn)行試用檢驗(yàn)，確保設(shè)備的性能良好。（2）材料選擇常規(guī)以透層油為透層材料，液體石油瀝青、煤瀝青、乳化瀝青等都能作為透層材料，透層油的選擇需參考基層類型，同時(shí)還應(yīng)掌握不同透層油的性能優(yōu)缺點(diǎn)。液體石油瀝青即汽油、柴油、煤油等石油產(chǎn)品，經(jīng)必要處理并混合瀝青材料而成，屬于目前瀝青路面應(yīng)用最廣的透層油。大量理論研究與工程實(shí)踐證實(shí)，只有混合瀝青與石油兩種化學(xué)物質(zhì)才能發(fā)揮更好的滲透效果，滲透深度越大則瀝青路面的生命周期越長(zhǎng)。乳化瀝青顧名思義就是固態(tài)瀝青經(jīng)高溫乳化后形成，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程涉及更多化學(xué)原理與機(jī)械操作，因而更加復(fù)雜。煤瀝青在日常工程中并不多見，原因在于煤瀝青毒性較重。總的來(lái)看，三種透層油的滲透效果由高到低排位依次為：煤瀝青、液體石油瀝青、乳化瀝青。（3）澆灑操作高速公路的路基施工完成后，路面瀝青透層可選在基層上表面養(yǎng)護(hù)水分變干后，以計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)瀝青機(jī)對(duì)接。當(dāng)然，基層上表面的養(yǎng)護(hù)水分不能過(guò)于蒸發(fā)干燥，否則還需認(rèn)真清掃和擦拭表面。公路路基若短時(shí)間內(nèi)完成，需要積極完成異物清掃并淋灑水分進(jìn)行濕潤(rùn)，等水分晾干后再予以透層施工。透層澆灑工作前，各種建筑構(gòu)造物應(yīng)要求施工人員加強(qiáng)安全保護(hù)。瀝青路面的瀝青透層灑布后，理想狀態(tài)就是保持液態(tài)物質(zhì)不隨意流淌，且應(yīng)直至滲透基層深處。

3瀝青路面的透層技術(shù)應(yīng)用實(shí)例分析

3.1工程實(shí)例基本情況。某高速公路第二標(biāo)段全長(zhǎng)23Km，其中公路施工工程量設(shè)計(jì)為：上面層為改性瀝青馬蹄脂施工；中面層為改性瀝青混凝土施工；下面層為瀝青混凝土施工；底基層為水泥穩(wěn)定碎石施工，并設(shè)計(jì)有低劑量的水泥碎石處治層。該路段路基以整體、分離式相互結(jié)合來(lái)完成設(shè)計(jì)施工，整體路基26m寬，分離路基單幅寬13m。整條高速公路的設(shè)計(jì)車速達(dá)到100km/h。在某施工樁號(hào)處，要求在20cm水泥穩(wěn)定碎石基層上表面頂面組織開展透層技術(shù)施工。該工程中所用到的瀝青透層材料中，以高滲透乳化瀝青作透層油，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，該透層油完全滿足JTGF40-2004規(guī)范中的質(zhì)量要求。下表即為技術(shù)指標(biāo)：3.2瀝青路面透層施工的方法要求。（1）施工前的準(zhǔn)備工作完成各材料的入場(chǎng)試驗(yàn)，嚴(yán)格落實(shí)材料的達(dá)標(biāo)合規(guī)；完成施工設(shè)施設(shè)備以及機(jī)械裝置的檢查保養(yǎng)與試運(yùn)行，確保配件充足、性能良好，認(rèn)真確認(rèn)瀝青灑布車的整體情況，標(biāo)定噴灑量；完成水泥穩(wěn)定碎石基層上表面的清洗，先用竹帚整體清掃，后用鼓風(fēng)機(jī)吹盡浮灰，最后以高壓水完成沖洗。（2）透層乳化瀝青的噴灑噴灑前應(yīng)指定專人測(cè)定乳化瀝青用量，調(diào)用智能型瀝青灑布車完成一次性液態(tài)瀝青的澆灑，并以人工方式補(bǔ)噴遺漏點(diǎn)，控制噴灑量，一旦出現(xiàn)過(guò)量情況則需要以碎石屑或砂灰粉吸油并做好碾壓；噴灑透層油后注意加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)檢查，避免有車輛等機(jī)械設(shè)備行動(dòng)所造成的油皮現(xiàn)象，而對(duì)透層油滲透深度不達(dá)標(biāo)處，還需積極采取措施進(jìn)行整改。（3）加強(qiáng)行動(dòng)管制提高透層穩(wěn)定性透層施工完成后的養(yǎng)護(hù)成型期間，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)實(shí)施嚴(yán)格的行動(dòng)管制，特別要求車輛與行人不得入內(nèi)破壞。行動(dòng)管制需要施工人員與項(xiàng)目管理的經(jīng)理部門進(jìn)行溝通并緊急協(xié)商出臺(tái)行動(dòng)管制方案，重點(diǎn)限制交通，以確保施工養(yǎng)護(hù)成型時(shí)間足夠。施工方應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)增設(shè)斷道通知，并設(shè)反光標(biāo)志進(jìn)行標(biāo)識(shí)。3.3瀝青路面透層技術(shù)應(yīng)用的質(zhì)量檢查檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。

