我國瀝青路面結構設計的回顧與思考

我國瀝青路面結構設計的回顧與思考

長安大學戴經梁2008年12月我國瀝青路面結構設計的回顧與思考

2、我國瀝青路面的使用狀況1、我國瀝青路面的規(guī)模一、我國瀝青路面的規(guī)模與使用狀況

一、我國瀝青路面的規(guī)模與使用狀況

1、我國瀝青路面的規(guī)模

1998年滬嘉高速公路、沈大高速公路先后通車，實現了我國高速公路零的突破；1999年10月高速公路通車里程突破1萬公里，居世界第四位；2000年末通車里程1.6萬公里，居世界第三位；2001年通車里程達到1.9萬公里，居世界第二位；2007年底，通車里程猛增5.4萬公里；2009年底，高速公路通車里程達6.51萬公里,穩(wěn)居世界第二位。

高速公路絕大部分采用半剛性基層瀝青路面。2、我國瀝青路面的使用狀況

·部分高速公路瀝青路面的使用狀況比較好。例如：沈大、京津塘、廣琛等高速公路使用7～8年（設計年限15年）才進入大修,達到相當高的使用水平。

·不少高速公路瀝青路面的早期破壞嚴重。瀝青路面建成當年或2-3年,發(fā)生程度不同的車轍、網裂、坑糟等早期破壞

一、我國瀝青路面的規(guī)模與使用狀況

·

高速公路瀝青路面普遍達不到設計年限15年（國際上一般為30~50年），最多7-8年就必須大修——路面結構的耐久性差。

普遍認為：我國瀝青路面的使用壽命短、耐久性差與我國千篇一律地使用半剛性基層瀝青路面結構具有很大的關系。一、我國瀝青路面的規(guī)模與使用狀況

二、半剛性基層瀝青路面問題分析

半剛性基層瀝青路面的最大優(yōu)點是板體性強，具有很高的承載能力，且價格便宜。

——我國高速公路廣泛采用此種路面的基本出發(fā)點。

思考：

·在國際上發(fā)達國家為什么很少采用半剛性基層瀝青路面結構；

·國外，重交通道路不采用半剛性基層瀝青路面，只是在低等級，交通量低的道路采用。

半剛性基層瀝青路面具有不少問題，有些問題甚至是無法解決的。

1、半剛性基層的最大問題是收縮開裂，它將導致瀝青面層產生反射裂縫，并進一步引起：（1）裂縫進水導致瀝青層與基層界面從連續(xù)狀態(tài)變成滑動狀態(tài)；使基層、底基層、路基含水狀況發(fā)生變化，承載力迅速降低；（2）車輛從裂縫一側到達另一側，使路面裂縫處發(fā)生大的應力突變，形成很大的剪應力和表面拉力,加劇瀝青路面破壞。二、半剛性基層瀝青路面問題分析

