国内外沥青路面设计方法综述
永久性沥青路面研究综述
最 初 提出 的典 型永久 性 沥青路 面结构 特点 如
图 １ 要 点如下 。 ，
ａ 轮载下 １ ０ １ ０ｍｍ 区域 是 高受力 区域 ， ． ｏ ～ ５
也是各 种 损坏 （ 要是轮 辙 ） 主 的发生 区域 。
作者简 介：孙志林 （９ ９ ）男 （ １７ 一 ， 土家族） 湖南慈利人， ． 博士研究 生， 主要从 事路基路面工程的研究 ， ｃ ｓｕｚ＠ｓｎ ．ｏ 。 ｓｕ ｅｓｌ ｉａｃｒ ｎ
１ 永 久 性 沥青 路 面 的概 念及 特 点
永 久性 沥青路 面 （ 又称长 寿命 沥青路 面） 国 是
际沥 青路 面 界提 出的新技 术 。国外 ２ ０世纪 ６ ０年
２ 永 久 性 沥青 路 面 结 构 设 计
２ １ 典型 路面 结构 ．
代 以来修 建 了大量 全厚式 沥青路 面 和深层高 强 沥
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第 ２ ４卷第 ３ 期 ２０ ０ ７年 ９月
华 中 科
技
大
学
学
报 （ 市科学版） 城
Ｖｏ ． ４ Ｎｏ ３ １２ ．
Ｓｅ ｐ．２ ７ ００
Ｊ ｆＨＵＳ ．０ Ｔ． （ ｂ ｎ Ｓ ｉｎ ｅＥｄｔ ｎ Ｕｒ ａ ｃｅ ｃ ｉｏ ） ｉ
刚性路 面 ， 面技 术 和质 量 总体 上 已经 达 到或 接 路
近 国 际先进 水 平 ， 促进 了我 国高 速公 路 沥青 路 面
裂， 不存 在结构 性破 坏 。ｄ 只需 要 日常养护 ， ． 不需
建设 。 是 ， 但 不少 半 刚性路 面还存 在使用 ｌ 年 ， ～３
甚至通 车不 久 即出现开 裂 、 辙 、 车 泛油 、 松散 、 坑槽 和水损 害等早 期路 面损坏 现象 。国内有必要 加 快 永 久性 沥青路 面 的研究 ， 进而 提高道路 建设质 量 ， 降低成本 ［ 。 １ ｑ］
沥青路面结构设计方法综述
２２３ 提 出 了路 面结 构 数 与 ．－
加 权 轴 载通 过 次数Ⅳ之 间关 系 的
基 本 方 程 ，此 结 果 是 Ａ Ｓ Ｏ方 Ａ Ｈ 法 的精 华 。
２３ ＡＡＳ Ｏ９ ． ＨＴ ３路 面 设 计 方 法
的 主 要 不 足
经验性 路面 结构设 计方 法存
系 等 问题 ，应 用受 到 诸 多 限制 。
Ａ Ｓ Ｔ 于２ 世 纪５ 年 代 末６ 年 ＡＨ ０ ０ ０ ０
２３１ 缺 少 科 学 合 理 的 材 料 强 ．．
度 指标 Ａ Ｓ Ｏ试 验 路 面 面 层 材 料 ＡＨ
代 初 ，在渥 太华 和伊利诺 斯州 修
筑 了大 规 模 的试 验 路 进行 研 究 ，
车 辙 这 些 表 面状 况 。 因 此 ，以
２１ Ａ Ｓ Ｔ ９ 沥青路 面设计 方 ． ＡＨ ０３
法 简 介
２２１ 首 次 将 耐 用 性 指 数 引 进 ．． 路面设 计方 法 ，而且提 出不 同道
Ａ Ｓ Ｏ ３ 计 方 法 是 在 Ａ ＨＴ ９ 设
２ 世 纪 ５ 年代 美 国Ａ Ｓ Ｔ Ｏ Ｏ Ａ Ｈ Ｏ试 验 路成 果 的基础上 提 出的路 面设计
计 方 法
２３２ 路 面 服务 性 指 数 （ Ｓ ） ．． Ｐ Ｉ 问
题
能力损 失 的影 响 。
２２ ＡＡＳ Ｏ９ 路 面 设 计 方 法 ． ＨＴ ３
的 主 要 优 点
Ａ Ｓ Ｏ设 计 法 以路 面 服 务 ＡＨ 性 指数 Ｐ Ｉ 为标 准 ，它 主要 反 Ｓ作 映不平 整度 、裂 缝与修 补 面积 和
发 生变 化 时 ，材料 的强 度 、耐久
公路沥青路面的施工技术要点综述
公路沥青路面的施工技术要点综述作者：肖莉符杰亮来源：《城市建设理论研究》2014年第11期摘要：随着科学技术的进步，人们对路面各结构层混合料设计理论与方法提出了更高的要求，与此同时，路面的施工技术也日趋成熟，这在一定程度上大大降低了路面各种病害发生的可能性，然而，公路沥青路面的施工技术尚存在一定的改进空间，这就要求我们需进一步加大对其的研究力度，保障公路沥青路面发挥出最优的路面性能。
