瀝青路面早期破壞及預防防護

瀝青路面早期破壞及預防防護四種路面柔性路面剛性路面半剛性路面剛性組合式路面我國已建高速公路的路面結構1、半剛、剛性、剛性組合式、（柔性）2、主要高速公路的半剛性路面結構兩類四種礦料級配組成a）傳統(tǒng)連續(xù)式密級配瀝青混凝土；b）開級配瀝青混凝土；c）粗集料斷級配瀝青混凝土；d）細集料斷級配瀝青混凝土。瀝青路面使用性能要求：1、抗滑性能好，摩擦系數(shù)、構造深度；2、平整度好；3、噪音小。功能要求為保持優(yōu)良的使用耐久性，要求：1、足夠的承載能力，不發(fā)生結構性破壞；2、路面結構抗永久形變能力強，半剛性基層、較薄面層，轍槽輕、不大于15mm；3、無泛油現(xiàn)象，保持表面構造深度TD≥0.5，竣工時TD＞0.6；4、無明顯水破壞：唧漿、網裂、坑洞（橋、路）；5、無明顯臺背沉陷、路面沉陷；6、最大限度地減少縱向裂縫；7、減輕橫向裂縫：優(yōu)質瀝青、合適面層厚度、預切縫、優(yōu)質基層、（表層瀝青較?。?；8、無局部盆狀網裂低洼（局部結構性破壞，基層問題）?！陡叩燃壒钒雱傂曰鶎訛r青路面》98年9月《高速公路瀝青路面早期破壞現(xiàn)象及預防》2001年5月瀝青混凝土的主要性能1、水穩(wěn)定性好2、高溫強度好3、低溫性能好4、抗疲勞能力強減少甚至消除AC水損壞增加AC的抗轍槽能力減少面層的溫度裂縫增加面層的疲勞壽命需要密度大、空氣率小，使AC透水性小，減輕老化，減輕瀝青剝落。半剛性路面的承載能力1、取決于半剛性材料層，瀝青面層僅起功能性作用；2、厚半剛性材料層的優(yōu)越性；3、全厚式半剛性基層與兩種以上半剛性材料層的組合；4、已建高速公路承載能力評價；段號基層和底基層材料（結合料劑量）基層（mm）下列齡期的回彈彎沉值（mm）1月8月土基（竣工時）18％水泥石渣25％石灰土未篩分碎石2033000.2180.1843.08226％水泥石屑4％水泥石渣2032980.1890.1632.832310％水泥砂土①4％水泥石渣2132230.2110.1972.037410％水泥砂土10％石灰土2132220.6110.3722.037廣深試驗路95％概率的代表彎沉值（100kN軸載，瀝青封層）段號基層和底基層材料（結合料劑量）基層（mm）下列齡期的回彈彎沉值（mm）1月8月土基（竣工時）5級配碎石10％石灰土2502220.6810.3661.164625％石灰土未篩分碎石10石灰土2252180.5850.2411.47275％水泥碎石10％石灰石渣2112450.2590.1781.881續(xù)上表注：①通常應將穩(wěn)定粒料用作上層，穩(wěn)定細粒土用作下層段號面層（cm）防水層基層（cm）底基層（cm）L0.977(0.01mm)表中底1989199715SLH－2000SBS改性瀝青14二灰碎石44石灰土152624OGFCSBS改性瀝青00SBS改性瀝青14二灰碎石44石灰土111634SLH－20SBS改性瀝青00SBS改性瀝青14二灰碎石44石灰土181945SLH－2007LH－30無14二灰碎石39石灰土182055SLH－2007LH－30無14水泥碎石39石灰土172463SLH－206SLH－306LS－30無14水泥碎石36石灰土322173SLH－206SLH－306LS－30無14二灰碎石36石灰土2215正定試驗路7個路段的路面結構段落表面層(cm)中面層(cm)底面層(cm)基層(cm)底基層(cm)墊層(cm)總厚度(cm)1冬5冬9冬14LH-2005LH-30CBG-20LFS-20LFS-186715192024LH-2005LH-30LFG-20LFS-20LFS-1867171616124LH-2005LH-30CBG-20LS-2049152014134LH-2005LH-30LFG-20LFS-204918192355LH-2007LH-30LFG-20LFS-20LFS-187013121165LH-2007LH-30LFG-20LFS-20LFS-1870131013西安試驗路路面結構與彎沉l0.977(0.01mm)段落表面層(cm)中面層(cm)底面層(cm)基層(cm)底基層(cm)墊層(cm)總厚度(cm)1冬5冬9冬75LH-2007LH-30CBG-20LFS-20LFS-188011710105LH-2007LH-30LFG-20LFS-2052161716115LH-2007LH-30CBG-20LS-2052151314165LH-2007LH-30LFG-26LFS-20LFS-1876131517175LH-2007LH-30LFG-26LFS-20LFS-187614171484LH-205LH-306LS-30CBG-20LS-205515171494LH-205LH-306LS-30LFG-20LFS-2055191513續(xù)上表西安試驗路（8冬）

1和4相等，半剛性層達到一定厚度后繼續(xù)增加厚度不影響承載能力。段號L0.977(mm)路面厚度半剛性基層厚10.14675820.15766430.15705840.148068面層層厚(cm)91215L0.977(mm)0.16~0.200.07~0.170.15~0.17時間1994年4月2001年方向北京-塘沽塘沽-北京北京-塘沽塘沽-北京變化范圍10.8~20.69.8~18.314.9~33.69.71~36.9<15占66.7%<18占96.3%<15占66.7%<18占96.3%<18占25.9%<25占81.5%平均14.313.721.716.8變異系數(shù)Cvlr(%)16.217.922.733.61、京津塘北京段行車道不同時期路面的(0.01mm)部分早期高速公路半剛性路面的彎沉值2、石安（216km）15AC+20水泥粒料+<0.05mm10.9%20二灰混合料+20石<0.1068.8%灰或二灰土<0.1592.6%<0.2199.1%3、濰萊

