道路瀝青路面設計規范范文
時間：2024-03-29 18:17:12
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篇1
Abstract: based on the existing municipal road summarize and analyze structure types, and draws up the three common flexible pavement structure of the form, the deflection, bottom stress analysis and determined the pavement structure scheme. Due to the municipal road of shear stress is an important index of the structure design, so the selected pavement structure scheme do the detailed analysis of the shear stress, and points out that the shear stress of the biggest position there.
Keywords: municipal road; The asphalt pavement; Flexible grassroots; Pavement structure; Shear stress
中圖分類號：U416.217 文獻標識碼：A文章編號：
0引言
目前，半剛性基層瀝青路面的結構形式廣泛地應用于市政道路中，為解決該路面結構出現的早期破壞問題，本文對柔性基層瀝青路面結構進行了研究。采用級配碎石、瀝青碎石等柔性材料作基層的瀝青路面結構，路面面層與基層之間應力、應變傳遞的協調過渡方面比較順利，同時結構材料為顆粒狀級配成型材料，排水暢通，致使路面結構不易受水損害[1]。柔性基層瀝青路面的研究與應用，使我國市政道路路面結構型式更加多樣性，適應我國地域遼闊、自然條件各異、各地經濟水平和交通量差別大的特點。
1瀝青路面結構類型簡介
瀝青路面結構層可由面層、基層、底基層、墊層等多層結構組成。在參考國外文獻資料及相關規范的基礎上，將瀝青路面結構大致分為半剛性基層瀝青路面結構、組合式Ⅰ結構、組合式Ⅱ結構、柔性基層瀝青路面結構以及全厚式瀝青路面結構5種類型，如表1所示[2]。
表1瀝青路面結構類型
半剛性基層瀝青路面是我國現階段大規模采用的一種道路結構形式，市政道路也同樣如此。半剛性基層具有板體效應，大大提高了路面結構的整體剛度，使得該種路面結構具有較高的強度和承載力、 良好的整體穩定性和耐久性。但是，由于半剛性基層本身的收縮裂縫難以避免，如果瀝青面層沒有足夠的厚度（通常認為瀝青面層厚度小于20cm，基層的橫向收縮裂縫在使用初期即會反射至瀝青面層，形成較多的橫向開裂。我國近年來許多道路已經將瀝青面層增至18cm以上，從實際使用情況看，仍然有明顯的反射性裂縫，并沒有防止得住。其主要原因有兩個：
（1）我國的水泥穩定粒料的強度通常比較高，在施工期間就產生了開裂，而且裂縫寬度也較大，向面層傳遞的拉應力自然也比較大。
（2）更重要的問題是，瀝青面層通常不是在一年內鋪筑的，第一年經常只鋪筑下面層然后經過一個冬天。也就是說，基層開裂的反射性裂縫是經過兩次反應傳遞到瀝青面層表面的，第一年先反射到下面層表面，以后再逐步傳遞到上面層。為防止半剛性基層瀝青路面的反射性裂縫，將基層和瀝青層在一年內完成鋪筑是極為重要的。
需要指出的是，比起其他措施來說，增加瀝青層厚度不僅會大幅度增加建設成本，而且效果不一定明顯[3]。此外，由于全厚式瀝青路面初期投資較大，該路面結構形式在我國大量使用需要進一步論證。
從我國的實際情況看，推廣和運用組合式結構和柔性基層這兩種路面結構應該是比較適宜的。對于中、輕交通量柔性基層瀝青路面結構可以適當減薄瀝青層厚度以降低路面造價。
2路面結構組合方案擬定
本文以沈陽市某主干道為例進行路路面結構力學分析，以級配碎石和瀝青碎石兩種柔性材料作為基層，擬定路面結構如下表2所示。
3 路面結構方案對比分析
瀝青路面結構及材料設計參數如表3所示。路面設計累計軸載作用次數為500萬，等級為中等交通等級。城市道路類型為大城市主干路，道路分類系數為1，面層類型系數為1，路面結構系數為1.6[4~5]。
對擬定的路面結構進行了力學分析計算路面結構適宜厚度和各層應力應變分析如下表4所示[6]。
表2路面結構組合方案擬定
表4路面結構厚度和各層應力應變計算
從表4中路面應力應變計算結果對比分析可以看出，路面結構厚度上，方案I最小，方案II最大；方案III的路表路面彎沉（一定程度上代表了路面結構抵抗豎向形變的能力）最小，方案II的彎沉最大；方案I各層層底拉應力均小于其他方案，需要特別指出的是，方案II由于采用的級配碎石基層，故該層產生的拉應力會在級配碎石層內自行消散，對面層幾乎沒有影響，方案II是解決半剛性基層反射裂縫最為徹底的方法。由于市政道路標高和道路用地限值是路面結構和線性選擇的決定性因素，綜合三種方案優缺點并考慮經濟性，選擇方案I作為市政道路最終方案。
4路面結構剪應力分析
由于市政道路車流量密集，車輛變速、制動頻繁，路面會受到頻繁的剪切作用，為了保證路面在使用時不會發生剪切破壞，有必要對剪應力做詳細的分析[7]。
路面結構研究以現行《公路瀝青路面設計規范》（JTG D50-2006）和《城市道路設計規范》（CJJ 37-90）為依據。路面結構設計采用雙圓均布垂直荷載作用下的彈性層狀連續體系理論進行計算，路面荷載及計算點如圖1所示。
圖1彈性層狀體系計算圖式
計算坐標點為A（0，0.1598）、B（0，0.1065）、C（0，0.0533）、D（0，0.2663）、E（-0.0959，0.1598）、F（0.0959, 0.1598）、O（0,0）。
篇2
關鍵詞 建設；市政；道路；設計；管理
中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號：
前言：
改革開放以來，隨著我國經濟的迅猛發展，我國城市化建設不斷深入，以市政道路為骨架的基礎設施規模越來越大。由于瀝青砼路面較水泥砼路面具有平整、無接縫、行車舒適、耐磨、噪聲低、施工期短、養護維修簡便等眾多優點，因此在講究品質的現階段，瀝青砼路面日益成為城市市政道路路面結構的選擇，在市政道路建設中得到大量應用。然而伴隨著瀝青路面的大量建設，由于技術、管理以及原材料選擇等原因，市政道路瀝青路面使用過程中出現的病害較高速公路要嚴重得多。要提升市政道路瀝青路面建設質量水平，設計是源頭、施工是基礎、監管是保證，而且取決于建設各方主體自覺行為和當地資源的保障程度。
1 市政道路瀝青路面設計常見的問題
由于市政道路瀝青路面規范、標準滯后，各地在設計中一般依據《公路瀝青設計規范》進行。市政道路瀝青路面設計主要問題：
1）交通量確定環節淡化，設計基礎不扎實；
2）路面結構組合設計不合理，面層采用結構形式空隙率偏大，基層設計材料沒有針對性；
3）沒有設計基礎數據支撐確定路面結構層厚度，且不符合《規范》要求；
4）路面結構層層間連接設計嚴重缺失，影響路面結構整體性。這些問題的存在，對瀝青路面建設質量及行業影響構成較大危害性。此外，路面荷載設計計算依據是按設計年限總交通量當量軸載次數，淡化了交通量計算，模糊了設計年限和使用年限概念。這樣，一方面影響了路面建設經濟性和適用性，另一方面交通量急劇增長縮短使用年限時，引起社會誤解，給行業帶來不好影響。
2 市政道路瀝青路面設計要求
2.1 交通量確定是基礎
設計者首先應根據規劃要求對修建道路在所處路網中的作用進行定位，通過對設計路段交通量實測、分析與預測，確定設計交通量，然后換算成標準軸載車道累計當量軸次數據進行后續結構層厚度計算。
2.2 結構組合設計是前提