本文根据笔者工作实践，对沥青路面施工技术和质量的影响因素及公路工程沥青路面施工技术和质量控制进行了探讨。
关键词：公路沥青路面施工技术中图分类号：X734文献标识码： A一、沥青路面施工技术和质量的影响因素1.工程特点一般情况下，沥青路面的施工技术和工艺是以工程特点为确定依据的，而施工质量与公路工程建设标准、技术难易程度均有关，如其宽度很大程度上决定着摊铺面积、碾压时间、铺设进度等，其厚度要求则对碾压力度、次数、温度等有一定的要求。
2.外界环境一是地理条件的影响，通常其决定了沥青路面的铺设材质、宽度、厚度、碾压强度等，概括的讲是公路工程特点和施工组织设计的重要依据，包括技术选择和质量要求；二则是温度和天气变化，因沥青铺设需要掌握凝结时间，故温度过高或过低以及雨雪等不良天气都会对施工技术和质量有所影响。
3.施工资源该影响因素具体体现为三点，即材料因素，如石料、沥青、矿粉等沥青路面的物料基础，其性能、规格等会影响凝结时间、粘合度、摊铺、碾压等效果；工艺因素，其先进性、可行性、高效性与施工质量密切相关，尤其是所选施工设备的综合性能和作业水平；人为因素，作业人员的职业素养和技术水平以及管理人员的综合素质对沥青路面施工技术和质量的影响具有主观性和随意性，特别是一线人员的操作规范和技术标准，该阶段可借助完善的管理制度和施工规范加以约束。
此外工序安排、资源配置也对沥青路面施工质量有所影响。
二、公路工程沥青路面施工技术和质量控制研究1. 沥青材料质量控制应严格根据设计要求选择性价比高、优质实用的矿粉、沥青等原材料，坚持环境保护就地取材，开取石料，然后以方孔筛等为基准，保证物料粒径符合其规格要求，并对原材料尤其是重要材料取样后送至质检部门进行性能检验，待确认合格后，以品种、标号等为划分依据，对其进行科学、有序的存放，并做好防水、防潮等保护工作。
综述沥青混凝土路面的施工技术
讨 的 问题 ， 文 着 重从 沥青 混凝 土 路 面 施 工 的 全过 程 进 行 一 些 本 实 用技 术 上 的探 讨 ．
运 到 工 地 现 场 后 ， 地 试 验 室 要 按 照 《 路 工 程 沥 青 及 沥 青 混 工 公
合料试验规程》 中的要求严格 抽检。工地试验室 主要检查针入
度 、 度 及 软 化 点 ， 它 指 标 可 根 据 需 要 选 做 。沥 青 的贮 备 要 用 延 其 专 用 贮 备 罐 ， 用贮 备罐 安 全 、 水 、 温 、 浪 费 ． 热 使 用 方 专 防 保 无 加 便 。值 得 注 意 的是 ， 青 加 热 时 温 度 要 控 制 好 ． 油 沥 青 一 般 不 沥 石
量 以 配 合 比及 级 配 要 求 确 定 ． 定 方法 以 图解 法试 配 沥 青 混 确 凝 土 面 层 用 碎 石 、 、 屑 及 矿 粉 组 成 混 合 料 ， 论 级 配 中 每 种 砂 石 理 规格 材 料 的 用 量 是 确定 的 而 实际 工 作 中 。 由于 单 独 碎 石 、 、 砂 石 屑 的 级 配 中 不 是 很 稳 定 均 衡 ． 在 工 地 准 备 材 料 时 要 随 时 抽 故 检 筛 分 ． 断 进 行 微 小 的调 整 这 样 ， 个 材 料 的 采 购 、 备 就 不 整 贮 非 常 准确 采 贮 量 以 总 用 量 的 ９％控 制 ， 样 不 会 造 成 某 种 材 Ｏ 这 料 过 多 或 过 少 ． 工程 的 成 本是 有利 的 ．另 外 ． 地 所 用 的任 何 对 ． 工 砂 石 材 料 最 好 都 是 干 燥 的 ． 所 存 场 地 要 硬 化 ． 料 堆 放 整 齐 且 材 有 序 ， 料 有 专 人 负 责 ， 覆 盖 防 雨 和 尘 土 ， 样 可 以 提 高 生 产 材 要 这 率 ， 使 最 终 的 沥 青 混合 料 质 量 稳 定 。 并
