長(zhǎng)壽命瀝青路面淺析

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1、長(zhǎng)壽命瀝青路面淺析：早在上世紀(jì)50年代，英、美等國(guó)家的道路專(zhuān)家就開(kāi)始探索修建長(zhǎng)壽命路面。它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是其厚度小于傳統(tǒng)的瀝青混凝土路面，基本上消除了傳統(tǒng)上普遍存在的疲勞損壞，路面的損壞只發(fā)生在路面的表層。經(jīng)國(guó)內(nèi)外大量的實(shí)踐證明，修建長(zhǎng)壽命路面是可行的。本文僅就長(zhǎng)壽命瀝青路面的基本概念作簡(jiǎn)要概述，供同行參考。　　關(guān)鍵詞：長(zhǎng)壽命瀝青路面；結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；疲勞損壞　　一、前言　　近年來(lái)，隨著交通量和車(chē)輛荷載的增加及行車(chē)速度的提高，瀝青混凝土路面往往在建成通車(chē)后，1~2年甚至更短的時(shí)間內(nèi)就產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞，如泛油、內(nèi)部松散、坑洞、唧漿等。有調(diào)查顯示，通車(chē)僅2~3年的高速公

2、路瀝青混凝土路面都已經(jīng)大面積破壞，有些高速公路通車(chē)僅6個(gè)月就開(kāi)始出現(xiàn)破壞跡象，不到1年就由于大面積破壞嚴(yán)重而不得不將原瀝青混凝土面層銑刨后重新鋪筑?！　《?、長(zhǎng)壽命路面的概念　　長(zhǎng)壽命路面是國(guó)際瀝青混凝土路面界提出的新技術(shù)。在國(guó)外，20世紀(jì)60年代以來(lái)修建了大量全厚式瀝青混凝土路面和深層高強(qiáng)瀝青混凝土路面，其中設(shè)計(jì)、施工良好的路面表現(xiàn)了很好的性能，提供了良好的長(zhǎng)期服務(wù)性能。全厚式瀝青混凝土路面是指瀝青混凝土路面層直接建筑在處治的或未處治的土基上，深層高強(qiáng)瀝青混凝土路面則直接鋪筑在粒料基層上。這類(lèi)路面的特點(diǎn)是其厚度小于傳統(tǒng)的瀝青混凝土路面，基本上消除了傳統(tǒng)上

3、普遍存在的疲勞損壞，路面的損壞只發(fā)生在路面的表層。以此為基礎(chǔ)，提出了長(zhǎng)壽命的概念。　　長(zhǎng)壽命路面并不是一直不損壞，而是指路面的損壞僅發(fā)生在路面的表層，維修時(shí)不需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)性的處理，只需將表層混合料銑刨并換成等厚度的新混合料便可，維修十分方便。國(guó)外的長(zhǎng)壽命路面追求的壽命是40年，即40年不進(jìn)行結(jié)構(gòu)性維修。　　典型的長(zhǎng)壽命瀝青混凝土路面各層受力特點(diǎn)為：　　輪栽下100~150MM區(qū)域是高受力區(qū)域，也是各種損壞的發(fā)生區(qū)域?！　∶鎸訛?0~75MM厚的高質(zhì)量瀝青混凝土，需為車(chē)輛提供良好的行駛界面，應(yīng)具有足夠的表面構(gòu)造深度、抗車(chē)轍、水穩(wěn)定性好的特點(diǎn)；　　中間層為1

4、00~175MM厚的高模量抗車(chē)轍瀝青混凝土，起到連接和擴(kuò)散荷載的作用，應(yīng)具有高模量、抗車(chē)轍的特點(diǎn)；　　HMA基層為75~100MM厚的高柔性抗疲勞瀝青混凝土，起到消除疲勞破壞的作用，應(yīng)具備高柔性、抗疲勞、水穩(wěn)定性好的特點(diǎn)；　　最大拉應(yīng)變產(chǎn)生在HMA基層底部，該區(qū)域最易發(fā)生疲勞破壞，該區(qū)域的彎拉應(yīng)變，對(duì)于控制瀝青混凝土層自下而上的疲勞開(kāi)裂，防止路面過(guò)早出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性損壞具有特殊重要的意義?！　÷访婊A(chǔ)不僅為瀝青混凝土層的鋪筑提供了良好的界面，而且對(duì)于路面的變形、抗凍，都是至關(guān)重要的?！　∪?、路用性能　　從80年代中期開(kāi)始使用的現(xiàn)行路面設(shè)計(jì)方法的主旨在于控制道路