13AC+20水泥碎石+<0.10mm45.3%26水泥砂（砂加碎石）<0.1584.9%<0.2098.1%0.2061.9%4、

石安-石黃連線、京秦、石黃

：0.05mm，0.028mm和0.05mm

l0.997<0.1mm5、濟青青島段1993―1999（1）18AC+33水泥碎石+18石灰土（左車道）①路面結構同右車道段號段長kmn

mmCv,%l0.997234567①0.600.950.891.003.702.871219172071540.1250.0950.1270.0840.0680.09727.926.034.743.447.827.30.190.140.220.160.130.15平均0.0890.165濟青青島段15AC+33CBCR+18LS(右車道）②路面同左車道段號段長kmn

mmCv,%l0.9971234567②1.471.101.301.061.652.151.63262224203338330.1460.1230.1540.1350.0900.1010.07336.024.237.726.237.637.226.20.250.180.270.210.160.180.11平均0.1130.194路段Cvl變化范圍Cvl均值標準差北京段京塘向27km塘京向46.6~101.8(46.9~91.6)73.7(69.5)14.8(10.2)河北段京塘向6km塘京向62.1~81.7(57.6~87.0)67.9(73.9)7.2(9.8)天津段京塘向(正常地基)塘京向28km61.1~102.9(63.3~89.4)74.6(75.7)9.9(6.7)京津塘各路段每公里小段彎沉的變異系數(shù)(%)注①：路段數(shù)量中包括竣工后及通車后第1個不利季節(jié)的測定結果面層(cm)基層材料厚度(cm)底基層材料厚度(cm)總厚(cm)歷年L0.977(mm)93.794.595.596.56(n=4,800m)二灰碎石,27二灰土40730.2620.2940.3360.270雙層65~67LFCR,25LFS,40710.2560.2100.3100.249LFCR,25LS,40710.3060.2850.3980.322水泥砂礫,25LS,40710.2180.1950.2310.1509(n=8,2755m)LFCR,20LFS,30590.4040.3750.4050.278雙層50LFCR,20LS,30590.3840.3880.3920.268CBG,20LS,30590.4240.4060.3480.253LFCR,25砂礫,30640.4020.3660.3570.206LFCR,30砂礫,30690.3780.3790.3630.212雙層60LFCR,20LFS,40690.3540.3520.4100.237LFCR,20LS,40690.3740.3530.3820.250CBG,20LS,40690.2780.2260.2510.169長農試驗路（1993.7）面層(cm)基層材料厚度(cm)底基層材料厚度(cm)總厚(cm)歷年l0.977(mm)93.794.595.596.512(n=2,7953)LFCR,20LFS,40720.3740.3880.2750.211雙層60LFCR,20LS,40720.4220.3940.2720.21615(n=2,500)LFCR,20LFS,40750.3820.3610.2640.230LFCR,20LS,40750.3480.3370.2490.2266(80)CBG,55610.2180.2970.193全厚式50~559(58)CBG,50590.2620.2600.2129(130)LFCR,50590.1720.2030.20415(160)LFCR,50650.2580.2510.2116平均l0.9770.2600.2460.31990.3750.3560.364120.3980.3910.274150.3650.3490.256壓應力在面層內的分布1、壓應力分布曲線基本平行；2、面層上層0～5cm范圍內壓應力最大，且應力值變化?。?、0～5cm范圍內，軸載100kN以下平均壓應力為0.68MPa，180kN以下為0.88MPa，約為前者的1.3倍；4、表面層最容易產生壓密形變或Va變??；5、超載車輛將顯著加快壓密形變的產生和Va的減小。不同軸載下15cm面層中的剪應力分布曲線1、表面以下4cm范圍內，剪應力值增大快，并在4（100KN）～5（180KN）cm處達到峰值，前者峰值0.233MPa，后者0.280MPa，后者為前者的1.2倍；2、0～4cm范圍內的平均剪應力min，100KN以下為0.2MPa，180KN以下為0.23MPa；3、4～10cm范圍內的平均剪應力max，100KN以下為0.21MPa，180KN以下為0.25MPa；4、180KN以下的剪應力比100KN以下的剪應力增大約0.07MPa.不同厚度面層內剪應力的比較1、上圖為軸載130KN下的剪應力分布；2、在厚4cm面層內，剪應力值隨深度不斷增大；3、在厚4cm面層內的剪應力小于厚面層內的剪應力。如在100KN下，層厚4cm時的剪應力為0.2227MPa，厚10cm時的值為0.2290MPa，厚15cm時為0.2326MPa。

在標準軸載下，路面結構承載能力對同厚度面層內剪應力的分布規(guī)律影響不大。承載能力增加，剪應力略有增大。適應100×106的路面結構的max剪應力僅較只適應20×106的路面結構的max剪應力大0.009MPa?？够F(xiàn)有干線公路：擺值F<40占50％以上表面構造深度TD<0.3占70％

寧六一級路F<30的路段占50％，事故路段中雨天事故占48％。滬閔600段，F(xiàn)=25，TD<0.3，86年事故29次，雨天9次，滑溜6次，占2/3。87年后，F(xiàn)=44~50，TD=0.3~0.6，88年事故17次，雨天一次。

雨天事故多抗滑三要素1、微觀構造：碎石表面粗糙度（磨光值）決定抗滑性能好壞；2、宏觀構造：面層表面石料間的空隙（構造深度）影響雨天高速行車安全性；3、滑溜性污染：帶上粘土，潮濕時起潤滑作用，大幅度降低摩擦系數(shù)。表面構造對抗滑性的影響潮濕路面事故百分率與高速公路上不同摩擦系數(shù)值的相互關系水泥砼路面（包括各種類型的處理）的CFL與車速的關系瀝青路面的CFL與碎石PSV的關系