4結(jié)束語(yǔ)

高速公路每日所承受的車輛荷載量十分巨大，因而需要不斷提升公路整體性能，需要增加路基路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。瀝青路面透層施工技術(shù)的設(shè)計(jì)與施工應(yīng)用，應(yīng)靈活挖掘透層結(jié)構(gòu)之功用，正確認(rèn)清透層瀝青材料的技術(shù)性能，不斷由專業(yè)人員研究和探索在選材、施工應(yīng)用等方面的方法，才能創(chuàng)造更可靠的高速公路系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)

[1]王劍英.高速公路瀝青路面透層技術(shù)功能與材料應(yīng)用[J].北方經(jīng)貿(mào),2015(3):65-65.

[2]翟永強(qiáng).淺談高速公路路面透層瀝青施工技術(shù)[J].黑龍江交通科技,2011,34(3):35-36.

第2篇

1．1綜合排水設(shè)計(jì)的原則在對(duì)瀝青路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，要做好路面排水設(shè)計(jì)，這樣可以延長(zhǎng)路面的耐久性，也可以增強(qiáng)路面的承載能力。南方地區(qū)，由于夏季雨水比較多，如果路面排水設(shè)計(jì)存在漏洞，很容易造成路面積水問(wèn)題。另外，設(shè)計(jì)人員還要合理布局道路周圍的排水設(shè)施，需要充分考慮路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)。另外，在進(jìn)行路面改建施工時(shí)，也需要結(jié)合實(shí)際，對(duì)道路排水系統(tǒng)進(jìn)行更改，提高路面的防滲性以及路基的承載能力，使瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)更加優(yōu)質(zhì)。

1．2增加路面結(jié)構(gòu)層功能性的原則瀝青路面是道路施工中常見的類型，瀝青這種材料的性能比較強(qiáng)，在設(shè)計(jì)其層面結(jié)構(gòu)時(shí)，要注意提高路面的抗滑性以及耐磨性，還要提高路面結(jié)構(gòu)的抗剪性以及抗拉能力。由于道路暴露在外界環(huán)境中，所以自然氣候因素以及車載作用力對(duì)其質(zhì)量影響比較大，如果面層材料的強(qiáng)度不高，粘結(jié)力不強(qiáng)，則會(huì)影響路面的整體質(zhì)量，還會(huì)影響其功能的發(fā)揮。面層的等級(jí)越高，其承受車載的能力則越強(qiáng)。在城市快速路以及一級(jí)公路設(shè)計(jì)中，由于交通量比較大，所以設(shè)計(jì)人員需要增強(qiáng)路面結(jié)構(gòu)層的功能，要選擇優(yōu)質(zhì)的施工材料，提高混凝土面層的質(zhì)量。瀝青結(jié)構(gòu)層一般是由細(xì)粒式瀝青混凝土作為表面層，中、粗粒式瀝青混凝土作為中下面層構(gòu)成，既可有效防水又可保證強(qiáng)度，所以，優(yōu)化路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)，應(yīng)注意確保路面的剛度以及穩(wěn)定性。