2、半輕剛性啄基層娃非常環(huán)致密痰，基泄本上餅是不脈透水搶材料肯，一恨旦水紐奉進入群路面罷并到楚達基紐奉層表央面后疾，難湊以排玩出。沸水分豆集聚千在瀝逐青層總和基奸層界海面，腎在車羽輛荷根載的睛反復累作用急下，稅基層囑表面陽沖刷輕，并龍產生燭唧泥畏，導護致路極面的鵲破壞肯。半剛忌性基抓層瀝近青路穴面的芬反射冊裂縫室和內悶部排確水性搖能差爪及基鉛層表壞面易觸沖刷鎮(zhèn)是其剪致命尺的弱棄點。二、煎半剛帥性基予層瀝綿青路攏面問題分析3、半某剛性僚基層某具有療很好未的整采體性俱，但臟在使敗用過賄程中音，路仰面進盡水后克，半沒剛性調基層彼在長貓期流蹤蝶水和殖多次米凍融熊循環(huán)接作用獻下，嗚其板貨體結拆構會鵲逐漸嘆破壞麗、產洞生結肉構性獨損壞浸。半抖剛性蒙基層熊由整禮體向聞大塊煉、小恰塊、和碎塊汗變化好，按誼整體簽結構美的概壩念設固計路勁面是飽偏于瞧不安姐全的瀉。二、半剛糠性基雀層瀝巖青路腹面問題分析4、半火剛性萌基層捕瀝青給路面績對重酷載車錢輛具袍有更擔大的賽軸載鬧敏感葵性。在計不算拉威應力蠻時，牲柔性擾基層渡的軸廊載換目算按4次方凈計算芬，而斬半剛料性基脹層是8次方浪計算槍（實記際上爛，很杰可能奧是12侄-1批5次方飽）軸載牌增大1倍，顫柔性餓基層惑換算壯軸次誦增大16倍，往半剛狐性基境層換末算軸粉次增央大25逃6倍攻（甚邪至212=4餃09碗6倍）超載禮對半資剛性導基層半瀝青華路面貨的危老害遠籃大于嘴柔性千基層兔瀝青靈路面他。二、半剛高性基蘇層瀝妄青路招面問題分析5、半笑剛性爐基層億損壞藥后沒芒有愈戚合能騙力，奇且難窗以修訂補。半剛宏性基地層一幫旦破優(yōu)壞，瞧使無夢可救胖藥，境除了餃挖抓掉重雕建外享，別秧無它伶法。半剛狀性基碼層瀝題青路膀面的耀維修悅只能焦是“端開膛腸破肚懶”式飲進行算。這第是半限剛性沿基層宇瀝青蠻路面孟使用毯過程優(yōu)中，略面臨廳的一鬼大難乎題。二、半剛媽性基庫層瀝嚇青路養(yǎng)面問題分析6、半籌剛性幸基層價瀝青委路面雁難以畝跨年濃度施蜂工。無論企是直兆接暴仙露或兔是鋪茫一層扶瀝青曾面層闖過冬功，都核避免歌不了循發(fā)生蜜橫向畏收縮沒裂縫棟，從號而為而瀝青患路面補產生食反射任裂縫苗留下儉隱患善。半剛反性基觀層暴洗露可只能凍頭酥，填影響次強度億形成礎。在卡季節(jié)兇性冰顏凍地撇區(qū)，采半剛誘性基喊層的偶凍融喊損壞把幾乎蜓難以匙避免棕。7、半年剛性宵基層弦瀝青陶路面澤易產爪生失烤穩(wěn)性艘車轍,特別屬在高界溫季府節(jié)，雄在重綁載的塘作用黨下，多路面破將產戴生嚴輸重的獨轍槽婆，影本響行雕車安幸全，伙甚至嶼影響通行誤。二、半剛膀性基腫層瀝穿青路迎面問題分析半剛看性基憐層瀝剩青路疼面的南致命礎弱點——路面白開裂鬧、進揀水且拴難以李排走攔，對匆重載膨敏感抽性大棵。思考攜：既然伙半剛豪性基虎層瀝妙青路級面具椅有上患述種很種問評題，佛甚至桿有些住問題并是致未命的循。為啦什么劃一直勿沿用缺至今銅，難央以改灣變？這是攪中國傘國情倘所定贏的，肆是我挎國公搖路建竹設發(fā)吊展歷雕史的蜻必然顛結果匠。二、半剛批性基透層瀝罵青路央面問題分析2、20世紀70年代的發(fā)展情況1、20世紀60年代的發(fā)展情況三、姐半剛摟性基樸層瀝架青路醒面的削發(fā)展臂歷史3、20世紀80年代后的發(fā)展情況1、20世紀60年代——采用沃石灰危穩(wěn)定惡土基際層渣青油表哨面處弦治（迅渣油濁是一紅種質必量很聲差、蝕蠟含寇量很滴高的究石油嚷煉制蠻過程粉中付傾產品厚）主要袖解決用公路革晴天酬揚塵磨、雨盾天泥按濘的感問題正。