在路面結構設計之前必須進行地質、環境、氣候和水文狀況的調查，根據當地材料供應的特點，確定滿足密實、抗滑、穩定、耐久的路面結構方案，滿足路面使用的基本要求。設計人員必須對當地多年的路面使用實際進行了解，從中吸取有益的部分結合最新的設計方法和理論進行設計。
2.3 材料組成設計是關鍵
資料表明：瀝青砼是最復雜的建筑材料之一，在正溫度狀態下，表現出一定的粘彈性；在負溫度狀態下，則具有一定的彈性。決定瀝青砼性能的最關鍵因素是礦料質量和礦料級配。作為設計者應對當地材料詳盡調查，提出材料的基本要求：級配大致范圍、篩孔分級、加工方法及顆粒形狀等。在此基礎上，選擇合理的級配設計結果，為道路施工提供基礎數據。
2.4 結構厚度設計是基本
路面結構層厚度設計是在組合設計的基礎上進行。路面結構設計采用雙圓均布垂直荷載作用下的彈性層狀連續體系理論進行，計算的厚度值應滿足結構整體剛度（即承載力）與瀝青層或半剛性基層、底基層疲勞開裂的要求。具體而言，輪隙中心處路表計算彎沉值ls 應小于或等于設計彎沉值ld，即ls ≤ld；輪隙中心或單圓荷載中心處的層底拉應力σm 應小于或等于容許拉應力σR，即σm ≤ σR。交通量和抗壓參數作為厚度計算的兩大要素，對厚度計算結果影響甚大。為了合理設計路面結構，抗壓參數應通過試驗確定。
2.5 排水設計是保障
水對瀝青路面的巨大破壞性已成為共識，市政道路排水條件較公路更為嚴峻，因此對排水設計更應引起重視。合理的排水設計應綜合考慮路表（人行道面）排水、中央分隔帶排水、交叉路口排水、路面結構層排水；合理選擇排水方案，布置排水設施，形成完整、暢通的排水體系，保證路基路面的穩定。
3 道路建設質量提高的措施
3.1 加強對工程要素的管理
從對人的管理方面講，施工現場中人的控制應先將人員劃分為各級管理人員和施工項目中的勞動力，據各自的責任目標對癥下藥，采取不同的措施，提高每個個體的素質，最終提高整個項目組織的素質。從對材料的管理講，開工前，應有供應備料計劃，施工中根據工程變更和進度，隨時調整進貨的數量和進場時間。從對機械的管理講，建筑業機械化水平的不斷提高，更多的機械運用到工程的施工建設上來，所以必須做到正確選用機械。根據工程特點選擇適宜的主導施工機械，各種輔助機械應與直接配套的主導機械的生產能力協調一致，當然為減少施工的投資額，應盡量選用現有機械。
3.2 完善質量監理程序
監理工程師在開工以前，向承包人提出一套對所有工程項目進行質量控制的程序及說明，以供所有駐地監理人員、承包人的自檢人員和施工工人共同遵循，使質量控制工作程序化。
3.3 做到分部分項工程管理
項目管理人員應能夠熟練掌握份內的各項標準、規范，熟悉或了解份外的各項標準、規范，根據目標責任體系和質量管理體系選擇適當的施工工藝，組織、管理、協調分部分項工程施工，做好事前在工程任務層次化分解的基礎上，制定一個詳細的合適的施工質量計劃。
3.4 質量檢測
在工程質量監理工作中，應遵循“一切用數據說話”的原則。監理試驗、檢測頻率不少于規范規定的最小頻率。
4 結論
要提升市政道路瀝青路面建設質量，需要建設單位工作要深入有效、設計深度要確保、施工企業自控要到位、監理檢查要把關、檢測結果要客觀、政府主管部門要確立瀝青砼路面設計、施工標準體系，工程質量監督機構工作要有力，只有各方共同努力，方能取得預期效果。
參考文獻
[1]JTGD50-2006 公路瀝青路面設計規范[S].北京：人民交通出版社，2006.
[2]JTGF40-2004 公路瀝青路面施工規范[S].北京：人民交通出版社，2004.
[3]林增忠.市政道路瀝青路面建設質量若干問題與對策[J].福建建筑，2008，3
篇3
關鍵詞：舊路調查舊路面評價加鋪設計
中圖分類號： S611 文獻標識碼： A 文章編號：
1概述
目前，我國城市道路車行道路面結構形式主要為瀝青路面和水泥混凝土路面，不論哪種路面結構形式，使用一段時間后均會出現不同形式、不同程度的損壞。以瀝青路面為例，隨著使用時間的延續，其使用性能和承載能力不斷降低，超過設計使用年限后便不能滿足正常行車交通的要求，而需補強或改建。路面補強設計工作主要包括現有路面結構狀況調查、彎沉評定以及補強厚度計算。
2現狀調查
對路面進行結構狀況的調查與評定，主要是了解路面現有結構狀況和強度，據以判斷是否需要加強或預估剩余使用壽命，分析路面損壞的原因及提出處理措施。舊路面狀況調查工作包括如下內容：
（1）交通調查對于當前的交通量和車型組成進行實地觀測，通過調查分析確定年平均日交通量，預估交通量增長率。
（2）損壞調查按照裂縫類、變形類、松散類和其它類4個類型（參見《城鎮道路養護技術規范》CJJ36-2006，本文以下簡稱“規范CJJ36”），詳細記述每項損壞的破壞程度、破壞范圍及位置，并分析產生的原因。
（3）彎沉測試 對舊路進行彎沉檢測，評價舊路面結構承載能力。
（4）路基狀況調查 調查沿線路基土質類型、填挖高度、分層含水量、地下水位及承載力等，分析路基的穩定性、強度以及路基路面的排水狀況。
（5）路面設計、施工及養護調查。
3路面技術狀況評價
3.1評價內容
評價內容主要包括路面行駛質量指數（RQI）、路面狀況指數（PCI）、路表回彈彎沉、抗滑系數（SFC或BPN）和綜合評價指數（PQI）為評價指標。
3.2評價方法
路面技術狀況分為A、B、C、D四級，分別代表優秀、良好、合格和不合格。通過測試和計算，確定路面技術狀況等級。評價時宜按1km為單位將項目分成若干段，對各段分別進行評價。
（1）路面行駛質量評價
通過計算路面行駛質量指數（RQI）值，評定路面行駛質量等級。
RQI=4.98－0.34×IRI （3.2.1-1）
式中IRI——國際平整度指數，可由下式計算：
IRI=a+b×BI（3.2.1-2）
式中BI——平整度測量設備的測定結果（如平整度標準差σ）；
a、b——標定系數。
通過計算RQI值，并根據道路等級確定路面行駛質量等級。
（2）路面損壞狀況評價
以路面損壞狀況指數（PCI）為評價指標，按下式計算：
（3.2.2-1）
式中n——路面損壞種類數，對于瀝青路面n=4；
m——某類損壞中單項損壞項數；
DPij——單項損壞扣分值，根據損壞密度，查規范確定。
ωij——損壞類型的權重，按下式計算：
（3.2.2-2）
其中，單項扣分占該類損壞扣分或單類扣分占總扣分的比值
通過計算PCI值，并根據道路等級確定路面損壞狀況等級。
（3）路面結構強度評價
回彈彎沉值表征瀝青路面結構強弱程度，對檢測數據經過統計計算，求得彎沉代表值，進而確定路面結構強度等級。彎沉代表值按下式計算：
（3.2.3）
式中——舊路面的實測彎沉平均值（0.01mm）；
S ——路段內實測路表彎沉標準差（0.01mm）；
Za ——與保證率有關的系數，快速路、主干路Za =1.645 ，其它道路瀝青路面Za =1.5；
K1、K2、K3 ——分別為季節、濕度、溫度影響系數，可根據當地經驗確定；
根據計算彎沉代表值，按交通等級和基層類別的不同確定路面結構強度等級。
（4）抗滑性能評價
路面的抗滑性能根據橫向力系數（SFC）或擺置（BPN）確定。
（5）綜合評價
綜合評價指數（PQI）是表征路面完好與行駛舒適程度的綜合指標。因為路面行駛質量指數和路面損壞狀況指數是最能反映路面使用性能的兩個指標，所以在進行路面綜合評價時，只采用RQI和PCI兩個指標，按下式計算：PQI=T×ω1×RQI+PCI×ω2（3.2.5）式中T——RQI分值轉換系數，T=20；ω1——RQI的權重，對快速路或主干路取0.6，次干路或支路取0.4；ω2——PCI的權重，對快速路或主干路取0.4，次干路或支路取0.6；通過計算PQI值，并根據道路等級確定綜合評價等級。
3.3.路面維修等級
根據路面評價等級結果，參照“規范CJJ36”中的相關規定，判斷是否需要加鋪補強。
4損壞整治
瀝青路面的各種損壞應根據其產生的原因及其特點采取相應的措施進行整治一般來講可采取以下措施對舊路面進行處理：
1 瀝青路面整體強度基本符合要求，車轍深度小于10mm，輕度裂縫而平整度及抗滑性能差時，可直接加鋪罩面，恢復表面使用功能。