事故數(shù)與微觀構造和宏觀構造的關系潮濕路面事故率與英國擺值和平均構造深度的關系微觀構造與宏觀構造的相互作用以及事故風險輪胎和水膜厚度對摩擦系數(shù)的影響Ⅰ實線：橫向摩擦系數(shù)CFT虛線：縱向摩擦系數(shù)CFT輪胎和水膜厚度對摩擦系數(shù)的影響Ⅱ實線：橫向摩擦系數(shù)CFL虛線：縱向摩擦系數(shù)CFL表面構造深度對SFC的影響SFC降低%=40-20TD××高速公路48kmSFC的變化濟青高速公路行車道右幅SFC分布圖1995年通車，1997年測定初始平整度與長期不平整度（Mays儀）的關系平整度與不平整度初始平整度與長期裂縫的關系初始平整度與年平均養(yǎng)護費用的關系平整度要求世界銀行提供的不平整度IRI的要求：機場跑道和超級公路，正常速度110~120km/hIRI=0.2~1.8(m/km或mm/m)標準差0.12~1.08mm新路面，正常速度98~113km/hIRI=1.3~3.2(m/km或mm/m)標準差0.78~1.92mm美國平整度標準（NAPA）1、IRI>1.1mm/m,σ>0.66mm要進行校正工程2、IRI>0.476~0.680mm/m，σ=0.29~0.41mm常規(guī)付款3、IRI>0.476~0.204mm/m，σ=0.29~0.12mm獎勵4、IRI>0.680~1.10mm/m，σ=0.41~0.66mm罰款5、使用再拌轉輸車后IRI為0.09~0.12明尼蘇達州再生瀝青混凝土上覆層×0.016明尼蘇達州普通瀝青混凝土上覆層×0.016各段上加鋪層情況濰萊高速公路六個合同段路面不平整度實測結果我國高速公路不平整度增加快的主要原因1、路基路面不均勻沉陷;2、路面水破壞;3、半剛性基層局部不成整體;4、基層頂面平整度不好;5、AC面層產生轍槽;6、橫向裂縫和縱向裂縫;7、路面其他損壞現(xiàn)象;8、AC不均勻大。如何達到優(yōu)良平整度一、提高平整度的基本原則1、混合料的顆粒組成和溫度要均勻，在施工現(xiàn)場盡量減少離析現(xiàn)象；2、保持整平板前熱混合料的高度不變；3、運料車不得撞擊攤鋪機；4、攤鋪機要連續(xù)攤鋪；

（有的專家認為：如能等速攤鋪混合料，可以消除90％各種可能產生的問題。為此，應保持螺旋分料器室內混合料飽滿。）5、保持壓路機碾輪清潔，不產生粘輪；6、做好橫向接縫；7、關于縱向接縫。（攤鋪機不是越寬越好，如過寬，混合料容易產生顆粒離析和溫度離析，使鋪成AC不均勻性增加，導致平整度下降和耐久性降低。橫向用3m直尺，縱向離分道線0.9m測IRI。）●二、新技術●1、浮動基準梁●2、再拌轉輸車轍槽RD轍槽狀況1988年北京7條舊干線：=6.19cmmaxRD=11cm學院路有的路段：

大型車道一個夏季的轍槽及推移高度>4cm日本：N>300萬RD>10mm占50％以上路面要加鋪上覆層時，RD一般為20mm，日本的瀝青路面維修80％以上是由于轍槽過深。標準英國：臨界狀態(tài)－10mm破壞狀態(tài)－20mm美國瀝青協(xié)會：臨界狀態(tài)－13mmAASHTO：PSI>2.5PSI=2.5時，=15mm殼牌：高速公路－10mm低速公路－30mm影響轍槽深淺的主要因素

從轍槽形狀可判斷其原因，曲率半徑大表示土基或下層不合適；曲率半徑小，表示瀝青面層弱。天然砂含量對瀝青混合料抗永久形變能力的影響含砂量對轍槽的影響（LCP輪轍試驗儀結果）不同瀝青混合料的單軸蠕變試驗結果不同瀝青混合料的抗永久變形能力瀝青粘度對混合料動穩(wěn)定度的影響（試驗溫度60℃和40℃）瀝青粘度對轍槽深度（RD）的影響高粘度瀝青有利于減少RD和裂縫×高速公路東側（推移、轍槽處）

（半年后）1、三個瀝青樣品結果見下表樣品數(shù)15延度(cm)TFOT后延度(cm)187312>110>1102、瀝青面層的上層為AC-13Ⅰ，下面層為AC-20Ⅱ。抽提結果見下表續(xù)上表瀝青性質對RD的影響國外用作磨耗層的傳統(tǒng)瀝青是50/70瀝青，用作底面層的是35/50瀝青。我國高速公路常用AH-70、AH-90和AH-110，表面層與底面層常用同一種瀝青。國外，在某些特殊情況下采用特殊瀝青，如硬瀝青（10/20）、多級瀝青或聚合物（SBS、SBR、EVA、PE）改性瀝青，此時，AC的抗轍槽能力將大幅度增加。法國LCPC對50/70、SBS、EVA改性瀝青、多級瀝青、硬瀝青等做比較試驗后得出下列幾點：

1、荷載輪作用3000次時，改性瀝青的結果大致相當，max差別僅2.6%（相對永久形變）；2、與50/70瀝青相比，PmB混合料的RD約減少70％；3、荷載作用30000次時，不同BM的RD產生顯著變化，硬瀝青、多級瀝青和添加塑性廢料（電纜）的BM的RD最?。?、PmB、BM的RD曲線很典型，作用3000后，RD很快增加。3000次AC形變(％)30000次AC形變(％)50/70，1992，1993，1994年12～1450/70，1992，1993，1994年太大，不能測量SBS5.2SBS15(作用10000次)多級瀝青50/704.8EVA16(作用10000次)10/20，1994年4.8多級瀝青50/707.5多級瀝青35/503.610/20，1994年7.010/20，1992年3.5多級瀝青35/505.6EVA2.8電纜廢料5.410/20，1993年2.610/20，1993年4.8作用3000次和30000次時不同BM的形變

