瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計論文范文

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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，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，可能加重細集料與粗骨料之間的不結(jié)合問題。透層的應(yīng)用能夠穩(wěn)定浮塵，并加強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瀝青層，在提高基層表面強度的同時增加抗摩擦力，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

（1）設(shè)施準備透層施工要按工藝要求來準備合理的施工設(shè)備，提前備好試驗檢測儀器、液態(tài)瀝青調(diào)制設(shè)備、灑布設(shè)備等物品，并對所有設(shè)施設(shè)備進行試用檢驗，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，同時還應(yīng)掌握不同透層油的性能優(yōu)缺點。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踐證實，只有混合瀝青與石油兩種化學物質(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。乳化瀝青顧名思義就是固態(tài)瀝青經(jīng)高溫乳化后形成，整個生產(chǎn)過程涉及更多化學原理與機械操作，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)護水分變干后，以計算機實現(xiàn)瀝青機對接。當然，基層上表面的養(yǎng)護水分不能過于蒸發(fā)干燥，否則還需認真清掃和擦拭表面。公路路基若短時間內(nèi)完成，需要積極完成異物清掃并淋灑水分進行濕潤，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)要求施工人員加強安全保護。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)用實例分析

3.1工程實例基本情況。某高速公路第二標段全長23Km，其中公路施工工程量設(shè)計為：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)合來完成設(shè)計施工，整體路基26m寬，分離路基單幅寬13m。整條高速公路的設(shè)計車速達到100km/h。在某施工樁號處，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)過實驗測定，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：3.2瀝青路面透層施工的方法要求。（1）施工前的準備工作完成各材料的入場試驗，嚴格落實材料的達標合規(guī)；完成施工設(shè)施設(shè)備以及機械裝置的檢查保養(yǎng)與試運行，確保配件充足、性能良好，認真確認瀝青灑布車的整體情況，標定噴灑量；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，后用鼓風機吹盡浮灰，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，并以人工方式補噴遺漏點，控制噴灑量，一旦出現(xiàn)過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現(xiàn)場檢查，避免有車輛等機械設(shè)備行動所造成的油皮現(xiàn)象，而對透層油滲透深度不達標處，還需積極采取措施進行整改。（3）加強行動管制提高透層穩(wěn)定性透層施工完成后的養(yǎng)護成型期間，現(xiàn)場應(yīng)實施嚴格的行動管制，特別要求車輛與行人不得入內(nèi)破壞。行動管制需要施工人員與項目管理的經(jīng)理部門進行溝通并緊急協(xié)商出臺行動管制方案，重點限制交通，以確保施工養(yǎng)護成型時間足夠。施工方應(yīng)在現(xiàn)場增設(shè)斷道通知，并設(shè)反光標志進行標識。3.3瀝青路面透層技術(shù)應(yīng)用的質(zhì)量檢查檢驗標準。

4結(jié)束語

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)計與施工應(yīng)用，應(yīng)靈活挖掘透層結(jié)構(gòu)之功用，正確認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

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第2篇

1．1綜合排水設(shè)計的原則在對瀝青路面結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化時，要做好路面排水設(shè)計，這樣可以延長路面的耐久性，也可以增強路面的承載能力。南方地區(qū)，由于夏季雨水比較多，如果路面排水設(shè)計存在漏洞，很容易造成路面積水問題。另外，設(shè)計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。另外，在進行路面改建施工時，也需要結(jié)合實際，對道路排水系統(tǒng)進行更改，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，在設(shè)計其層面結(jié)構(gòu)時，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其質(zhì)量影響比較大，如果面層材料的強度不高，粘結(jié)力不強，則會影響路面的整體質(zhì)量，還會影響其功能的發(fā)揮。面層的等級越高，其承受車載的能力則越強。在城市快速路以及一級公路設(shè)計中，由于交通量比較大，所以設(shè)計人員需要增強路面結(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度，所以，優(yōu)化路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計，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)用分布特點路面在投入使用后，其各個結(jié)構(gòu)層會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，這些材料的強度會隨道路結(jié)構(gòu)層的深度而減小。所以，在設(shè)計路面結(jié)構(gòu)層時，需要以強度自上而下的遞減方式進行組合，這種組合類型在瀝青路面設(shè)計中應(yīng)用較為廣泛，而且收到了較好的效果。在對路面基層進行施工時，要充分利用施工材料，按照就近的原則多利用當?shù)夭牧希@樣有助于降低工程造價。在對瀝青路面的組成材料以及構(gòu)件進行重新組合時，要分析材料強度隨深度的變化規(guī)律，當路面結(jié)構(gòu)層之間的模量相差較大時，要注意控制結(jié)構(gòu)層間的拉應(yīng)力，如果其差值超過材料的承受范圍，則可能出現(xiàn)瀝青路面結(jié)構(gòu)層斷裂的問題。根據(jù)以往設(shè)計經(jīng)驗，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)計人員，在對瀝青路面結(jié)構(gòu)組合進行優(yōu)化時，要避免出現(xiàn)拉應(yīng)力過大的問題，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，這樣材料的強度以及影響有一定差異。在組合的過程中，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，對結(jié)構(gòu)層組合類型進行限制。在瀝青混凝土道路工程中，經(jīng)常會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，會導致路面出現(xiàn)大量的裂縫現(xiàn)象，所以，設(shè)計人員需要采取有效的措施降低基層材料的收縮問題，可以增加細料含量，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)計人員可以適當增加面層厚度、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^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