2 對中度、重度裂縫段宜視具體情況銑刨路面，否則，應進行灌縫、修補坑槽等處理，必要時采取防裂措施后再加鋪瀝青層。對瀝青層網裂、龜裂或瀝青老化的路段應進行銑刨，并設粘層瀝青后，再加鋪瀝青層。
3 對整體強度不足或破損嚴重的路段，視路面破損程度確定挖除深度、范圍以及加鋪層的結構和厚度。
5方案設計
5.1設計基準期
舊路補強設計不同于新建路面設計，其設計目的是為滿足一定時間內的交通需要，因此舊路補強設計應根據道路等級、交通量、改擴建規劃和已有經驗確定適當的設計基準期。可采用8年、10年、甚至15年。
5.2舊路面的當量回彈模量
現狀路面的當量回彈模量是加鋪設計過程中的一個重要參數，其值直接決定路面加鋪厚度，各路段的當量回彈模量應根據各路段的計算彎沉值，按《城鎮道路路面設計規范》（CJJ 169-2012）中的相關規定計算。
5.3方案擬定與計算
不同路段應根據其特點擬定不同的設計方案，同一路段也應進行多方案比選。擬定幾種可行的結構組合，并確定各補強層的材料參數，采用彈性層狀連續體系理論理論進行計算。
5.4確定設計方案
根據施工條件、工程造價、環境影響、工期要求等，對各種方案進行技術經濟比較，確定合理的設計方案。
6結語
（1）道路改造時，應對舊路進行全面的調查檢測，對舊路的各項技術狀況進行評價并結合實際情況采取相應的改造對策。
（2）加鋪設計中，舊路當量回彈模量是結構計算的重要參數，由彎沉值換算得到，因此，對舊路面的彎沉檢測非常重要，不僅影響對舊路面的評價結論，而且對加鋪設計的合理性影響很大，直接影響到工程建設的質量。
（3）對舊路損壞應弄清原因，采取合理的措施進行的整治，消除對加鋪層的不良影響，使路面改造后能達到預期使用功能。
（4）加鋪設計應通過一套完整的、系統的設計方法，并結合當地經驗，才能做到經濟合理、質量可靠。切忌生搬硬套，盲目加鋪。
7參考文獻
[1] 鄧學鈞.路基路面工程（第一版）.北京：人民交通出版社，2001
[2] 達.路基路面工程（第一版）.北京：人民交通出版社，2009
[3] 中華人民共和國行業標準.城鎮道路路面設計規范（CJJ169-2012）.北京：中國建筑工業出版社，2012
[4] 中華人民共和國行業標準.城鎮道路養護技術規范（CJJ36-2006）.北京：中國建筑工業出版社，2006
篇4
關鍵詞：瀝青路面；病害；防治
一、瀝青路面病害成因
1 瀝青質量問題
由于近幾年國家城市基礎設施建設，城市道路開工項目很多而建設資金又有限，因此，在道路結構層的厚度設計、材料的使用上本著經濟適用的原則，而對交通量的變化，使用年限并沒有重點研究。像高等級瀝青路面，省市采用的是上面層使用進口瀝青，而中面層、地面層則采用國產瀝青，就國產瀝青而言能達到規范要求的廠家并不多，而且數量十分有限
不可能滿足國內建設規模的需要。
2 設計規范存在的問題
目前，柔性路面國家設計規范仍然采用彎沉值控制，路面設計以軸載100kN 的雙輪組單軸為標準軸載；對瀝青混凝土面層應采用容許回彈彎沉、彎拉應力和剪應力三項指標設計；在交通量小的支路上鋪筑瀝青時，可僅用容許彎沉值設計；對瀝青碎石面層采用容許回彈彎沉和剪應力兩項指標設計。設計年限內標準軸載累計數和折合成標準軸載累計數作為控制指
標。
在路面設計中，一方面交通車輛調查資料，是為通行能力服務的，沒有考慮到超載的問題，使得設計中得不到準確軸載，造成設計年限內累計標準軸載出現與事實不相符的情況。這樣，對于一些道路而言，從一開始就降低了累計標準軸的數量，使得設計彎沉值偏大，基
層、低基層的拉應力偏小，造成路面整體剛度不足，導致路面提前破壞。另外，由于受經濟利益的驅動，載貨車輛中，80有超載現象，正是這部分超載車輛加速了路面的破損，促使路面開裂、推擁，甚至局部下陷。
3．瀝青混合料配合比設計
瀝青混合料配合比設計也是關鍵問題，瀝青混合料配合比設計按規范要求應經過四個階段，即目標配合比設計階段，生產配合比設計階段，生產配合比驗證階段和試拌試鋪階段，各階段要達到的目的都有明確的要求。在施工時，有的單位壓縮兩至三個階段，有的干脆憑經驗進行施工，因此，從理論和實踐來講存在較大的偏差，從而導致瀝青混合料內在質量存在先天不足，另一方面由于目前國家現狀所致，道路建設工期較短加上標價偏低，碎石料場不規范，大多地材都由個體企業承擔，料場分散，設備落后，材料的均質性，穩定性均有較大的差別，雖然大部分單位在開工前都取樣做了篩分分析符合要求，在施工過程中也檢測并予調整配合比，但由于變化大，差異性大不可能做到十分準確，油石比級配都在變化，這是導致路面出現一些常見病害的原因之一。
4、現場施工質量控制問題
路面施工過程是其質量形成的關鍵環節。直接影響面層質量的施工環節主要是面層本身的施工、基礎施工及相關聯接層施工。
對原材料檢驗不嚴
對瀝青混合料的配合比控制不夠，特別是礦粉和瀝青用量不準，使瀝青路面早期出現推擁、油包、松散、露骨、坑槽等； 施工機械設備陳舊、不配套，使混合料的配合比計量、拌和均勻性、壓實度、平整度等受到很大影響；施工過程中的路面污染料的含量密切相關，當粗粒含量很大時，即使壓實度超過100%，并不表示該基層已經密實。因此，要適當增大碾壓噸位、增加碾壓遍數，確保基層到規定壓實密度。
二、瀝青路面病害的防治
1 精心設計
公路工程的設計質量是工程質量的基礎和前提，設計應從實際出發，對氣候、水文、地質、材料、交通量、在中情況進行認真調查，綜合各種因素，選擇多種路面結構、材料，以及多種配合比、結構層厚度進行試驗、研究、比選，必要時應鋪筑試驗段。瀝青路面的設計應注意以下問題：
1．1 盡心選擇路面個結構層的類型，確定各層的合理層位與合理厚度。
1．2 正確確定路面結構設計參數，如土基回彈模量、瀝青混合料設計參數、基層墊層材料設計參數。
1．3 合理進行各層材料組合設計。
1．4 加強瀝青路面的防水、排水設計。
1．5 提高瀝青面層壓實度，較小空隙率。
2 嚴格施工質量管理
瀝青路面施工必須按全面質量管理的要求，建立健全有效地質量保障體系，實行目標管理工序管理，明確崗位責任制，對施工的全過程及每道工序的質量進行嚴格的檢查、控制、評定，以保證達到規定的質量標準。要以分項工程、分部工程、單位工程逐層的質量保證來最終保證建設項目的整體質量，并做好以下工作：
2．1 加強原材料的檢驗工作。
2．2 加強瀝青混合料配合比的控制。
2．3 提高設備的工作性能。
2．4 鋪筑試驗路段。
2．5 加強施工過程中的質量管理與檢查。
3、加強養護，保證路面的使用功能。
預防瀝青路面早期出現病害，工程竣工后加強養護、提高養護質量能有效地的防止病害的發生和繼續擴散。應隨時掌握路面的使用狀況，加強日常維修保養，及時修補各種損壞，保持路面清潔完好、無雜物、無堆積物，疏通排水設施，避免積水滲入路基、路面，影響路面的強度和穩定性。
3．1 縱橫向的施工縫是路面的薄弱環節，應加強初期養護，隨時用3m直尺量測平整度，鏟高補低，經拉毛后，用混合料調平、壓實。開放交通初期，應控制車速不超過20Km／h，不得制動和掉頭，如有損壞，要及時處理。
3．2 瀝青路面日常養護要保持路面平整、橫坡適度、線性順直、路容整潔、排水良好。要加強路況巡查，掌握路面情況，隨時排除損害路面的各種因素，及時發現病害，研究分析病害產生的原因，并有針對性的及時對病害進行維修處理，把病害消滅在萌芽狀態，提高路面的工作性能和使用壽命。
篇5
關鍵詞：路面結構設計；教學大綱；教學改革
中圖分類號：G6420 文獻標志碼：A 文章編號：1005-2909（2013）02-0098-05