不同瀝青和溫度對瀝青混凝土轍槽深度增長率的影響1、純?yōu)r青B1002、5%EVA改性B100轍槽外因：1、高溫氣候，特別是連續(xù)高溫；2、交通量，特別是載貨卡車的重量和數(shù)量；3、行車速度，快速、慢速、停車站（剎車、啟動）；4、縱坡。內因：1、高溫時的抗剪強度（高溫穩(wěn)定性）；2、空氣率或透水性；3、抗剝落能力（瀝青與碎石的粘結力）；4、壓實度（影響1、2及壓密形變）；5、面層厚度。措施：1、礦料，顆粒形狀好、扁平料含量低、大尺寸AC、多碎石、少用到不用天然砂（含各層）；2、瀝青，針入度小、粘度大、用量合適；3、混合料，Va不要太小、按4％確定瀝青用量、Va≯4％保證較高的壓實度；4、基層的強度、均勻性和整體性符合規(guī)范要求；5、抗剝落劑、改性瀝青。壓實度的影響AC理論密度：rmax=2.534g/cm3；馬歇爾密度：rb=2.430g/cm3；設計空氣率Va=4.1%;不同壓實度時的Va壓實度(%)1009897969594Va(%)4.16.07.07.98.99.9瀝青混凝土的壓實度與穩(wěn)定度和孔隙率間的典型關系行車壓密后，假設Va為1％，那么不同壓實度時AC層（10cm）的壓密形變壓實后Va與使用壽命的關系Va>7%時，每增加1％，壽命縮短10％壓實度（％）1009897969594形變（mm）3.155.106.067.018.008.90瀝青路面早期破壞現(xiàn)象1、軟土地基段路面不均勻沉陷、橋頭跳車、橫裂（縫較寬，一般上寬下窄）；

樁基處理：粉噴樁、攪拌樁、石灰粉煤灰土樁、碎石樁；排水固結法：袋裝砂井、塑料排水板與砂墊層和堆載預壓相結合；均分為兩種情況：穿透和未穿透軟土層）

關鍵：容許軟土地基固結沉降的時間太短

2、路堤在洼地內或斜坡地上正常地基段承載力較差，由于表面水浸入產生縱向裂縫，裂縫下寬上窄，表面有凹陷；3、水稻田或丘陵區(qū)的填挖交界處，路面不均勻沉陷，較大不平整；4、路基壓實度不夠

1）路面承載力不足，早期結構性破壞；2）路面不均勻沉陷；3）一般路基縱向裂縫，中間帶一側1、2條，個別3條，兩側對稱（與地基狀況變化相結合）；4）山嶺重丘區(qū)高填方縱向裂縫和路面不均勻沉陷；某高速路×段，通車約半年就產生了幾十條縱縫。1997年，產生縱縫98條，有的處理后重新開裂；1998年底，共有縱縫154條；×高速公路中段60km長，開放交通不久就產生了很多間斷縱縫；西部××高速×段長12km，填土高3.5~12m，通車不久共有56條縱縫，長20~90m，寬10~35mm。挖方段縱縫明顯少，寬2~2.5mm，主要產生在填挖結合部路段，低液限粘土地基段和路邊嚴重積水段。5、路面壓實度不夠，透水和水破壞；6、沖刷、唧漿及局部網裂和坑洞；7、轍槽、推擠和擁抱；8、泛油；9、基層質量不好，輪跡帶上盆狀下陷和網裂。多種主要路面早期破壞現(xiàn)象1、軟土地基繼續(xù)沉降使路面沉陷（杭甬、滬嘉）；2、普通地基下沉和路基壓實度不夠導致的早期破壞；1）路面局部沉陷（部分高速路面未鋪，已下沉4cm左右）。2）縱向裂縫、橫向裂縫。3、基層質量不好造成的破壞1）早期：用路拌且工藝水平低；拌不到底，厚度不足，橫向不均勻成條狀。2）94年后：廠拌和攤鋪機，混合料均勻性不好，局部產生間歇式盆狀下洼形變，個別大面積基層整體性不好，取不出鉆件，松散。3）基層表面不潔，使面層與基層不粘結，潮濕時如潤滑劑，使面層產生滑移破壞。4、水破壞；5、轍槽；6、泛油；7、松散，集料表面粉塵，表面有離析，局部壓實度低；8、橫向裂縫；9、反射裂縫和對應裂縫；10、不平整度增大較快。隨基層和面層的工藝及管理水平的差異而變。年度橋面坑洞路面坑洞橫縫縱縫網裂與形變路基沉陷個數(shù)補面積(m2)個數(shù)補面積(m2)條數(shù)條數(shù)面積(m2)補面積(m2)臺背路面補面積(m2)9420814(91)187095024174(92)150096784676254(93)70097521559435983<11236213799481148∑31210831315114481124070部分高速公路或其代表性路段的路面破壞狀況簡表說明京塘北京段35km，23AC、20CBG、30LS，共修補4154m2，占0.56%(占行車道1.1%)。裂縫間距m，1991年通車，現(xiàn)交通量25000輛/天，行車道常見網裂，超車道也有。路面形變不大，<13mm，RD≤10mm，橋面3~5mm。橋頭跳車，31.45k橋，到93年找補4次，共28cm，現(xiàn)又沉，共35cm。表面間隔式發(fā)亮，TD太小，F(xiàn)不足。年度橋面坑洞路面坑洞橫縫(m)縱縫(m)網裂與形變路基沉陷個數(shù)補面積(m2)個數(shù)補面積(m2)面積(m2)補面積(m2)臺背路面補面積(m2)956091286.896569168297156013856986919197.817415324005811705∑342926022.617415324005811705××81km，94年12通車，5AC、22RCC、15CBCR、15CLS。泛油面積129000m2，總修補48727.6m2，占2.80%；水破壞占1.49%。續(xù)上表年度橋面坑洞路面坑洞橫縫縱縫網裂與形變路基沉陷個數(shù)補面積(m2)個數(shù)補面積(m2)條數(shù)條數(shù)面積(m2)補面積(m2)臺背路面補面積(m2)971978276.862610898369987345.1626318596.513108725.5∑3692965621.91252318596.523188725.5××段，96.9通車，共修補9356.4m2，占1.08%。主要損壞：路基沉陷、坑洞（水破壞），占0.13%、間隔式輕，重泛油。續(xù)上表瀝青路面產生水破壞外因：降水量，交通量和交通組成，快速交通。內因：1、AC的Va較大，容易透水。1）Ⅱ型AC的Va本身較大，如壓實度偏低，Va更大；2）Ⅰ型AC的壓實度偏小，現(xiàn)場Va較大；如滬寧高速南京段Va約11％～13％；3）AC的不均勻性導致局部Va更大。2、瀝青與碎石的粘結力不夠。3、路面結構無排水層，也無防水層，水進得去，出不來。不同AC的殘留穩(wěn)定度正定試驗路（9冬）半開級配AC的危害（長度僅占25%）