第3篇

【關(guān)鍵詞】重載交通；瀝青路面；軸載換算；設(shè)計方法

當前許多瀝青路面在通車時間不長就出現(xiàn)裂縫、車轍等早期損壞，而車輛嚴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。本文先從重載瀝青路面設(shè)計存在的問題入手，研究了重載瀝青路面標準軸載、軸載換算方法，并提出適用于重載道路的瀝青路面設(shè)計。

1 重載交通瀝青路面設(shè)計存在的問題

我國現(xiàn)行路面設(shè)計方法均以常規(guī)荷載為依據(jù)，僅適用于軸重 以下的情況，而大于 時尚未提及，將現(xiàn)行方法用于超載路面設(shè)計，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)計標準。普通瀝青路面以路表彎沉為設(shè)計指標，以層底拉應(yīng)力為驗算指標，并沒有車轍指標。（3）材料性質(zhì)。當軸載很大時，材料非線性的影響非常顯著。

2 重載交通瀝青路面標準軸載

2.1 重載交通標準軸重

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)軸一般超載達到20～30t，按單軸計算，軸重在10～15t范圍內(nèi)，所以建議設(shè)計標準軸重取13t。

2.2 重載交通瀝青路面設(shè)計標準

對于超重載道路，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)計指標。

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到相同的疲勞損壞。因此，以彎沉為設(shè)計指標時，應(yīng)遵循彎沉等效原則。

3.2 以路表彎沉值為設(shè)計指標的軸載換算方法

路表彎沉隨軸重的增加呈冪函數(shù)增長。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)計彎沉值 的計算公式如下：

（3.2）

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

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

（3.3）

由式3.1得到不同軸載的設(shè)計彎沉值比為：

（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)。當軸載大于 時，等效換算指數(shù)取 ；而小于 時，仍按規(guī)范取值為 。

4 重載交通瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計方法研究

對于超重載車輛較多的道路，按額定荷載進行路面設(shè)計，很難滿足使用壽命的要求。若按最大超載設(shè)計，會使路面過厚而不經(jīng)濟。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)計方法。

4.1 設(shè)計指標

重載瀝青路面設(shè)計應(yīng)采用多指標體系，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)計彎沉值作為路面厚度設(shè)計的控制指標，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指標，對最大軸載進行半剛性基層和底基層極限彎拉應(yīng)力驗算。設(shè)計彎沉仍采用下式：

（4.1）

4.2 交通參數(shù)

路面設(shè)計時，需采集交通量和軸載等數(shù)據(jù)，進行標準軸載作用次數(shù)計算。

（1）交通資料：設(shè)計使用期內(nèi)設(shè)計車道的標準軸載累計作用次數(shù) ，則有：

（4.2）

（2）使用期內(nèi)年平均當量軸次增長率：首先估計一般車輛和重載車輛的增長率，來計算年平均當量軸次增長率 。

（3）標準軸載及軸載換算：對于 以下軸載，按照規(guī)范進行彎沉和彎拉應(yīng)力等效軸載換算。對于 以上軸載，通過等效軸載換算公式：

（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， 為標準軸載累計當量軸次， 為換算車型各級軸載作用次數(shù)， 為標準軸載， 為換算車型各級軸載， 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)計和厚度計算

需要測定土基回彈模量，對土基回彈模量乘以0.8～0.9的折減系數(shù)。通過對重載道交通特性、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)計參考。利用彈性層狀體系理論確定路面厚度，進行重載瀝青路面設(shè)計。

重載路面推薦結(jié)構(gòu)

4.5 設(shè)計步驟

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)、軸載年平均增長率等，判斷是否適用于重載路面設(shè)計方法。若適用，利用研究結(jié)果進行軸載換算及使用年限內(nèi)累計標準軸次的計算，最后計算設(shè)計彎沉。

（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)。試驗測定各結(jié)構(gòu)層的抗壓回彈模量、劈裂強度等設(shè)計參數(shù)。

（3）根據(jù)設(shè)計彎沉值計算路面厚度，并進行半剛性基層、底基層容許彎拉應(yīng)力、極限彎拉應(yīng)力驗算及土基頂面容許壓應(yīng)變和瀝青面層車轍驗算。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，然后重新進行計算。

5 結(jié)論

我國現(xiàn)行路面設(shè)計方法是以常規(guī)荷載為依據(jù)的，對于超重載交通，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)計中，可采用多指標體系，包括路表彎沉、整體性基層和底基層的層底拉應(yīng)力等。通過重載交通路面設(shè)計方法研究，延長路面的使用壽命，大大提高通行能力。

參考文獻

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