路基路面工程是土木工程（交通土建）專業和交通工程專業實踐性很強的主要專業課之一，對培養道路工程應用型人才起重要作用。課程主要研究路基路面的基本概念、設計原理、計算方法和施工管理技術等內容。由于公路工程技術的不斷發展，交通部在1995年后陸續頒布了《公路路基設計規范》（1995年）、《公路路基施工技術規范》（1995年）、《公路軟土地基路堤設計與施工技術規范》（1996年）、《公路排水設計規范》（1996年）、《公路瀝青路面設計規范》（2006年）、《公路改性瀝青路面施工技術規范》（1998年）、《水泥混凝土路面設計規范》（2011年）等。但是，全國多數高校所用的路基路面工程教材的出版跟不上規范更新的步法，規范中的新內容在教科書中沒有及時更新，這就給正常的授課帶來較大困難。如果完全依照現有教材講解，有些內容已經在道路工程實際設計或使用中不再適用，這樣的教學會對學生形成一種誤導。如果按照新出版規范授課，無論學生還是教師，都沒有可作為授課的合適教材，這就給課堂教學帶來極大困難。為此也有一些學者對這方面的教學內容進行了探討和研究[1-2]。
基于上述原因，針對新舊規范的不同之處，結合課程對應的不同授課學時要求和教育部關于土木工程專業建設的要求[3]，對2009版路基路面工程課程教學大綱[4]進行了修改。重點是教學內容的增減、教學方法的改變、作業布置方案的變化、習題課的增加等。根據瀝青路面結構設計和水泥路面結構設計的新規范[5-6]，重點介紹新規范中主要的修改內容，包括設計理論和設計方法，講解現行瀝青和水泥路面結構設計分析的詳細計算過程。通過對比論述，提醒學生注意新規范的修改之處對實際工程中道路設計結果的影響。根據上述修改內容，基于實際工程結構資料，編寫了多個適用的算例，方便學生學習使用。
一、基于新規范下教學內容的修改和增補
（一）瀝青路面設計章節教學內容的修改增補
1.新規范中修改內容簡介
較上一版規范（JTJ 014―97）《公路瀝青路面設計規范》，新規范[5]中新增內容主要表現在：
（1）強調按實際情況做好交通荷載分析與預測，按照全壽命周期成本的理念進行路面設計。
（2）采取防止早期損壞的技術措施，加強材料、混合料和路面結構組合設計的要求，增加柔性基層、貧混凝土基層等設計內容。
（3）細化半剛性基層混合料繼配類型，調整集料繼配范圍，補充了二灰穩定集料抗凍性設計要求。
（4）路面厚度計算方法在參數取值和舊路補強公式上有所改進。
（5）增加了舊水泥混凝土路面加鋪瀝青層設計內容。
（6）補充了水泥混凝土橋面瀝青鋪裝設計內容。
2.多層體系路面結構向三層體系轉換
由于最新規范的設計計算是基于配套出版或其他正式出版的路面結構設計軟件（如HPDS2011）而進行設計計算的，如果沒有這些軟件，路面結構設計就無從下手。換句話說，最新規范中在已知某些路面結構設計參數（如交通量、道路等級、設計年限、各層路面結構材料參數等）的基礎上，只介紹了如何基于軟件進行道路最終結構的調試和設計，沒有介紹這些軟件是基于哪些計算公式，如何對路面進行中間的計算和最后結果的選擇。況且，最新出版的相關教材，也沒有再介紹如何利用手算方法進行多層路面結構的設計和計算。另外，以學校目前的教學條件，在授課過程中，還不能做到所有學生均配備計算機，加上軟件計算的中間過程學生不熟悉，無法更深層次地理解多層路面結構的理論設計過程，即使課程學習結束，對瀝青路面結構的設計也不會用手算。針對這些情況，筆者在最近幾年的授課中，為使學生學會用手算方法進行瀝青路面結構的設計計算，加深對瀝青路面結構設計理論和具體計算方法的理解，增加了多層體系向三層體系的轉換方法講解，這也是目前瀝青路面結構設計軟件中采用的中間計算方法。
在進行多層體系向三層體系的轉換中，需要查閱一些諾模圖，為此，課題組將這些諾模圖整理后上傳至學校教務處的精品課程網站上，作為結構設計計算的輔助資料供學生自由下載和打印。根據計算目的的不同，三層體系轉換的計算公式也不盡相同，大致有以下幾類。
（1）彎沉等效換算法：結合已知的三層體系彎沉諾模圖，將多層體系路面結構按照面層頂面彎沉相等的原則換算為三層體系，如圖1所示。對應的具體換算公式為
（二）水泥路面設計章節教學內容的修改增補
1新規范中修改內容
較前一版規范相比，新規范[6]中新增內容有：
（1）混凝土板極限斷裂的驗算標準和貧混凝土及碾壓混凝土基層的疲勞斷裂設計標準。
（2）考慮特重車輛和專用道路結構設計，增加了極重交通荷載等級。
（3）改進接縫設計及填縫材料的選型。
（4）完善連續配筋的裂縫間距和裂縫寬度兩個設計指標的計算公式。
（5）提高混凝土板錯臺量和接縫傳荷能力的評級標準。
（6）完善材料設計參數經驗參考值。
由于最新規范在2011年12月才出版，較上一版規范改動量非常大，尤其是在水泥路面結構設計過程中所用公式與前一版規范完全不同，現有教材水泥路面結構設計章節的計算公式全部不再適用，而且目前還未見針對最新規范出版相應的教材，這就造成已有教材的水泥路面結構設計章節與新規范不符，不能繼續講授。在這種情況下，作為一線授課教師，必須提前給學生準備補充講義，并且在課堂教學中把最新規范的設計理念和計算公式講授給學生。另外，新規范的設計計算是基于規范配套出版或其他正式出版的路面結構設計軟件（如HPDS2011）而進行設計計算的，不便于學生熟練掌握和運用。為此，從2012年開始，針對水泥路面結構設計章節，筆者重新編寫了教案、講義、課程課件，以及作業習題等授課資料。
2新規范下水泥路面結構應力計算
由于規范中規定的水泥混凝土路面結構設計理論是采用設計驗算法，根據已知的交通量、道路等級、地區區劃，以及建筑材料等資料，初步擬定待設計結構組合，然后對該結構進行荷載應力和疲勞應力的分析計算，最后利用可靠度系數對結構進行應力的校核。新規范中突出的一點是除了上述驗算之外，還增加了道路最大荷載作用下結構的應力校核計算。新規范中對應水泥路面結構設計時的應力計算方法如下[6]。
（1）荷載應力。設計軸載在臨界荷位處產生的荷載疲勞應力σpr=krkfkcσps。
最重軸載在臨界荷位處產生的最大荷載應力σp，max=krkcσpm。
其中，σpm為最重荷載在四邊自由板臨界荷位處產生的混凝土板的最大荷載應力。
kr為考慮接縫傳荷能力應力折減系數，縱縫為設拉桿平縫時，kr=0.87～0.92（剛性和半剛性基層取低值，柔性基層取高值）；縱縫為設拉桿企口縫時，kr=0.76～0.84；縱縫為不設拉桿平縫或自由邊時kr=1.0。
kc為考慮偏載和動載等因素對路面疲勞損壞影響的綜合系數，按公路等級查表16-24確定。
kf=Nνe為考慮設計基準期內荷載應力累計疲勞作用的疲勞應力系數。
特別的，設計軸載PS和最重軸載Pm在四邊自由板臨界荷位處產生的荷載應力（MPa）為：
σps=1.47×10-3r0.70h-2cP0.94s，
σpm=1.47×10-3r0.70h-2cP0.94m，
（3）極限狀態的校核。水泥混凝土路面“單層板”結構設計中，根據水泥路面結構設計的一些已知參數，查閱規范中相應的表格，選定待設計路面結構的可靠度系數，以及路面材料的彎拉強度標準值fr，在上面荷載應力和溫度應力計算的基礎上，最后利用γr （σp r + σtr ）≤fr ，γr （σp ，max + σt，max ）≤fr 進行校核。如果滿足，說明前面擬定的水泥路面結構滿足荷載和溫度對它的綜合作用效果；否則對已擬定的水泥路面結構各層進行重新擬定，并重復上述步驟進行計算。
關于水泥混凝土路面彈性地基“雙層板”“復合板”“有瀝青上面層”的水泥混凝土板的荷載應力和溫度應力，以及“加筋”水泥混凝土路面結構設計詳見最新規范。
二、教材選用和教學大綱的修改
（一）教材的選用
土木工程專業和交通工程專業培養方案中，都有路基路面工程這門課，分別為56和42學時。前幾年采用同濟大學出版社出版的教材[7]，瀝青路面結構設計新規范出版后，全國陸續出版了基于新規范編寫的教材，故兩年前已經改換為人民交通出版社出版的教材[8]。但由于JTG D40―2011《公路水泥混凝土路面設計規范》在2011年底才出版，目前使用的教材在水泥路面結構設計章節也還是舊的內容，為此，筆者負責編寫了補充講義，作為這部分教學內容的補充教材使用，使學生在校學習期間便能夠學到最新的技術規范、標準和先進的科技知識，實現了教學內容與科技進步、行業技術規范的緊密結合。
（二）教學大綱的調整