2、20世紀70年代——采用忙水泥回、石趕灰、潛粉煤斑灰等霸無機徐結合半料穩(wěn)減定粒灑料的柿半剛俊性基事層和泊貫入昆式瀝券青路孫面、股上拌還下貫艱式瀝猴青路針面及沃半開曬級配揚瀝青細碎石鋪瀝青架路面摸。加快腳了公港路路泄面“訴黑色便化”紫，使沿我國放公路稍瀝青賓路面榮使用摸質量索有了惑顯著鳥改善晴。三、捐半剛少性基弱層瀝粗青路折面的賓發(fā)展宣歷史3、20世紀80年代景后——大量曬采用素半剛鑼性基判層瀝頂青路急面（1）隨播著改每革開將放，權國民扮經濟估蓬勃主發(fā)展趨，交系通量作迅速做增加順，開銷始大怪量修率建二眉級公效路、蜻一級像公路屈和高長速公渾路。捉瀝青筐面層六逐步箏向瀝管青混蕩凝土豎發(fā)展廉，半參剛性笨基層宵和底質基層扣的強條度也爐隨之巡壽要求塔增加眠。（2）國達產瀝壩青難蝕以滿困足蓬艙勃發(fā)丟展高客速公繞路建醒設形嘩勢，渾大量躍依賴堆國外不進口軋瀝青首，經察濟負沒擔沉協(xié)重，砍難以動采用晝國外冒使用胸的柔樣性基路層瀝擠青路妨面。三、陣半剛柳性基承層瀝貼青路沃面的殺發(fā)展喂歷史（3）80年代瘡末，滅“七揉五”熔國家穗科技懲攻關伯項目練“半陜剛性陣基層惑重交潔通道連路瀝萌青路拘面及耗抗滑賠表層霉成套檔技術語”的蘋成果靈，成從為半怎剛性蓮基層咱瀝青狀路面兆設計右和施現工的幟重要凝技術政依據煌。半剛天性基畝層瀝儉青路流面成戚為中暑國瀝遭青路蔬面的補主要艘結構度形式容，幾視乎成塞為包豎括高電速公商路在欣內的籮唯一么結構涼形式——為我承國瀝屆青路舟面的萬發(fā)展半做出支了巨擴大貢池獻。三、勿半剛留性基叫層瀝外青路擦面的聰發(fā)展膀歷史2、國外與我國使用情況的區(qū)別1、國際上20世紀70年代以前的使用情況四、丈國外死半剛勻性基謠層瀝儉青路舒面使秋用狀霜況四、輕國外猜半剛滾性基鼓層瀝罵青路宋面使給用狀晃況1、國少際上20世紀70年代招以前粥，半孫剛性廈基層幸瀝青曲路面叨曾得尼到較斜多的百應用基。括目前育柔性或基層容與全宰厚式熱瀝青匯路面頁已成嘆為路秘面的挖主流籮。國際驢上路蓬面結綁構類增型的蜂轉變酷，應養(yǎng)當引備起我隨們認失真的吹思考——在軸妄載，炮交通匯量日狗益增樹大的疤今天催，中禽國公性路仍軍唯一啦的采拼用半扛剛性幸基層似瀝青療路面獻，是始否合古適？2、國山外半護剛性灣基層住瀝青奇路面度普遍凈使用據在地消方道徐路及請低交筋通量厚公路悟上，款且在土使用岡上與坡我國清有很它大區(qū)助別。炊（1）國質外半唉剛性暈材料追主要倦用于稱加強蠻路基漫，而雕我國稀將其響作為蝦主要滔的承臺重層我。附國外獸瀝青燃路面概的承苦重層斬，不英僅包熊括基陽層，態(tài)更主撒要是東依靠粥瀝青戀層。我國繁將瀝博青層治作為衡功能義層，團國外藥除了挑將瀝鞠青層晝作為習功能清層，炸更主放要是層承重亂層。四、稱國外肉半剛兼性基帖層瀝肉青路招面使施用狀萬況（2）國飯外半兩剛性阿基層矮瀝青勢路面懂基層茄材料糕的強襲度一默般不名太高傍，水丘泥用賄量少映，7d設計仔強度添一般慮在3M嗽pa左右沈。我國桿半剛悶性基沫層強竿度過慕高，丙甚至報有些拾地方累認為隔強度掉越高細越好慚，導糧致鋪究筑瀝紅青層恒之前務開裂理現象釘十分舒嚴重蓄。四、黨國外胸半剛掙性基半層瀝伸青路酸面使時用狀須況（3）水結泥穩(wěn)存定碎鑰石基剛層上哥經常謀設置貪級配腳碎石紙層作獻為過扣渡層輸，以敏減少巧反射錯裂縫罪和利繁于排荷水。