2瀝青路面結(jié)構(gòu)組合類型之間的影響

2．1各結(jié)構(gòu)層荷載應(yīng)用分布特點(diǎn)路面在投入使用后，其各個(gè)結(jié)構(gòu)層會(huì)受到荷載作用力的影響，而且荷載的大小隨道路結(jié)構(gòu)層的深度而遞減，在不同的層面中，需要應(yīng)用不同的施工材料，這些材料的強(qiáng)度會(huì)隨道路結(jié)構(gòu)層的深度而減小。所以，在設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu)層時(shí)，需要以強(qiáng)度自上而下的遞減方式進(jìn)行組合，這種組合類型在瀝青路面設(shè)計(jì)中應(yīng)用較為廣泛，而且收到了較好的效果。在對(duì)路面基層進(jìn)行施工時(shí)，要充分利用施工材料，按照就近的原則多利用當(dāng)?shù)夭牧希@樣有助于降低工程造價(jià)。在對(duì)瀝青路面的組成材料以及構(gòu)件進(jìn)行重新組合時(shí)，要分析材料強(qiáng)度隨深度的變化規(guī)律，當(dāng)路面結(jié)構(gòu)層之間的模量相差較大時(shí)，要注意控制結(jié)構(gòu)層間的拉應(yīng)力，如果其差值超過(guò)材料的承受范圍，則可能出現(xiàn)瀝青路面結(jié)構(gòu)層斷裂的問(wèn)題。根據(jù)以往設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，土基與基層的模量之比需要控制在0．08～0．40之間，而基層與面層回彈模量之比需要控制在0．3，道路設(shè)計(jì)人員，在對(duì)瀝青路面結(jié)構(gòu)組合進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，要避免出現(xiàn)拉應(yīng)力過(guò)大的問(wèn)題，要根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)層，選擇不同的材料，只有掌握好各結(jié)構(gòu)層材料變化規(guī)律，才能設(shè)計(jì)出最佳的組合方案。

2．2各結(jié)構(gòu)層特性以及相互影響瀝青路面結(jié)構(gòu)是由多種材料構(gòu)成，在不同的層面上，需要應(yīng)用不同的施工材料，這樣材料的強(qiáng)度以及影響有一定差異。在組合的過(guò)程中，要注意其相互之間的影響，消除各結(jié)構(gòu)層特性的不利因素，并采用有限的措施，對(duì)結(jié)構(gòu)層組合類型進(jìn)行限制。在瀝青混凝土道路工程中，經(jīng)常會(huì)用到石灰以及水泥這類材料，其受溫度影響比較大，如果施工工藝存在漏洞，會(huì)導(dǎo)致路面出現(xiàn)大量的裂縫現(xiàn)象，所以，設(shè)計(jì)人員需要采取有效的措施降低基層材料的收縮問(wèn)題，可以增加細(xì)料含量，還可以增大結(jié)合料的劑量，從而降低反射裂縫出現(xiàn)的概率。設(shè)計(jì)人員可以適當(dāng)增加面層厚度、設(shè)置瀝青碎石緩沖層、設(shè)置應(yīng)力消散層或吸收層等;在潮濕的粉土或粘性土路基上，不宜直接鋪筑碎(礫)石等粗顆粒材料。必要時(shí)可在路基頂面設(shè)土工布隔離層，以防止相互摻雜而污染基層，或?qū)е逻^(guò)大變形而使面層損壞。層間結(jié)合應(yīng)盡量緊密，避免產(chǎn)生滑移，以保證結(jié)構(gòu)的整體性和應(yīng)力分布的連續(xù)性。瀝青面層與半剛性基層或粒料層之間應(yīng)設(shè)置透層瀝青，根據(jù)施工條件如多層瀝青層次能否連續(xù)施工、施工期內(nèi)是否多雨等采取相應(yīng)的層間結(jié)合措施。

3結(jié)語(yǔ)

第3篇

【關(guān)鍵詞】重載交通；瀝青路面；軸載換算；設(shè)計(jì)方法

當(dāng)前許多瀝青路面在通車時(shí)間不長(zhǎng)就出現(xiàn)裂縫、車轍等早期損壞，而車輛嚴(yán)重超載是造成早期破壞的重要原因。為此，有必要深入研究重載交通瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本文先從重載瀝青路面設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題入手，研究了重載瀝青路面標(biāo)準(zhǔn)軸載、軸載換算方法，并提出適用于重載道路的瀝青路面設(shè)計(jì)。