總裂縫率修補率相加15.743.258.9929.311.0710.38315.296.2021.49414.610.2114.82所占百分率51.1%72.8%54.4％解決水破壞的措施1、瀝青面層各層都應用密實式，Va=4%。與解決轍槽相結合，都用多碎石。2、提高粘結力要求，表面層5級，其他4級。3、提高壓實度要求，表面層≮98％，其他≮97％；現(xiàn)場Va，表面層<6%，其它層<７%。4、排水層、防水層。5、AC的均勻性保證級配組成，拌和時間；解決離析：集料，溫度。橫向裂縫1、普遍性。沈大，12年，京塘北京段35Km，7年，滬嘉，5年。

西安12AC，基層11條（2條通），3年后裂3條，8年后裂5條，其中2條對應裂縫2、要點。

1）不可避免；2）絕大部分是溫度裂縫：低溫裂縫溫度疲勞裂縫；

3）溫度裂縫起始于表面；4）柔性路面和半剛性路面沒有明顯差異；5）溫度裂縫逐年增加；6）優(yōu)質瀝青減少溫度裂縫；

沈大試驗路：歡瀝青為高升瀝青，1個冬季1/7.6、12年后1/4。7）瀝青較稀、粘度較高有利于減少溫度裂縫；

針入度300/400低粘度瀝青路段橫縫為150/200瀝青路段的30％；150/200高粘度瀝青試驗路5年后，無橫向裂縫；150/200低粘度瀝青試驗路產生很多橫向裂縫。8）面層AC的強度；

影響因素：瀝青質量、礦料級配、AC的壓實度及Va。9）AC的均勻性：級配、拌和、壓實度、Va和層厚等的一致性，均勻性好，薄弱位置少；10）瀝青面層厚不等于裂縫少；西安試驗路裂縫瀝青含蠟量：3.67%面層厚：9cm和12cm，過3冬開裂；15cm，過6冬開裂，裂縫率在9cm與12cm之間；過7冬的總裂縫率見下表，面層厚(cm)91215裂縫率(m/1000m2)7.404.9717.5過8冬（97年3月）橫縫和總裂縫率面層厚(cm)段數(shù)裂縫條/kmm2/100m296中間7.80.235124最少5.80.158152最多13.10.630GCR47.71.662長農試驗路裂縫情況表(m/1000m2)面層厚(cm)段數(shù)長度(m)93冬94春94冬95春96春97春6510406673.575.578.0106.1105.6910342338.540.544.549.061.268.81228983137.541.542.053.556.51536603239.544.045.057.874.0層厚（cm）表面層溫度應力（MPa）91.000120.702151.085室內模擬試驗，降溫30℃11）反射裂縫與對應裂縫西安試驗路（8冬）水泥砂礫基層，面層12cm基層11條橫縫，2條通三年后、裂3條縫，無一對應裂縫過八冬，面層5條橫縫，2條與基層裂縫有關（對應）西安氣候溫度“反射”行車荷載作用都要較長時間瀝青混凝土設計中的若干問題一、AC的擊實試驗方法1、馬歇爾試驗方法基本前提：輕交通道路50次重交通道路75次

75次已不適應當前交通狀況，需減少瀝青用量0.3%~0.4%或增大擊實功。50年代大型馬歇爾擊實儀試筒Φ152.4×95.3mm錘重10.2kg落高457mm雙面各擊112次（1.5倍）穩(wěn)定度=2.25×標準馬歇爾擊實儀的值流值=1.5×標準馬歇爾擊實儀的值SAC-25用兩種擊實儀的比較（油石比4％）1、標準馬歇爾擊實2、大型馬歇爾擊實1、標準馬歇爾擊實2、大型馬歇爾擊實2、旋轉擊實儀（SHRP）SGC試筒Φ150×115mm加載頭施加0.6MPa壓力旋轉速度30r/min設計壓實功以設計旋轉次數(shù)Ndes表示根據(jù)設計高氣溫和設計當量標準軸次ESAL確定Ndes，見下表設計ESAL(×106)平均設計高氣溫（℃）<3939~4041~4243~44NiniNdesNmaxNiniNdesNmaxNiniNdesNmaxNiniNdesNmax0.3~17761177831297881388931461~3786134895150810015881051673~1089615281061698113181911919210~30810917491211959128208913522030~10091262049139228914624010153253>1009143233101582621016527510172288SGC的設計旋轉擊實功能Superpave同時規(guī)定與Ndes有關的初始旋轉次數(shù)Nini和最大旋轉次數(shù)Nmax用Nini和Nmax評估BM的壓實性由上表可知：