浅析国内外沥青路面设计方法
经验法主要是以经验或试验为依据（ 实验路和实验观测） 。纯经 组成输入力学计算程序。计算关键位置的应力和应变 ， 如双轮中心处 验公路结构设计公式仅仅是基于对公路陛能及使用历史 的观察而作 面层底部的拉应变和路基顶部的压应变。利用应力和应变结果 ， 进而 出的判断。 一般在加速道路试验过程中确定公式。 其中最著名的经验 计算破坏容许载荷次数和计算条件下地载荷次数。 对每—季节条件和 ￣ ｔ％ ４ ７法有美国加州承载比法（Ｂ 法） Ｃ Ｒ 和美国各州公路和运输工作 每一种载荷组成进 塞 代计算， 并累计破坏指数 。 如果破坏指数大于 者协会柔ｌ 面设计法（ Ａ Ｈ Ｏ法 ） Ａ ＳＴ 。 单位 ｌ ， 则表明结构破坏， 因此调整初始厚度 ， 重新计算累计破坏指数。
１ 美国加州承载比法。美国加州承载比法（ ． １ 以下简称 Ｃ Ｒ法） Ｂ 是以 ｉ ｔ Ｒｉ￣程的主要特征是迭代循环。第一次迭代循环针对气候条 Ｃ Ｒ值作为路基土和路 面材料（ Ｂ 主要是粒料 ） 的性质指标 ， 通过对 已 件， 给定载荷组成， 改变每层的材料 陛质。第二次迭代针对载荷组成 。
分数表示。 国 在 外常采用 Ｃ Ｒ Ｂ 值作为路面材料和路基土的设计参数。 ２ 壳牌公司柔性 ． １ 潞面｛ 怯。壳牌 柔性 ／ 公司 潞面设 叶 （ 下简称 ｊ砝 以 此方法设计过程简单 、 概念明确， 适用于重载、 低等级的路面设计 ， 所 Ｓｅ 法） ｈｌ 是由英、 ｌ 荷壳牌石油公司研究Ｅ研究、 吁 完善和启用的基于力学 提出的 Ｃ Ｒ指标 已经作为路面材料的一种参数指标并得到了广泛 的 分析的设计方法。 ｈｌ Ｂ Ｓｅ 法把路面当 ｌ 成一种多层线弹ｌ 各层材料以 生 ． 体， 应用。 动态模量表征， 以厚度、 模量和泊松比表 示路面特征。ｈｌ Ｓｅ 设计法考虑 ｌ １ 美国各州公路和运输工作者协会柔性路面设计法。美国各州公 了两项主要标准和两项次要标准。 ． ２ 两项主要标准是沥青层底面的拉应 路和运输工作者协会柔眭路面设计法 （ 以下简称 Ａ Ｓ Ｔ Ａ Ｈ Ｏ法）是在 变和路基顶面的竖向 压应变。 两项次要标准是水泥稳定类材料底面的 １５ 年到 １６ 年间 Ａ Ｓ Ｔ ９８ ９２ Ａ Ｈ Ｏ试验路的基础上建立的。整理试验路 弯压力和路表面的 永久变形。 该方法设计简 容易操作。 单， 在考虑温度 的实验观测数据， 得到了路面结构—轴载—使用性能三者之间的试验 影响时 ， 提出了加权年平均温度概念 ， 了 考虑 一年不同时期的湿度对 关系式。路面结构中的路基土采用回弹模量表征其 Ｉ ， 生 路面结构层 材料特征的影响程度。但本方法对路面模型做了很多限制， 顷 和实际 隋
综述沥青路面施工技术论文
综述沥青路面施工技术摘要：沥青路面作为公路工程路面常用的作法，其在公路工程施工中得到迅速发展。
鉴于其广泛应用性，结合公路工程采用沥青路面施工技术，深入探讨沥青路面施工中原材料的质量控制、沥青混合料拌和、摊铺以及碾压的施工技术措施。
关键词：沥青面层；摊铺；碾压abstract: the asphalt pavement as the highway engineering pavement commonly used practice, its in highway engineering construction of rapid development. in view of its widely applied, combined with the highway project to adopt the asphalt pavement construction technology, deeply discuss the asphalt