5、基層底面的疲勞裂縫和土基的結(jié)構(gòu)變形。其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)定使用了作用2千萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)軸次的多條道路的性能觀測(cè)數(shù)據(jù)。對(duì)于交通荷載累計(jì)作用次數(shù)等于或大于1億次的道路,設(shè)計(jì)時(shí)必須對(duì)現(xiàn)行設(shè)計(jì)方法的性能作很大的外延。道路采用分期修建,道路在20年后達(dá)到一個(gè)臨界狀況;然后罩面以獲得另外的20年使用壽命。若道路狀況已經(jīng)超過(guò)了其臨界狀態(tài),那么就必須重修而不能采用罩面。道路臨界狀況與標(biāo)準(zhǔn)軸載慢速行駛下引起的路面瞬時(shí)彎沉有關(guān)。隨著荷載作用次數(shù)的增加,路面結(jié)構(gòu)變?nèi)?彎沉被認(rèn)為逐漸增加?！　”疚木C述了路面車(chē)轍、疲勞破壞和長(zhǎng)期路面強(qiáng)度以及臨界狀況的標(biāo)準(zhǔn)和它們之間的相互關(guān)系,具體概述如下：　　

6、1．車(chē)轍　　車(chē)轍來(lái)自于道路一層或多層的永久變形的總和。它的產(chǎn)生有兩種情況，一種是車(chē)轍只發(fā)生在瀝青面層，為表面車(chē)轍；另一種是車(chē)轍產(chǎn)生于土基，為結(jié)構(gòu)性變形。調(diào)查表明，對(duì)厚瀝青面層道路，車(chē)轍的大部分主要發(fā)生在瀝青層表面，此時(shí)的車(chē)轍不表示道路的整體結(jié)構(gòu)不足。進(jìn)一步罩面設(shè)計(jì)能保證基層結(jié)構(gòu)良好，即便下層較弱，若AC厚度足夠大，一般不會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)性變形?！　?．疲勞破壞　　在輕重交通下的路基的殘余壽命無(wú)一致性差異。調(diào)查顯示，交通等級(jí)不是影響瀝青基層剩余壽命的主要因素。數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析表明，90%多的殘余壽命差別是由瀝青用量和瀝青硬度的不同而引起的，瀝青的老化則是疲勞壽命差

7、異的主要影響因素。瀝青隨時(shí)間的老化增加了其勁度，然而基層逐漸硬化不可能導(dǎo)致疲勞開(kāi)裂?！　?．瀝青的養(yǎng)生　　人們很早以前就知道面層瀝青隨時(shí)間而硬化。但主要結(jié)構(gòu)層的逐漸硬化似乎對(duì)道路是有利的，更確切的說(shuō)，瀝青的老化是一種養(yǎng)生過(guò)程。但不希望磨耗層過(guò)度老化，因?yàn)檫@會(huì)導(dǎo)致路面從表面開(kāi)裂?！　?．長(zhǎng)壽命路面強(qiáng)度　　良好施工的厚瀝青路面瀝青基層彈性勁度和荷載擴(kuò)散能力提高的事實(shí)表明:瀝青基層不會(huì)出現(xiàn)因交通誘發(fā)的破壞。荷載擴(kuò)散能力提高也能比較明顯地由使用期間內(nèi)道路的彎沉的減小來(lái)證實(shí)。通常認(rèn)為隨交通荷載作用次數(shù)的增加,道路的彎沉增加、結(jié)構(gòu)變?nèi)酢?0段重交通道路的彎沉歷史被用

8、來(lái)確認(rèn)道路承載力是否隨時(shí)間和交通作用次數(shù)的增加而增加。除一段路外,所有路段彎沉是