1）在相同設計高氣溫條件下，設計ESAL愈多，所需的旋轉擊實功愈大；

1）在相同ESAL條件下，設計高氣溫愈高，所需的旋轉擊實功愈大；主要體積指標的規(guī)定值為：

①在Ndes時，混合料的Va=4%②Va為4%時，VMA隨集料最大尺寸而異：

（西部環(huán)道總結報告提出，混合料的VMA可較VMAmin大2％）標稱最大集料尺寸(mm)9.512.5192537.5最小VMA(％)1514131211③Va為4％時，VFA隨ESAL而異，其標準為：4）Nini時混合料rb89％rmm5）Nmax時混合料rb98％rmm設計ESAL（×106）VFA（％）<0.375～80<165～78<365～783～10065～753、美國工程兵旋轉擊實儀GTM有三種不同尺寸的試筒Φ152×105mm，Φ254×152mm和Φ305×203mm。通過旋轉擊實試件，使其密度達到實際路面的最終密度。試驗采用的壓力等于汽車輪胎在路面上的實際壓力，在該壓力作用下被旋轉壓實到平衡狀態(tài)（≮0.016g/cm3/100次）GTM按下列二個指標確定AC的設計密度和OAC1）應變比最終應變與最小應變之比應≤1.0，不穩(wěn)定混合料明顯大于1.1；2）抗剪強度壓實到平衡狀態(tài)時的抗剪強度應能承受行車荷載下的剪應力，安全系數(shù)要>1.3.設計方法級配最佳油石比%密度g/cm3Va%VFA%穩(wěn)定度KN流值0.1mm馬歇爾(75次)AC-16Ⅰ4.92.5553.876.011.233.5SAC-164.42.5573.774.412.432.2GTM(P=0.9MPa)AC-16Ⅰ4.02.6362.082.920.341.5SAC-163.42.6343.173.321.435.3河北交科所的對比試驗級配類型設計方法OAC(％)輪轍試驗所有輪壓（MPa）動穩(wěn)定度(次/mm)AC-16Ⅰ馬歇爾4.90.7446GTM0.7MPa4.40.71537GTM0.7MPa4.00.92742GTM0.7MPa3.71.13513SAC-16馬歇爾4.40.7865GTM0.7MPa3.70.72249GTM0.7MPa3.40.92892GTM0.7MPa3.21.11956兩種方法的抗高溫永久變形能力比較美國有文章介紹了用GTM在不同單位壓力（0.69、1.38、2.07MPa）、不同旋轉次數(shù)（120次、10次）和偏角為2°時，對同一瀝青混合料進行擊實試驗的結果，如下圖，1、P=2.07MPar=120次2、P=1.38MPar=120次3、P=0.69MPar=120次4、P=1.38MPar=10次5、P=0.69MPar=10次曲線號OAC(％)瀝青混合料密度(g/cm3)礦料密度(g/cm3)Va(%)瀝青體積(%)VMA(%)VFA(%)ρmm(g/cm3)12.712.5082.4403.226.59.7266.92.59123.002.5032.4223.227.811.070.92.58633.482.4722.3863.528.211.770.12.55344.002.4042.3089.254.002.3562.2709.1GTM不同擊實功所得瀝青混凝土的性質要用更嚴密的方法確定試件的空氣率（孔隙率）一、瀝青混凝土的最大理論密度Gmm1、確定方法AC試件中的空氣體積或孔隙隨油石比增大而減小。在全部孔隙中，開口孔隙約占70％左右，閉口孔隙約占30%。1）真空法

抽真空使開口孔隙中的空氣出來并讓水進去。因此，開口孔隙中的剩余孔隙越少，結果越準確。但水進不到密閉孔隙中去，為此規(guī)程要求細集料瀝青團塊分散到小于6.4mm。這種團塊里難免不含密閉孔隙。密閉孔隙越多，結果越不準確。做若干平行試驗時，各個試件的分散程度不可能一致。因此，平行試驗間存在一定誤差是不可避免的。有人曾做了三種瀝青用量同一礦料級配的Gmm試驗，每種瀝青用量做6個樣品，拌和均勻后不制成試件，試驗結果如下：油石比(％)極差(g/cm3)變異系數(shù)(%)4.50.03150.404.80.02430.435.10.01290.202）溶劑法（三氯乙烯）

溶劑將瀝青溶解，礦料分散開，用比重瓶法測定。準確度取決于礦料的吸水率，吸水率愈大，準確性愈差。例如：礦料的吸水率為0.5%時，可能使ρ

mm增大約0.02g/cm3；吸水率為1%時，ρmm可能增大約0.04g/cm3；3）計算法多孔網籃測相對密度（水中稱重法）毛體積密度：表干密度：A—干重

B—表干重視密度：C—表干水中重吸水量：比重瓶測相對密度（排水體積法）毛體積密度：

表干密度：

視密度：D—烘干重A—表干重C—水＋容器B—水+表干＋容器吸水量1％或1.5%的碎石用視比重和毛體積比重的平均值。例：

表干密度2.914玄武巖毛體積密度2.889視密度2.963試件密度為2.557（礦粉rd=2.700，5％，瀝青1.03，4.7%）理論密度（視密度）：r=2.721，Va＝6.03%；：r=2.693，Va＝5.05%。室內確定AC的理論密度ρmax、VMA、Va、和VFA1、各粒級礦料的毛體積密度ρb視密度ρap計算密度：

ρb.ap=0.5

ρb+0.5ρap

填料（礦粉、水泥、消石灰粉）2、礦料混合料毛體積密度ρtb3、試件毛體積密度蠟封法，無氣泡可用水中法4、VMA5、試件空氣率Va

理論密度抽真空法計算法6、瀝青體積7、瀝青飽和度二、AC試件的毛體積測定方法水中重法、表干法、蠟封法三種測體積方法，各個指標的規(guī)律性試件體積：水中重法<表干法<蠟封法試件密度：水中重法>表干法>蠟封法例：AK-16B，瀝青用量4.71%試件密度(2.368)(2.346)(2.318)Va(%)水中重法<表干法<蠟封法(3.86)(4.76)(5.90)VMA(%)水中重法<表干法<蠟封法

(13.4)(14.3)(15.3)

VFA(%)水中重法>表干法>蠟封法

(71.3)(66.6)(61.5)