由于上述教學內容的增加和補充，致使2009年補充制定的路基路面工程課程教學大綱[3]與目前實際教學要求不符，為此將上述瀝青路面結構設計時涉及的多層體系換算教學內容增加到教學大綱中，約2學時?？紤]土木工程專業已提前開設彈性力學課程，講解了多層體系的理論分析內容，因此，在滿足瀝青路面設計章節總學時不變的前提下，在路基路面工程授課中減少了2學時路面結構彈性多層體系理論分析的授課內容。
對水泥混凝土路面結構設計章節，由于新規范中的設計理論基本沒變，只是對應的計算公式發生了變化，故將原來的授課內容進行相應的替換即可，授課學時基本不變。
另外，由于新規范出版后路面結構設計內容和計算項目的增加，原來教學大綱中的習題課學時（4學時）已經不能滿足授課需求。為了增加習題課授課學時，針對土木工程專業和交通工程專業的學生，從2010年開始另外增開了32學時的路基路面檢測選修課，其中有一部分試驗教學內容和路基路面工程課程類似，經學科組討論決定，將原來課程中試驗部分的授課學時（約4學時左右）減少2學時，用于增加瀝青和水泥路面結構設計的習題課學時。
三、結語
根據教育部下發的有關普通高等學校本科專業建設的要求和內蒙古工業大學教學大綱文件中關于課程建設的要求，課題組對最新出版規范進行研究。經過學院教學委員會的同意，對路基路面工程課程的授課內容和教學大綱作了部分修改和調整，涉及的內容有以下4點：
（1）增加了瀝青路面結構設計章節中多層體系換算的授課教學計劃，對應地減少了路面結構彈性多層體系理論分析的授課學時。
（2）根據最新規范，對水泥混凝土路面結構設計章節的內容全部進行替換。
（3）增加路面結構設計章節中的習題課授課內容，同時減少路基路面工程課程中試驗方面的授課學時。
（4）針對上述修改內容，編寫了課程的多媒體課件，具體修改、制定了2009版教學大綱和對應的教學計劃。
另外，還將已經購買的正版HPDS2006路面設計軟件升級到HPDS2011，方便按最新規范進行演示教學。在2009級學生的實踐和調查回訪中，學生普遍反映教學效果良好，說明基于最新出版規范，對路基路面工程課程教學內容的改革有利于提高教學質量。
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Research on the timely innovation of teaching program for pavement structural design based on the new specification
SONG Yunlian，LIN Min，HU Bing
（Civil Engineering Institute， Inner Mongolia University of Technology， Huhhot 010051， P. R. China）
篇6
關鍵詞：市政工程 瀝青路面 質量 技術控制 設計 補強
中圖分類號：U416.217 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）12（b）-00-01
瀝青路面上加鋪瀝青混凝土加鋪層由于舊路面和加鋪層都采用柔性材料可采用彈性層狀體系理論計算加鋪層厚度把舊路面上測得的彎沉值換算為舊路面當量回彈橫量。按照規定，瀝青路面翻修的主要方法是在瀝青路面上加鋪瀝青混凝土加鋪層，由于舊路面和加鋪層都采用柔性材料加鋪層設計可以應用彈性層狀體理論按照新路面進行設計。此時，需要在現有市政道路采集各路段土基的材料的彈性模量、路面厚度及回彈模量等技術指標，但是，這些工作不能很快地完成，還需要得到這些參數再進行大量的實驗才能完成，在目前的市政道路上很容易進行彎沉測量，實驗工作可以實現自動化，如果使用自動彎沉儀能夠較迅速地完成。因此，加鋪設計普遍地采用以彎沉為指標的方法，可對目前現有路面測得的彎沉引用當量回彈模量的概念換算為假設的路基模量，再用層狀體系理論的彎沉公式進行加鋪計算，市政道路瀝青路面設計規范規定，加鋪層設計方法是采用當量回彈模量法把原本是層狀體系的現有路面看作是表面有相同彎沉的均質路基的彈性模量。加鋪設計時，先對原有路面的當量回彈模量進行計算，若加鋪單層時，以雙層彈性體系為設計計算的力學模型，加鋪n-1層時以n層彈性體系為力學模型計算。加鋪設計時，仍以設計彎沉值作為路面整體剛度的控制指標；對于城市主干路以上的道路還應驗算加鋪層層底拉應力、容許應力、各加鋪層層底拉應力以及設計彎沉值并以彎沉綜合修正系數及加鋪層材料參數來確定與新建路面設計的各項規定相同。
1 瀝青路面結構狀況調查與評定
在調查與評定使用中路面的結構狀況時，要對其判斷是否需要補強或預估剩余使用壽命，這樣做主要是了解路面現有結構狀況和強度，分析路面損壞的原因及提出處理措施。
1.1 路面狀況調查
對現有路面狀況進行交通調查，其目的是對于車型組成及當前的交通量進行實地觀測，通過調查分析預估交通量增長趨勢來確定年平均增長率。路基狀況調查包括調查地下水位、沿線路基土質、地面排水情況、填挖高度等要素從而確定路基干濕類型和土組，需量測路基和路面寬度、取樣試驗及開挖試坑進行量測并要詳細記載路表狀況及路拱大小，對路面修建和養護歷史進行詳細的調查并對路面的病害和破壞應詳加記述并分析產生原因。
1.2 路面承裁能力評定
通常采用測量路表輪隙回彈彎沉的方法對路面結構強度的進行評定。由于路面在一年內的不同時期具有不同的強度，而經補強設計的路面必須保證在最不利季節具有良好的使用狀態，因此原有路面的彎沉值應在不利季節測定，若在非不利季節測定，應按各地的季節影響系數進行修正。如在原砂石路面上加鋪瀝青面層時，因補強后對路基的濕度有影響，路基和基層中的水分蒸發較以前困難，致使路基和基層中濕度增加，彎沉增大強度降低。補強層的計算方法很多，可分為經驗法和理論法兩大類。經驗法是以補強試驗路資料為基礎進行歸納總結的方法，其實用簡便，但使用有一定的局限性。理論法則以力學分析為基礎，結合交通、環境和材料等特性，對理論計算結果進行修正的方法。我國、現行路面設計規范對補強層厚度的計算都采用理論法。
2 瀝青混合料的攤鋪技術措施
2.1 原路面當量回彈模量的計算
采用理論法計算補強層厚度的關鍵問題是如何確定原有路基路面體系的計算回彈模量。若大量進行現場承載板試驗，顯然不太現實。若能利用便于大量測定的路表彎沉值進行求解，則比較可行。將原路基路面結構體系視作表面計算彎沉相等的彈性均質體，利用彈性半空間體表面在圓形剛性承載板下的荷載一彎沉關系式，并考慮計入承載板測定的彎沉與汽車測定的彎沉間的差異及補強層材料的影響。
2.2 加鋪層設計
加鋪層厚度與結構組合設計應與縱橫斷面設計相結合，路面厚度設計應考慮路面縱坡是否順適、與周圍環境是否協調等情況進行綜合分析確定。加鋪層的結構類型，可根據公路等級、交通量、當地經濟條件和已有經驗，選用一層或多層瀝青混合料或半剛性基層、組合式基層、柔性基層、貧混凝土基層等結構。計算原有路面的當量回彈模量。擬定結構組合方案及設計層位，確定各加鋪層的材料參數。根據加鋪層的類型確定設計指標。當以路表回彈彎沉為設計指標時，彎沉綜合修正確定。設計層的厚度采用彈性層狀體系理論設計程序計算。對于季節冰凍地區，中濕與潮濕路段，還應驗算防凍厚度。
3 結語
路面設計主要包括結構組合、材料組成設計和厚度確定三個方面。雖然路面結構設計主要討論結構組合和厚度確定，但結構組合時必須考慮各結構層組成材料的特性和要求，而確定所需厚度時離不開合理選取材料參數。合理的路面結構組合是保證路面使用性能的基礎。組合時，必須綜合考慮交通荷載、環境溫度和濕度、支承條件、組成材料特性、各結構層的功能要求和協調作用等各個方面，并充分吸收已有的設計和使用經驗。瀝青路面的損壞現象、機理和肇因十分復雜，因此路面結構設計只能選用多種指標，分別控制不同的損壞模式。不同設計方法根據對路面主要損壞現象的認識和分析，選用不同的設計指標。本章主要介紹我國公路瀝青路面設計規范中采納的設計方法，它是以彈性層狀體系理論為基礎的力學一經驗設計法。該法以路表彎沉作為路基路面整體承載能力的控制指標，以整體性材料層底的拉應力作為疲勞開裂的控制指標，進行結構厚度的設計。要使設計結果能同實際相符，路面結構設計方法就要能全面地反映材料、環境、荷載和土基狀況等因素對結構性能的影響，所以，必須收集足夠的交通、土質、氣象和水文資料，并在同實際工作環境相符的條件下對所用材料進行物理力學性質試驗，獲取可靠的材料參數。而要做到這一點，是非常困難的。因此，現有設計方法都存在不完善之處，還有待隨著研究工作的深入和實踐經驗的積累，不斷進行修正、補充和完善。