我國縣設計足規(guī)范朽也提哲到這棗種路礦面結梅構，鑰然而賀由于墨這種崖路面策結構輪難以序滿足異設計置彎沉桑的要攏求，誕得不敲到采烈用。四、輪國外旅半剛夏性基蒜層瀝土青路品面使寶用狀稻況3、國爽外瀝畏青路染面結往構設適計時斬，通嶄常對礦路基念和基坦層提夫出起啦碼的點要求碼（例急如路償基豎饑向壓拆應變蕩＜20洽0μ濫ε）瀝倦青層謝作為專承受懂彎拉堆應力感的主料要承畜重層傳（瀝贏青面貫層的租彎拉龜應變泉＜70鞠με）意味臭著瀝近青層鄭的厚加度是慘至關成重要鄰的，濕只要霞路基平、基怪層滿遲足一稍定的映要求妹，路務面破板壞就炭是瀝嫁青層挖厚度藍不足想。四、寬國外流半剛隆性基磨層瀝景青路典面使若用狀腹況4.我國董半剛化性基對層瀝尸青路振面設富計時甲，假拋定瀝士青層鳳的厚府度，師以基字層或飼底基橋層作怎為計辦算層美進行凳結構再厚度受計算卸。意味查著瀝泡青層鼠只起鞠到功啞能作嘩用，杠厚度吼無關頑緊要皆，甚普至認紛為瀝勉青層萬越厚離，彎帖沉越燭大，頁反而喘沒有坦好處點。半醋剛性側基層寇是承婆重層背，路平面承擇受的珍荷載辰大、瞇交通幅量大輩就需鹽要加友強基及層強飲度（紛剛度閥）和包厚度漏，路牌面破邁壞意款味著處基層景破壞胳。四、爭國外蔑半剛唉性基卻層瀝欠青路頓面使腫用狀基況2、技術引進促進跨越式發(fā)展1、我國瀝青路面結構問題五、廣改善事我國烤瀝青口路面啊使用格狀況冤的思吊考3、瀝青路面結構問題放眼看世界4、改變單一使用方法1、我牛國高禿速公族路采掉用的番半剛新性基倒層瀝元青路佛面結牙構在礙繁重非交通郵及施餐工質星量等利因素筍的影它響下沉，出罵現了混早期表破壞捷，提區(qū)前達兩到了秒使用選壽命禾。大勤部分俗路面童是由誤于基虎層的獎?chuàng)p壞膛，而潮使路澤面成先為結欲構性綠破壞合，無坡法通貫過瀝頌青面宿層的屆維修酬得到考解決訊。大少修往筆往是宜“開域膛破塘肚”膚式的停作業(yè)捐，工唯程量甚十分范浩大沫，相澆當于血重鋪綠路面羽，這者是一籍個使貓我國乞道路敘工作裕者十面分困彼惑的養(yǎng)難題環(huán)。五、公改善飼我國火瀝青攀路面碑使用躍狀況脆的思腥考2、張辱春賢事部長垃在全甜國交由通工柳作會斯議上藏談到誰設計臘問題映時指孩出：“要麻有針斯對性伶地引感進國補外成奴熟的鋤技術付、標少準和映規(guī)范贊。科桐研成男果是壞實踐概經驗懲的總沙結，掠是人駁類文葡明的嬸結晶臟，我禮們要填善于歌借鑒俱一切屆先進座的科素研成盈果。鍋在公闖路建振設和由管理腐領域勿、國壩與國教之問秧技術丸問題渴及解貞決方婦法具躲有很共多共泊性。衛(wèi)發(fā)達踩國家憤研究旗早、睛實踐逗早、熟積累始了豐吐富的漢經驗冤，許沾多技播術、娘標準勒和規(guī)雜范屬聞于政界府所襪有，掌沒有尸知識似產權凍的障傲礙，鉗我們鴨要把布技術即引進翠作為候公路織交通搶實現象新的獄跨越恩式發(fā)耍展的景重要脂手段掀”這一切段話折為我鵝國解沙決公狡路路課面早統(tǒng)期損岔壞指罩出了瞧方向床。五、壓改善退我國見瀝青偶路面妙使用筒狀況橡的思龍考3、在吸瀝青材路面產結構穩(wěn)問題評，我縱們也逐需要托放眼譽世界乓。壞國際兇上的麗高速濤公路尸和重把交通均公路傭，大到量使謀用柔訴性基附層瀝雜青路借面，語現在憲又出煤現了榆永久牙性路乏面或役長壽周命瀝框青路管面。犯該槽種路巧面的野使用姓壽命簽可達妨到40永-5腐0年；軍最未新的蘋研究股發(fā)現袍：坊該種圈路面廣瀝青家層厚付度超卸過一境定厚藝度時雕，良威好材奶料組喬成和潛施工族的路葛面可漂避免置傳統(tǒng)澤的瀝播青層銳底開昆裂和偵結構局性車雜轍。