1 重載交通瀝青路面設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題

我國(guó)現(xiàn)行路面設(shè)計(jì)方法均以常規(guī)荷載為依據(jù)，僅適用于軸重 以下的情況，而大于 時(shí)尚未提及，將現(xiàn)行方法用于超載路面設(shè)計(jì)，從工程結(jié)構(gòu)的安全性而言是不能容許的。目前瀝青路面的設(shè)計(jì)存在以下差異：

（1）軸載等效換算。規(guī)范規(guī)定，軸載等效換算公式適用 以下軸載。（2）設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。普通瀝青路面以路表彎沉為設(shè)計(jì)指標(biāo)，以層底拉應(yīng)力為驗(yàn)算指標(biāo)，并沒有車轍指標(biāo)。（3）材料性質(zhì)。當(dāng)軸載很大時(shí)，材料非線性的影響非常顯著。

2 重載交通瀝青路面標(biāo)準(zhǔn)軸載

2.1 重載交通標(biāo)準(zhǔn)軸重

根據(jù)重載交通調(diào)查，大部分超載車輛在12～13t之間，雙聯(lián)軸一般超載達(dá)到20～30t，按單軸計(jì)算，軸重在10～15t范圍內(nèi)，所以建議設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸重取13t。

2.2 重載交通瀝青路面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

對(duì)于超重載道路，其半剛性基層為承重層，多采用二灰碎石或水泥穩(wěn)定碎石等材料。重載瀝青路面上車轍也是主要的破壞形式。建議對(duì)于重載交通，采用瀝青面層的車轍和土基頂面壓應(yīng)變作為預(yù)防車轍破壞的設(shè)計(jì)指標(biāo)。

3 重載交通瀝青路面軸載換算方法研究

3.1 軸載換算方法的基本原則

不同軸載作用次數(shù)的換算應(yīng)遵循等效破壞原則，即同一路面結(jié)構(gòu)在不同軸載作用下達(dá)到相同的疲勞損壞。因此，以彎沉為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)，應(yīng)遵循彎沉等效原則。

3.2 以路表彎沉值為設(shè)計(jì)指標(biāo)的軸載換算方法

路表彎沉隨軸重的增加呈冪函數(shù)增長(zhǎng)。假設(shè)軸重 作用下，路表彎沉分別為 ，可以得出：

（3.1）

現(xiàn)行規(guī)范可以得到設(shè)計(jì)彎沉值 的計(jì)算公式如下：

（3.2）

式中， 為公路等級(jí)系數(shù)， 為面層類型系數(shù)， 為基層類型系數(shù)。

式3.2為設(shè)計(jì)彎沉的壽命為 ，故可以得到不同軸載的設(shè)計(jì)彎沉值比為：

（3.3）

由式3.1得到不同軸載的設(shè)計(jì)彎沉值比為：

（3.4）

聯(lián)立式3.3和式3.4得到：

（3.5）

式中 為彎沉等效軸載換算指數(shù)。當(dāng)軸載大于 時(shí)，等效換算指數(shù)取 ；而小于 時(shí)，仍按規(guī)范取值為 。

4 重載交通瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法研究

對(duì)于超重載車輛較多的道路，按額定荷載進(jìn)行路面設(shè)計(jì)，很難滿足使用壽命的要求。若按最大超載設(shè)計(jì)，會(huì)使路面過(guò)厚而不經(jīng)濟(jì)。因此有必要在交通特性及軸載換算方法研究的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)地提出適合于重載道路的瀝青路面設(shè)計(jì)方法。

4.1 設(shè)計(jì)指標(biāo)

重載瀝青路面設(shè)計(jì)應(yīng)采用多指標(biāo)體系，包括路表彎沉、整體性基層和底基層的層底拉應(yīng)力。因此仍以設(shè)計(jì)彎沉值作為路面厚度設(shè)計(jì)的控制指標(biāo)，以半剛性基層和底基層層底彎拉應(yīng)力、土基頂面壓應(yīng)變和瀝青面層的車轍作為檢驗(yàn)指標(biāo)，對(duì)最大軸載進(jìn)行半剛性基層和底基層極限彎拉應(yīng)力驗(yàn)算。設(shè)計(jì)彎沉仍采用下式：