參考文獻
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篇7
摘要：本文闡述了預防性養護的概念、特征及意義，分析了瀝青路面的病害類型，最后了提出幾點減小瀝青路面病害的建議。
關鍵詞：預防性養護 瀝青路面 病害
1、引言
近年來，隨著國內外預防性養護技術的深入研究，各種預防性養護技術在路面養護工程中得以了廣泛的推廣和應用。預防性養護是一種積極主動的養護方法，可以防止路面輕微病害的進一步擴展，減緩路面使用性能進一步惡化，延長路面使用壽命。預防性養護就是經過檢測， 在道路病害出現之前有針對性地對路面預先養護處理， 防止病害的進一步擴展， 以減緩路面使用性能的惡化速率， 延長路面使用壽命。預防性養護通常用于沒有發生損壞或只有輕微缺陷與病害跡象的路面。目前國內外常用的預防性養護措施與方法主要有以下幾種：霧封層、裂縫處理、微表處、稀漿封層、石屑封層和Novachip超薄粘結磨耗層等。
1.1預防性養護的概念
預防性養護，就是在合理的時間內對相關公路設施進行正確維護。預防性養護以道路系統正常使用狀態下的部分功能性缺失為對象，以延緩道路損壞，延長道路使用壽命為目的，需在路面出現明顯破壞之前進行。
1.2防性養護的特征
（1）采取的措施是在路面結構完好，路面運行狀況良好時進行，對特定的路面狀況需要把握最佳的預養護時間；
（2）所采取的預防性養護措施具有費用效益；
（3）預養護措施的選擇和應用必須與特定的路面狀況緊密結合；
（4）預養護是有計劃的系列措施，而不是僅僅使用一次。
1.3預防性養護的意義
長期以來，公路的養護和運營成本以及正常的通行之間存在著明顯的相互制約甚至矛盾。預防性養護就是基于解決上述矛盾而提出的一種全新的路面養護理念。旨在尋求一種更有效的公路瀝青路面養護措施，特別是特殊地區瀝青路面的養護，保證公路運營質量和運輸效率。為了從根本上解決上述矛盾，最大可能的使路面病害在產生的初期就得到控制甚至徹底消滅，從而避免路面病害的蔓延與進一步惡化影響其使用性能，大大的降低公路養護費用，使得路面自始至終都處于正常的服務水平，瀝青路面的預防性養護作為一種全新的養護新理念已經成為公路瀝青路面健康發展的必然需求。
2、瀝青路面的病害
瀝青路面破損按類型、嚴重程度和范圍可分為裂縫類、變形類、松散類以及泛油、車轍四大類。
（1）裂縫類
裂縫是公路瀝青路面上較為普遍的破壞類型，約占整個破壞的二分之一，主要有縱向裂縫、橫向裂縫、塊狀裂縫和龜裂等。其中橫向裂縫居多，分布較有規律性，在同一路段內基本等間距分布，裂縫間距要為5-20m，大多在路面寬度范圍內貫通?？v向裂縫在個別路段上發育明顯，多出現在路面中央和路肩邊緣，寬度最大可以達到3mm，長度由數米至數百米不等。塊裂和龜裂多出現在沉陷路段，這種裂縫在行車荷載的作用下極易擴散，造成更大面積的損壞。
（2）變形類
路面結構保持其完整性，但由于路面材料或路基穩定性等原因，路面表面形狀發生變化。在幾類路面破壞中，變形類破壞最為嚴重，也最為常見，約占路面破壞的一半，主要表現為波浪和沉陷，而車轍、隆起的比例相對較小。變形類破壞與青藏公路所處地區的凍土類型、凍土路基的凍融穩定性等密切相關。沉陷在陽坡處明顯多，而陰坡處明顯少；并在有水的一側沉陷顯著。同時，路基施工壓實質量也有重要影響。
（3）松散類
由于輪胎與路面的作用，以及環境因素的影響，使得路面表層材料散失，造成破壞，主要表現為松散、坑槽、脫皮等，其中松散破壞居多。不少路段材料散失嚴重，表面粗糙，粗集料外露，路面呈現坑狀。長期受溫度和路面雨水的影響，導致瀝青老化，黏結力下降，是造成瀝青路面這類損壞的主要原因。
（4）泛油、車轍
高原地區太陽輻射強烈，加劇瀝青的軟化，使得瀝青熱穩性變差，同時在車輛的反復碾壓下產生永久變形和塑性流動并而逐漸產生車轍，嚴重影響了瀝青路面的使用。這類病害的產生除了受外部環境的直接影響外，混合料中油的比例偏大、選擇的瀝青材質不穩定以及施工工藝不當也是重要的因素。
3、減小病害的建議
（1）結構組合原則
1）減小路基不均勻融沉變形在路面結構內引起的附加應力，提高路面結構抗融沉變形能力。
2）減小路面結構吸放熱的不平衡，減少瀝青面層吸收的輻射熱向下傳遞，改善路面結構的導熱性能。
3）提高路面結構的抗反射裂縫能力。
（2）路面結構設計
按照現行《公路瀝青路面設計規范》及《公路瀝青路面施工技術規范》的要求，考慮瀝青面層鋪灑透層瀝青及乳化瀝青下封層，使兩者有機結合。如有條件，基層可考慮級配碎石基層或在半剛性基層上設置級配碎石（瀝青碎石）聯結層，起到裂縫緩釋作用，減少瀝青路面的開裂。
（3）路基承載力要求
加強對地質環境存在缺陷的路段進行處理。如對軟弱土層進行置換、砂樁、土工格柵（室）等處理，土基回彈模量應達到30Mpa以上，保證地基的穩定和強度符合要求。
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篇8
【關鍵詞】瀝青路面，水泥混凝土，市政，路橋
近年來，公路交通事業發生了飛速發展，路面的結構類型也由過去的單一性漸漸向多樣化發展?；炷谅访婧蜑r青路面是我國市政工程最常用的兩種路面。
一、水泥混凝土路面的特點
水泥混凝土一般為素混凝土，所用水泥標號受設計路面混凝土強度及每立方米混凝土中水泥用量的雙重控制，一般水泥標號不應低于425#?；炷恋呐浜媳纫ㄟ^試驗確定，應能生產具有設計強度的、和易性適宜的、密實而質地均勻的、耐久的、不透水的及耐磨的混凝土。由于混凝土路面對耐久性、耐磨性的要求及表面處理的需要，規范規定：每立方米混凝土的水泥用量，不應小于300kg和大于450kg，根據規范要求，道路混凝土的水灰比不能小于0.45，為了增加混凝土的和易性和提高混凝土的緊密性，在混凝土中要加具有緩凝作用的減水劑。在當今社會中，水泥路面主要存在著兩大問題： 一是水泥路面的行車舒適性不及瀝青路面； 二是水泥路面損壞后， 修復難度大。這種路面結構預計可以消除現有普通水泥混凝土路面上接縫跳車現象。
二、瀝青路面的特點
瀝青路面是指道路用瀝青材料作為結合料粘結礦料或混合料修筑面層與基層和墊層所組成的路面結構，主要有瀝青表面處治、瀝青貫入式、瀝青碎石和瀝青混凝土等四種路面。但由于環境因素、氣候條件、結構設計、交通量、超載車輛等因素的影響，瀝青路面也不可避免地出現了各類早期病害，降低了道路使用品質和使用壽命，給道路養護管理帶來了極大困難。隨著越來越多的瀝青路面建成使用，如何采取經濟、高效、合理的養護方法減少各類病害的發生，恢復路面結構的功能，延長道路使用壽命是擺在道路管理部門和技術人員面前的一大難題。
三、混凝土路面與瀝青路面的區別
1..設計及施工水平相同的情況下兩種路面使用年限的對比
在設計及施工工藝相同的前提下，水泥路面的使用年限更久，從統計的數據來看，水泥路面的使用年限是瀝青路面的一倍。這里所說的設計水平相同是指瀝青路面水泥路面的路面結構設計要與交通量、超載需求相適應，相同的施工工藝則是指兩種路面都要采取大型的攤鋪及壓路機進行施工。在這樣的等同環境下，水泥混凝土路面的壽命要比瀝青長一倍左右。
2.水泥混凝土與瀝青路面的養護費用對比
相比較之下，瀝青路面的養護要比水泥路面更加便利，通車也更快，但養護費用與建造費用間是成正比的。
在進行瀝青路面的修復或者加鋪的時候，盡管是薄層加鋪，需要機械多且全，同時要動用攤鋪機與壓路機，因此，使其局部的修復費用迅速增加，超過新建費用的4-5倍。水泥路面的局部換板可以采用小型工具，動用的工具也較少，其局部修復的養護費是建造費的2-3倍。相比較之下，砼路面損壞情況少，相同的施工水平，水泥混凝土做薄層加厚更加便利。但是瀝青路面則不然，非常容易出現鼓包、裂縫的狀況。瀝青路面修復及時，而且不用考慮接縫等，但是從原材料、集料、機械、養護等情況的綜合考慮下，養護費用過高，普及較難。