表干法試件中余水4.6g

喬治亞洲路面的透水性與空氣率的關系

加州10各工程瀝青面層的透水性與空氣率的關系阿肯色州轍槽深度與混合料空氣率的關系改性瀝青混凝土的空氣率對轍槽深度的影響

Va對疲勞壽命制件溫(°C)14914313812711610493空氣率(%)6.87.47.48.08.48.69.5疲勞壽命N46718(1.0)20956(0.45)19690(0.48)13198(0.28)8010(0.17)4578(0.10)4250(0.09)不同空氣率下改性SAC-13的輪轍試驗空氣率（%）471013DS（次/mm）4650382329161391相對變形（%）3.353.383.576.14瀝青混凝土的空氣率對其彎拉勁度的影響瀝青混凝土的孔隙率對疲勞壽命的影響壓實度對疲勞壽命的影響空氣率對SMA-16瀝青混合料劈裂強度的影響空氣率對AK-16C瀝青混合料劈裂強度的影響空氣率對AK-16C和SMA-16瀝青混合料劈裂強度比的影響

瀝青混凝土顆粒組成變異性

0，mm30201052.50.60.30.075

油/石LH-30n=145.413.323.1*20.0*18.6*8.75.33.51.78*4.06.010.06.06.04.04.01.00.354.813.917.4*12.39.94.44.12.61.30*10.916.6*20.7*15.6*11.87.86.24.01.41*7.813.210.48.84.02.02.41.20.468.115.1*18.0*12.412.5*12.46.35.2*1.10*2.013.47.33.35.32.32.70.90.193.615.5*14.3*3.74.55.43.42.92.010.57.14.74.15.24.91.70.70*瀝青混凝土顆粒組成變異性0,mm201052.50.60.30.075油/石LH-207.718.1*17.8*14.4*4.64.72.61.98*9.619.7*15.2*12.9*6.43.22.91.40*4.415.5*14.2*9.35.85.44.01.21*4.46.88.86.98.44.83.30.62*013.98.77.56.13.81.80.60P05.83.95.32.94.51.30.39M013.516.0*10.06.85.12.50.70*P06.58.37.56.54.74.3*0.50P6.317.317.8*14.4*5.43.32.51.55*M±7±7±7±6±2底面層SAC-301998.9.96個馬歇爾試件γB=2.472~2.351Va=3.6%~5.9%VMA=13.5%~15.6%VFB=62.2%~73.7%st=6350~9840F1=39.6~46.1篩孔31.526.51913.29.54.752.361.180.60.30.150.0759.9試驗段92.285.370.248.033.427.723.615.712.19.47.65.19.1110096.789.664.748.434.025.916.112.510.08.56.8規(guī)定級配范圍10068~8453~6838~5428~4222~3218~2713~248~176~145~133~7底面層SAC-30

（1998.9.12）

抽提篩分4次的極差（R）和偏差系數(shù)（Cv）篩孔，mm31.526.51913.29.54.752.361.180.60.30.150.075通過%R94.1~10074.9~91.553.8~80.141.4~69.632.8~53.223.4~37.418.1~28.711.1~18.18.1~13.95.9~11.44.4~9.43.3~7.1Cv2.69.616.923.321.215.819.821.221.926.531.129.2規(guī)定級配范圍90~10068~8353~6838~5428~4222~3218~2713~248~176~145~133~7設計曲線10072.551.845.439.131.725.015.411.07.75.93.8

LH-30馬歇爾試驗結果的Cv（%）13天，一天一組×6密度空氣率飽和度穩(wěn)定度流值0.21~1.266.3~43.62.1~8.22.4~24.82.8~24.0合并計算密度（g/cm3）空氣率（%）穩(wěn)定度（kN）流值（0.1mm）N78787539R2.391~2.4831.62~5.504.97~12.7223~422.4273.837.54351Cv（%）0.9022.020.311.6SAC-16抽提結果顆粒組成變異性通過下列篩孔質量%的Cv,%路名1613.29.54.752.361.180.60.30.150.075長吉0.491.422.361.181.773.163.513.145.405.00××高速公路××段1.702.303.033.603.503.035.203.503.015.204.004.065.805.605.949.516.807.6312.28.309.3411.910.410.513.310.110.710.111.911.6××段5月6月7月1.361.843.824.854.414.335.723.0713.28.556.3312.07.306.4911.26.605.6012.310.17.6016.110.513.413.510.79.936.711.65.4長吉SAC-16馬歇爾試驗結果

（共22組）統(tǒng)計特性密度(g/cm3)Va(%)VMA(%)VFA(%)穩(wěn)定度(kN)流值(0.1mm)范圍2.420~2.4403.8~4.415.3~16.072.3~75.09.3~10.230~35均值2.4284.115.673.89.634標準差0.0050.170.160.780.251.47Cv（%）0.194.151.231.052.574.34SAC-16抽提結果××高速級配1613.29.54.752.361.180.60.30.150.075油/石90-10070-9050-7030-4022-3716-2812-238-186-13＞6E標n=33R88-9774-8949-7433-4721-3515-2713-237-165-113-94.4-4.993.681.363.239.929.322.318.212.38.15.74.8Cv,%2.154.159.249.3711.212.5815.1118.4918.4426.703.36>4018點<617點F5標n=35R85-10068-8956-7031-4421-3216-2112-189-156-84.3-6.54.5-5.193.679.961.635.824.117.814.812.07.25.14.8Cv,%3.895.565.209.498.927.739.6112.639.4310.943.21>405點<632點Marshall試驗結果VaVMAVFbst.Fl.K,%hcmE標n=24R2.462-2.5314.0-6.915.4-17.79.4-14.121-3496.0-99.04.0-7.52.5005.2016.311.12896.85.26Cv,%0.7915.43.6711.110.61.1118.1F5n=18R2.428-2.4793.3-5.514.5-16.165.6-77.28.3-11.222-4094.5-98.33.5-4.52.4544.215.272.110.030.296.33.92Cv,%0.6013.73.54.27.216.21.047.9