（4.1）

4.2 交通參數(shù)

路面設(shè)計(jì)時(shí)，需采集交通量和軸載等數(shù)據(jù)，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)計(jì)算。

（1）交通資料：設(shè)計(jì)使用期內(nèi)設(shè)計(jì)車道的標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù) ，則有：

（4.2）

（2）使用期內(nèi)年平均當(dāng)量軸次增長(zhǎng)率：首先估計(jì)一般車輛和重載車輛的增長(zhǎng)率，來(lái)計(jì)算年平均當(dāng)量軸次增長(zhǎng)率 。

（3）標(biāo)準(zhǔn)軸載及軸載換算：對(duì)于 以下軸載，按照規(guī)范進(jìn)行彎沉和彎拉應(yīng)力等效軸載換算。對(duì)于 以上軸載，通過(guò)等效軸載換算公式：

（4.3）

土基頂面壓應(yīng)變等效軸載換算公式為：

（4.4）

彎拉應(yīng)力等效軸載換算公式為：

（4.5）

車轍等效軸載換算公式為：

（4.6）

式中， 為標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)當(dāng)量軸次， 為換算車型各級(jí)軸載作用次數(shù)， 為標(biāo)準(zhǔn)軸載， 為換算車型各級(jí)軸載， 和 為軸數(shù)系數(shù)， 和 為輪組系數(shù)。

4.4 重載瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)和厚度計(jì)算

需要測(cè)定土基回彈模量，對(duì)土基回彈模量乘以0.8～0.9的折減系數(shù)。通過(guò)對(duì)重載道交通特性、材料性能及使用狀況分析，擬定幾種結(jié)構(gòu)組合供重載路面設(shè)計(jì)參考。利用彈性層狀體系理論確定路面厚度，進(jìn)行重載瀝青路面設(shè)計(jì)。

重載路面推薦結(jié)構(gòu)

4.5 設(shè)計(jì)步驟

根據(jù)前文的研究并參考規(guī)范，可歸納出重載瀝青路面設(shè)計(jì)步驟為：

（1）交通資料的收集。交通資料包括：初始年日平均交通量和軸載譜、超載方式和超載規(guī)律、歷年交通量及交通組成、方向分配系數(shù)、車道分配系數(shù)、軸載年平均增長(zhǎng)率等，判斷是否適用于重載路面設(shè)計(jì)方法。若適用，利用研究結(jié)果進(jìn)行軸載換算及使用年限內(nèi)累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次的計(jì)算，最后計(jì)算設(shè)計(jì)彎沉。

（2）收集資料，并結(jié)合原有路面的使用及破壞情況，選擇適于重載道路的材料并初擬路面結(jié)構(gòu)。試驗(yàn)測(cè)定各結(jié)構(gòu)層的抗壓回彈模量、劈裂強(qiáng)度等設(shè)計(jì)參數(shù)。

（3）根據(jù)設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算路面厚度，并進(jìn)行半剛性基層、底基層容許彎拉應(yīng)力、極限彎拉應(yīng)力驗(yàn)算及土基頂面容許壓應(yīng)變和瀝青面層車轍驗(yàn)算。若不滿足要求，或調(diào)整路面結(jié)構(gòu)層厚度，或變更路面結(jié)構(gòu)組合，然后重新進(jìn)行計(jì)算。

5 結(jié)論

我國(guó)現(xiàn)行路面設(shè)計(jì)方法是以常規(guī)荷載為依據(jù)的，對(duì)于超重載交通，規(guī)范尚未提及，以致造成路面結(jié)構(gòu)的早期破壞。在重載瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，可采用多指標(biāo)體系，包括路表彎沉、整體性基層和底基層的層底拉應(yīng)力等。通過(guò)重載交通路面設(shè)計(jì)方法研究，延長(zhǎng)路面的使用壽命，大大提高通行能力。

參考文獻(xiàn)

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