四、混凝土路面與瀝青路面的優缺點
瀝青路面又稱柔性路面，其優點為：瀝青路面由于車輪與路面2級減振，行車舒適性好、噪音??；柔性路面對路基、地基變形或不均勻沉降的適應性強；瀝青路面修復速度快，碾壓后即可通車。
缺點是：壓實的混合料空隙率大，耐水性差，易產生水損壞，一個雨季就可能造成路面大量破損；瀝青材料的溫度穩定性差，脆點到軟化點之間的溫度區間偏小，難以涵蓋天然氣候的溫差，冬季易脆裂，夏季易軟化；瀝青是有機高分子材料，耐老化性差，使用數年后，將產生老化龜裂破壞；平整度的保持性差，不僅沉降會帶來平整度劣化，而且材料軟化會形成車轍。
水泥混凝土路面又稱剛性路面，其優點是：水泥穩定性較高， 在暴雨及短期浸水條件下，路面可照常通行； 溫度穩定性高， 無車轍現象； 水泥混凝土是無機膠凝材料， 既耐老化，又無污染。但在更長時期， 會與所有巖石一樣產生風化現象，水泥石風化與瀝青老化相比，時間長10倍以上，不構成工程問題；平整度的保持期長；在相同技術和工藝水平下，水泥路面大修前的使用年限長。高速公路水泥路面的設計基準期30年，瀝青路面的設計基準期15年。我國目前的基本狀況是超載和重交通路段高速公路瀝青路面可使用 5 年，水泥路面可使用 10年。
水泥路面缺點是：在相同平整度條件下，行車舒適性不及瀝青路面，噪音較大，我國對低噪音水泥路面尚未開展研究和應用；在路基、地基變形或不均勻沉降條件下，易形成脫空，附加應力很大，極易產生斷裂破壞，對路基穩定性要求高，對不均勻沉降的適應性差；水泥路面強度高、硬度大，即使斷板后也難于清除，修復難度大，新澆筑面板的養護期較長。
五、結語
綜上所述，我們發現混凝土路面和瀝青路面各有其固有的優缺點，誰也不可能在市政工程道路建設中“獨領”。若能揚長避短，根據路段所處區域的特點來選擇和使用這兩種路面，就能做到趨利避害。
經過分析我們可以發現，混凝土路面和瀝青路面的主要優缺點基本是相反的，也就是說這兩種路面存在著“互補”的關系。在面對具體路段的路面選擇時，應充分聽取當地工程技術人員的意見，充分結合當地地形、地質、氣候、水文條件，考慮那種路面有利于提高施工質量，延長公路使用壽命；充分考慮當地的材料出產情況，來對工程成本進行有效的控制；充分了解當地的技術情況，根據當地的技術傳統和大規模工程建設經驗，選擇適當的路面，以保證施工質量。
總的來說，根據混凝土路面和瀝青路面的優缺點，我們可以得出這樣的結論：在氣候炎熱、天氣潮濕的南方城市，或氣候嚴寒的北方城市，應多修建混凝土路面；而在氣候溫和、降水適中的中部城市，應多修建瀝青路面。在地形平整的平原地帶，應多修建混凝土路面；在地形復雜，路基填挖方的山區地帶，應多修建瀝青路面；在技術相對落后、地處偏遠、經濟發展相對落后的地區，應多修建混凝土路面；在經濟發達、技術先進的地區，應多修建瀝青路面。
參考文獻：
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篇9
[關鍵詞] 瀝青混凝土 路面 常見病害 防治措施
瀝青混凝土路面具有表面平整，堅實、無接縫、施工工期短、養護維修簡便和有良好的減振性等優點，使行車平穩、舒適而低噪聲。但由于受到交通量增長、重載超載車輛的增多、溫度變化、濕度變化，冰凍作用、設計、施工、采用材料和養護管理等因素的影響，出現了多種瀝青路面病害。現就我省瀝青混凝土路面的損壞情況，淺析其常見病害出現的原因及處理措施。
1.常見瀝青混凝土路面的病害
瀝青混凝土路面常見病害有裂縫（橫向、縱向及網狀裂縫）、車轍、松散、剝落和表面磨光等病害。如瀝青路面的裂縫、車轍和水損害等。
1.1 裂縫
瀝青路面建成后，都會產生各種形式的裂縫。初期產生的裂縫對瀝青路面的使用性能基本上沒有影響，但隨著表面雨水的侵入，導致路面強度下降，在大量行車荷載作用下，使瀝青路面產生結構性破壞。瀝青路面裂縫的形式是多種多樣的，從表現形式可分為橫向裂縫、縱向裂縫和網狀裂縫三種。
1.2 瀝青路面的車轍
車轍是路面結構層及土基在行車重復荷載作用下的補充壓實，以致結構層材料的側向位移所產生的累積永久變形。
根據車轍的不同形成過程，可將其分成三大類型：（1）失穩性車轍；（2）結構性車轍；（3）磨耗型車轍。
這三種車轍中以失穩型車轍最為嚴重，其次為磨耗型車轍。
1.3 瀝青路面的松散
松散是直接影響行車安全的路面病害，松散可能出現在整個路面表面。也可能在局部區域出現，但由于行車作用，一般在輪跡帶比較嚴重。
1.4 瀝青路面的水損害
瀝青路面在存在水分的條件下，經受交通荷載和溫度漲縮的反復作用，一方面水分逐步侵入到瀝青與集料的界面上，同時由于水動力的作用。瀝青膜漸漸地從集料表面剝離，并導致集料之間的粘結力喪失而發生路面破壞。
2.瀝青路面產生裂縫的原因
瀝青路面出現裂縫的主要原因而可以分為兩大類：一是由于瀝青面層溫度變化而產生的溫度裂縫，一般稱之為非荷載型裂縫；二是由于行車荷載的作用而產生的結構性破壞裂縫，一般稱之為荷載型裂縫。
2.1 非荷載型裂縫
非荷載型裂縫主要是溫度裂縫，也有因施工不當、材料選取不當等引起的裂縫。其產生的原因有：①瀝青材料在較高溫度條件下，具有良好的應力松弛性能，溫度升降產生的變形不至于產生過高的溫度應力。②瀝青的品種和等級也是影響瀝青路面開裂的重要因素。③地基處理不當，路基碾壓不均勻，造成路基沉降不均勻。④鋪筑瀝青面層采用分幅攤鋪時，接縫處理不當，結合不良，對接縫處碾壓不密實，造成路面滲水或面層壓實未達到要求，在行車作用下形成裂縫。
2.2 荷載型裂縫
荷載型裂縫即主要由于行車荷載作用而產生的裂縫，其產生的原因有：①隨著交通運輸的高速發展，原有的路面強度日趨不足，路面滿足不了交通量迅速增長和汽車載重明顯增大的需求，瀝青路面過早產生疲勞破壞，瀝青路面很快開裂。②原結構設計不合理，未充分考慮到各種不利因素，施工質量不好，瀝青路面面層厚度不足，瀝青路面原材料的品質不符合設計規范要求，路面強度明顯不能滿足行車要求。
3.瀝青路面車轍產生的原因
瀝青路面車轍形成的主要因素有瀝青路面結構和瀝青混凝土本身的內在因素，以及氣候和交通量及交通組成等的外界因素?？偨Y為以下幾個方面：
(1)瀝青混合料油石比過大；(2)表面磨損過度；(3)雨水侵入瀝青混凝土內部；(4)由于基層含不穩定夾層而導致路面橫向推擠形成波形車轍。
4.瀝青路面松散形成的原因
瀝青路面松散產生的主要原因有：(1)局部路基和基層不均勻沉降引起路面破壞；(2)碎石中含有風化顆粒，水侵入后引起瀝青剝離；(3)隨著使用時間的增多，瀝青結合料本身的粘結性能降低，促使面層與輪胎接觸部分的瀝青磨耗，造成瀝青含量減少，細集料散失；(4)機械損害或油污染。
5.瀝青路面水損害形成的原因
瀝青混凝土路面產生水損害的原因只要有外部因素和內部因素。
5.1外部因素
（1）水
除了瀝青混合料中的空隙允許水分通過以外，其他形式的空隙和孔也會對瀝青混合料的水敏感性有一定的影響，如集料表面和內部不同尺寸和數量的空隙等。水分進入瀝青路面結構層內，并侵入礦質集料內，由于表面張力的作用，使瀝青與石料間的聯結被消弱或完全剝離，汽車輪胎對路面的擠壓揉搓作用及與路面間的真空吸附作用加速了剝離的進程，致使路面很快損壞。
（2）荷載
行車荷載對路面中水產生動水壓力，由此加劇了水對瀝青與礦料的剝離作用，使水損壞進一步惡化。行車道與超車道上水損壞程度明顯的差異，也說明了荷載對水損壞的影響。
（3）施工碾壓的影響
瀝青路面在施工過程中如遇雨天一部分水分經碾壓被封閉在瀝青混合料中，將嚴重影響瀝青與礦料的結合，影響施工層的結合，為水損壞埋下隱患。
5.2 內部因素
（1）瀝青性質
粘性大的瀝青對于抵抗水的置換要比粘性小的瀝青好，這里由于粘性大的瀝青中存在有較多的極性物質，并具有良好的濕潤性。聚合物改性瀝青通常具有較好的抗水性能。
（2）集料性質