××高速抽提篩分結果

（36天，26次）統(tǒng)計特性通過下列篩孔（mm）的質量（%）1613.29.54.752.361.180.60.30.150.075油/石Va%設計曲線93.381.865.745.931.621.817.212.69.65.94.83.3范圍93.5-97.778.5-85.663.6-69.143.6-46.729.9-34.119.8-23.116.9-19.512.0-13.59.0-10.65.8-6.94.71-4.852.9-3.5均值96.082.766.344.831.621.118.012.69.66.14.783.2偏差系數(shù)Cv(%)1.002.252.092.003.433.342.792.654.114.340.765.21六天熱料倉的顆粒組成變化倉號26.5191613.29.54.752.361.184#35mm94.3-9847.7-71.910.2-15.103#20mm63.7-9431.6-67.911.4-24.60相應篩孔：3531.5mm，2017mm倉號4.752.361.180.60.30.150.0752#6mm77.2-95.01.9-7.50.2-1.501#2.5mm90.2-93.732.6-51.518.7-38.77.8-23.34.0-14.91.9-8.1相應篩孔：64.75mm，2.52.36mmSAC-16：振篩口：20~22，14~15，8~9，2.5~3××線×合同段

98年7月12日~7月20日9天中從熱料倉取料6次4號倉篩孔（mm）37.531.526.51916通過范圍（%）10081~10053.8~69.15~40.80.4~12Cv（%）5.010.2107.597.93號倉篩孔（mm）191613.29.54.75通過范圍（%）85.4~10060.9~9328.8~78.33.9~46.10.3~11.0Cv（%）5.220.043.2121.5169.72號倉篩孔（mm）13.29.54.75通過范圍（%）10094.6~96.61.3~14.4Cv（%）65.583.61號倉篩孔（mm）4.752.361.180.60.30.075通過范圍（%）93.5~98.872.5~87.839.1~66.121.8~46.59.0~30.92.9~15.2Cv（%）2.47.022.126.437.159.9每天拌和室取樣篩分調整配合比（11天）篩孔，mm1613.29.54.752.361.180.60.30.150.075設計線96.083.362.035.927.720.516.812.310.18.5范圍R，%93.2-96.381.2-86.758.9-66.133.4-35.128.3-29.619.2-22.613.4-15.610.0-10.79.4-9.78.3-8.5，%95.383.663.134.429.220.314.410.49.58.4Cv，%1.012.174.641.191.495.125.192.411.450.96

每天拌和室取樣篩分調整配合比（10天）篩孔,mm1613.29.54.752.361.180.60.30.150.075設計線96.083.362.035.927.720.516.812.310.18.5范圍R，%93.0-94.779.1-82.259.1-61.235.7-36.927.9-28.919.3-20.712.8-13.410.0-10.19.3-9.68.2-8.3,%93.980.960.236.328.319.613.110.19.48.3Cv,%0.591.180.971.290.952.021.720.421.030.38三、溫度對瀝青混和料密實度的影響1、室內試驗制件溫度對BM.Va（或密實度）的影響制件溫度(oC)17116616014914313812711610493Va(%)9.5mm熱拌BM16.77.17.07.68.58.29.126.87.47.58.08.48.69.5高性能路面混合料(PmB)17.48.68.69.59.38.79.527.47.48.39.510.39.49.8喬治亞州的典型BM，在不同溫度下用振動壓實儀試件，并測其Va，結果見下圖在室內用馬歇爾擊實儀對相同級配的AH-70.BM在不同溫度下進行擊實試驗，其結果如下圖2、溫度對施工現(xiàn)場壓實度的影響

施工現(xiàn)場，攤鋪機后面BM溫度降低得快或慢，既與混合料層的厚度、氣溫、風速有關，也與下承層的溫度有關。BM只有在某一溫度以上碾壓，才能起作用。因此，瀝青面層應在氣溫較高的季節(jié)和在白天氣溫較高的時段內施工。國外有論文指出，BM的溫度低于90°C，實際上已不能被進一步壓實，此溫度稱終壓溫度。

假定終壓溫度為80°C，容許碾壓的時間將取決于BM的溫度，攤鋪層厚度和下承層的表面溫度，見圖（8-22）。此圖假定，下承層溫度同氣溫，陽光通過量為538Btu/(m2/h)，風速16km/h。與攤鋪層溫度和厚度以及下承層溫度有關的容許碾壓時間如開始碾壓時BM的溫度為149oC，碾壓終了時的溫度為80oC，氣溫為16oC，根據(jù)上圖，不同厚度時容許的碾壓時間為：層厚(cm)4567容許碾壓時間(min)14(1.0)19(1.36)26(1.86)32(2.28)

如氣溫只有12oC，其他條件相同，則容許碾壓時間為：層厚(cm)4567容許時間（min）11(1.0)14(1.27)18(1.64)24(2.18)

如開始碾壓溫度為135oC，則氣溫16oC環(huán)境下，容許的碾壓時間大致與上表相同。如開始碾壓溫度只有121oC，則氣溫16oC時，容許的碾壓時間為：層厚(cm)4567容許時間（min）8121518

因此，應提高開始碾壓時BM的溫度。建議的BM加熱溫度（oC）用純?yōu)r青和礦粉做填料用純?yōu)r青和水泥做填料或加其他抗剝落劑用改性瀝青，同時用水泥或消石灰做填料瀝青加熱溫度150~160礦料加熱溫度165~175BM出廠溫度160~170攤鋪溫度≮150~160初壓溫度≮145~155碾壓終了溫≮90~100155~165170~180165~175≮160~170≮150~160≮100~110160~170175~185170~180≮170≮160≮110集料含水量對烘干筒產量的影響含水量%3456810產量t/h3222622211901481191.000.810.690.590.460.37抽提篩分試驗匯總表（SAC-16）篩孔mm191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075瀝青%范圍R，％10095~10075~9055~7030~4022~3116~2412~2010~178~156~10生產曲線98.280.057.538.526.621.917.013.710.58.5