漲當標守準軸優(yōu)次超瞧過一睡定次腔數后拐，瀝倘青層天厚度深無須賞增加酸。五、勵改善拾我國玻瀝青趣路面胖使用旗狀況誤的思樹考該種民路面準最大慕特點病是確星保路每面各勒類損棉壞控嚼制在齒路面卻頂部森（25哀~1啊00鈔mm）范叛圍內輪，如壤自上卸向下財的溫陽度疲巾勞開聞裂、直車轍眼、表傲面磨風耗與輪瀝青鴨老化物等都錦限制州在磨伍耗層汁內。油表面縫層的對損壞備只需咱通過淘銑刨旋和預疑防性羽養(yǎng)護旺就可干以解押決。意味叫著這齡種瀝堂青路棒面在設使用晃年限理內不莊需要護大的烘結構柏性重朋修或障重建增，并任企圖府無限笛期地志使用鐮下去東。五、倡改善辣我國蠢瀝青涌路面職使用儀狀況駕的思靠考4、我狐國應襖改變存目前娃單一造使用柜半剛特性基恥層瀝肆青路忘面的宮狀況壯，使芝不同砌路面戒結構全得到掀合理痰的使辯用?！獙ΜF殊有的鋪半剛蹄性基澤層瀝督青路躲面應屬進行舒再認妄識，釘努力慰克服叉其不接合理么的一朝些因翼素，話使其道得到矛改進麥，更守加完吹善；—開始品考慮染在中晨國適錦當地廣發(fā)展番柔性泥基層觀瀝青條路面尚的結姻構形晨式。個探討售該種臉路面坦在我蓋國各秒地高舒速公猛路中周使用益的可鈴行性資，改叨進我奴國瀝畢青路體面結懂構單話一的怎問題野。五、眾改善涉我國綱瀝青把路面蜻使用沒狀況逼的思花考4、國外常見的柔性路面結構組成2、部分國家使用的主要瀝青路面結構六、舒國外逃柔性板基層煌瀝青狂路面暗結構嶼設計輸簡介3、部分國家或單位采用的設計指標1、國外路面結構的設計年限6、永久性路面的特點5、永久性路面產生的背景7、永久性路面對結構層材料的要求8、基于力學分析的設計方法20～4030～4020～4020～4030～404030～4030～50設計年限澳大利亞加拿大日本南非法國英國德國美國（AASHTO93）國家1、國如外路悉面結磚構的浮設計立年限六、里國外隨柔性隸基層定瀝青證路面埋結構牧設計笑簡介√中國√（輕交通）√√加拿大√√√德國√√日本√√（中、輕交通）√美國√(貧水泥混凝土)√（中、輕交通）√英國√(水穩(wěn)碎石)√√法國薄瀝青層厚粒料基層厚瀝青層下臥基層半剛性基層混合式全厚式粒料基層主要路面結構國家2、部眾分國只家使癢用的全主要系瀝青閉路面旬結構六、家國外捏柔性視基層吳瀝青勞路面唉結構吧設計絮簡介※※俄羅蹈斯※※※法國※※※比利晨時※※諾丁您漢大櫻學※※※※南非※※日本※※※澳大傲利亞※※※SH弦EL除L補強※※※AI路表彎沉永久棚變形粒料誰層剪切應鏟力路基芽頂面壓應第變穩(wěn)定扭粒料層拉男應力瀝青逮層疲勞機構3、部分績國家速或單凝位采畝用的娃設計揮指標六、尚國外蟻柔性景基層浪瀝青喝路面忽結構都設計扮簡介4、國辱外常窮見的俊柔性堅路面注結構尼組成六、懷國外簽柔性伴基層概瀝青穩(wěn)路面驅結構撫設計嗽簡介國外茫常見份的柔能性路強面結診構組敬成六、撓國外晌柔性夾基層呀瀝青餐路面平結構腳設計題簡介5、永隆久性提路面狹產生拒的背么景重載搭交通遍給歐采洲瀝慌青路熱面帶飾來的掩挑戰(zhàn)核表現皮在以深下方恩面：（1）重供載交潑通量辰的增踏加、冠重載本軸載挑增加吊；（2）慢毒速交羊通產軋生了堆更大限的路捷面應授力；（3）高絕壓輪炭胎引縣起作畝用應管力的浪增加橋；（4）道鳥路磨偽光加和速。六、騙國外欠柔性冠基層燈瀝青刃路面合結構候設計澤簡介6、永雪久性市路面紋的特托點（1）在同總費藝用上沫：初工期修鍬建費傾很高害，日蝕常養(yǎng)晚護費恭較少物，總在費用腫效益錄比最罪大；（2）在層設計藍年限艦上：御至少40年；（3）在廣