集料是由礦物質組成的，每種礦物質都有其獨特的化學性質和晶體結構。對于剝落而言，關鍵是集料對水的吸附能力的大小，親水性材料對水的吸附能力比瀝青大，而憎水性材料恰好相反。
（3）瀝青混合料的空隙率
瀝青混合料抗水能力的主要指標是其設計空隙率和路上實際的空隙率。
（4）瀝青混合料的離析和瀝青路面局部壓實度不均勻是造成路面局部損壞的原因。
6.瀝青路面常見病害的防治措施
針對以上分析的瀝青路面病害的原因，主要從施工材料、設計、施工、養護和交通管理等5個方面采取相應的預防措施。
6.1 材料方面
合理確定瀝青路面結構，瀝青面層的裂縫主要由瀝青面層本身的低溫收縮引起的。選用低溫勁度小、延度大、溫度敏感性差、含蠟量低的瀝青，精選礦料，準確級配瀝青面層的礦料和合理配置瀝青混合料配合比。配制出性能優良的瀝青混合料，控制瀝青用量，保證瀝青混合料性能優良，均可有效減少裂縫。
6.2 設計方面
精心設計，對地形復雜地段做好地質調查工作。要特別注意加固地基，防止因地基軟弱而出現不均勻沉降，使用合格填料填筑路基，或對填料進行處理后再填筑路基，確保路基有足夠的強度和穩定性，以保證路面具有穩定的基礎；選用抗沖刷性能好、干縮系數和溫縮系數小及抗拉強度高的半剛性材料做基層；選用優質瀝青做瀝青面層；在穩定度滿足要求的前提下，應該選用針入度較大的瀝青做瀝青面層。
6.3 施工方面
精心施工，選擇先進施工工藝和機械設備，制定完善的施工方案，確保壓實度達到規范要求，嚴格按設計要求進行軟基處理，提高軟基處理的施工質量，嚴格控制半剛性基層施工碾壓時的含水率，混合料的含水率不能超過壓實需要的最佳含水率或控制在施工規范容許的范圍內。半剛性基層碾壓完成后，要及時養生，防止其產生裂縫反射到表面層，保護混合料的含水率不受損失；養生結束后，應立即噴灑透層油，并盡快鋪筑瀝青面層。
6.4 養護方面
嚴格養護管理，加強路面保潔，確保排水性能良好。及時對裂縫的進行科學的處理，避免病害的進一步擴展。
6.5 加強交通管理
加強交通管理，限制大型超載車通行；在夏季連續高溫時段，運營管理單位可將重車安排在夜間、凌晨路表氣溫較低時段通過；禁止帶釘輪胎對路面的過度磨損或者更加嚴厲地限制使用。
7.結束語
瀝青路面中的病害給道路交通帶來各種各樣的隱患，這是一個不容忽視的問題，但這些病害不是不可克服的，只要認真選材，精心設計，把握住各個施工環節，嚴格按照施工規范和操作規程進行施工，做好道路養護工作，加強變通管理，很多病害是可以避免或降低其破壞力的。
參考文獻：
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篇10
Abstract： Through the Lianguang road pavement reconstruction project， this paper introduced the assessment of asphalt pavement surface distress situation and proposed the different overlaying designs for different road damage situation.
關鍵詞： 瀝青路面；加鋪；舊路改造
Key words： asphalt pavement；overlay；old road reconstruction
中圖分類號：U416.217 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）19-0089-02
1 工程概況
聯廣路位于廣州經濟技術開發區東區，西鄰東二環，南鄰廣園快速路，北面為廣深高速公路，與開發大道、聯眾東輔道、東鵬大道相交。聯廣路西起東眾路，東北至宏景路，道路全長3.25km，道路路面寬度以筆村三橋為分界，筆村三橋以西紅線寬度30米，道路等級城市次干道；筆村三橋以東紅線寬度為20米，道路等級城市支路，道路現狀路面為瀝青混凝土路面。自2003年建成通車以來，至今已投入使用了9年。道路沿線廠區眾多，載重、超重車輛多，在現場調查及實際觀測中發現，大部分車輛以載重車為主。
2 現狀分析
現狀路面結構設計為：3cm厚AK-13A瀝青層+5cm厚AC-16I瀝青層+6cm厚AC-25I瀝青層+35cm厚6%水泥穩定石屑基層。
根據現場路面調查及路面檢測報告顯示，路面存在的病害種類有：裂縫類、松散類、變形類等。路面損壞程度沿道路里程階梯狀分布，全線大致分為兩段。第一段為K0+000～K1+100，現狀路面破損較嚴重，多處路面出現大面積龜裂、不規則裂縫、沉陷，以及縱橫向短裂縫、坑槽、松散麻面等病害。第二段為K1+100～K3+248.8（終點），原路面整體性能較好，局部出現小面積龜裂、不規則裂縫、沉陷，以及縱橫向短裂縫、松散麻面等病害。
現狀路面結構承載力主要通過現狀路面檢測彎沉值來體現。本項目由業主委托專業單位進行檢測并出具正式報告，檢測結果如表1、圖1、表2。
根據《城鎮道路養護技術規范》（CJJ36-2006）第4.5.4條和4.6.2規定，結構強度評定結果：代表彎沉值51.3（0.01mm），交通量等級為重交通，基層類型為半剛性基層，結構強度不足；建議：大修或改擴建。
3 路面方案設計
根據對路面現狀的分析，按不同的情況分別設計路面加鋪方案。
K0+000～K1+100段承擔了附近眾多廠房的交通，貨車、重車、超重車占絕大多數比列，路面破損嚴重，根據路面病害調查報告，本段道路整體強度不足，彎沉代表值達到了0.618mm，路面結構層厚度不足且破損嚴重，路面結構強度不足，須進行重新鋪設。
方案設計：原路面整體加高15cm，挖除原瀝青面層及基層并下挖路床13cm后，新建15cm石屑墊層，15cm 4%水泥穩定石屑底基層，30cm 5.5%水泥穩定碎石基層，設置1cm封層后再重新鋪裝瀝青面層，瀝青面層按三層鋪裝，分別為4cm改性瀝青SMA-13，5cm普通瀝青AC-20C，7cm普通瀝青AC-25C，各瀝青層間撒布粘層瀝青。
K1+100～終點段由于交通量相對較小，現在路面僅存在裂縫、部分沉陷等病害，代表彎沉較小，結構強度足夠，故采用在原路面上直接加鋪的方案。
方案設計：原路面整體加高10cm：首先對原路面進行處理，然后銑刨1cm原瀝青混凝土面層，再設置1cm瀝青表面處治下封層，瀝青面層按兩層鋪裝，分別為4cm改性瀝青 SMA-13，6cm普通瀝青AC-20C，底層瀝青考慮調平。各瀝青層間撒布粘層瀝青。
4 路面結構計算分析
路面結構設計采用雙圓均布垂直荷載作用下的彈性層狀連續體系理論進行計算。采用軟件HPDS2011對路面結構進行設計分析。
基本條件，設計標準軸載：BZZ-100；交通等級：按重交通，1200萬軸次；設計使用年限：10年；氣候類型及地質條件：廣州屬于Ⅳ7華南沿海臺風區，年降雨量為1600～2600mm。軟件計算設計彎沉值為：25.3（0.01mm）。軟件計算容許拉應力如表3。
對K0+000～K1+100段舊路基回彈模量取值：30 MPa。
對K1+100～終點路段的舊路面當量回彈模量以檢測數據為依據，通過軟件計算為：495MPa。
結構層設計參數選擇如表4。
軟件計算結果顯示：K0+000～K1+100段按新建路面計算，路面設計方案的計算彎沉為24.2（0.01mm），小于設計彎沉。各層底拉應力小于容許拉應力，滿足要求。
K1+100～終點段按舊路加鋪計算，路面設計方案的計算彎沉為25.3（0.01mm），小于設計彎沉。各層底拉應力小于容許拉應力，滿足要求。
5 結束語
總之，本次路面加鋪設計根據路面現狀的不同破損狀況，分別采用不用的路面加鋪設計方案，既做到滿足使用功能要求，又盡量降低了工程造價。做好舊路面改造設計的關鍵是做好現狀路面的分析，對路面的交通狀況，各種病害狀況進行詳細的調查，檢測報告應詳細全面，為設計提供全面準確的設計參數和判斷結論。
參考文獻：
[1]路瀝青路面設計規范.人民交通出版社，2006.
[2]公路養護技術規范.人民交通出版社，2009.
[3]城鎮道路養護技術規范.中國建筑工業出版社，2006.