pavement construction in the quality control of raw materials, asphalt mixture mixing, spreading and rolling construction technical measures.keywords: asphalt surface; paving; rolling中图分类号： u416.217 文献标识码：a文章编号：沥青路面质量好坏是影响公路工程使用性能和质量的关键，因此沥青混凝土路面施工应贯彻“精心施工、质量第一”的方针，保证沥青混凝土路面施工质量，使铺筑的沥青混凝土路面坚实、耐久、平整、稳定。
而要保证施工质量则须从沥青路面施工工艺进行控制，并掌握其施工技术要点具体应做好以下方面：(1)所选取的沥青材料其沥青标号选择应考虑该公路所在地区的气候条件、交通量以及混合料的类型。
沥青路面设计方法及存在问题浅析
结构 的多层弹性体系和粘弹性体系、 损坏模式 、 设计
方 法 、 料特性 、 材 损坏 （ 劳 、 疲 车辙 、 低温 断 裂 ） 特性 、
轴载作用、 环境（ 温度和湿度） 影响等方面取得 了丰 硕 的结 果 。表 １ 出 了其 中 ６种设计 方法 的主要 特 列
点。
表 １ 力学 一 经验法设计方法示例
用于其它地区或国家时便存在着很大的局限性 。但
Ａ Ｓ Ｏ试验路的测定数据得到了 良好 的整理和保 ＡＨ 存 ， 多 力学 一经 验 法 的设计 指 标 和参 数 验证 提 为许 供了丰富的依据。 １ ２ 基 于 力学的设计 方法 ．
力 学 一经验法 首先分 析路 面结 构在 荷载 和环境
经验 法主 要通过 对试 验路 段或 使用道 路 的实 验
观测 ， 建立路 面结 构 （ 结构层 组合、 度和材料性 厚 质） 荷载（ 、 轴载大小 和作用次数） 和路面性能三者 间的经验关系。最为著名的经验设计方法有美国加 州承载比（ Ｂ ） Ｃ Ｒ 法和美 国各州公路和运输 工作 者
协会（ Ａ Ｈ Ｏ 法。 ＡＳＴ）
Ａ ＳＴ Ａ Ｈ Ｏ法是 在 Ａ Ｓ Ｏ试验 路 的基 础 上建 立 ＡＨ
路面约占８ ％ 一 ０ ５ ９ ％。随着高速公路 的迅速发展 ， 沥青路 面设 计 和施 工 技术 也 不 断 发 展 ， 并取 得 了一
系列 富有 成效 的成果 。但 从 已建成 的高等 级沥青 路
的。整理试验路的试验观测数据 ， 得到了路面结 构 轴载 一 使用性能三者间的经验关系式 。路面结构
１ １２ Ａ Ｓ Ｔ 法 ． ． Ａ Ｈ Ｏ
中存 在的 部分 问题 ， 并进 一步提 出 了几 点改进 建议 。
浅析国内外水泥混凝土路面加铺沥青层设计方法
1.前言目前,各国加铺层的设计方法差异较大,原水泥混凝土路面上加铺沥青层的设计方法主要包括有力法/理论法、经验法和半理论半经验法设计法。
国外对旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构的研究较早,并在大量试验路的基础上提出了相应的设计方法,通常应用经验法或半经验法确定厚度。
这些设计方法大多以现场试验及室内试验结果为依据,以试验路及对加铺层实际使用状况的调查检测为基础,结合本地区的具体条件确定参数,提出经验公式或设计曲线。
2.国内外水泥混凝土路面加铺沥青层设计方法(1)有效厚度法这一方法的基本思路是加铺层所需的厚度是新路面所需的厚度与旧路面有效厚度之差:h=h n-h e式中h为加铺层厚度,hn 为新路面厚度,he为旧路面有效厚度。
此处h n是指全厚式沥青路面的厚度,即直接铺筑在路基上的沥青层厚度,在已知土基计算回弹模量和荷载参数时,其值可通过路面结构程序计算得到。
(2)美国沥青协会(AI)的弯沉法美国沥青协会(AI)认为水泥混凝土路面接缝(或裂缝)处的弯沉差是引起沥青加铺层开裂的主要原因,因为轮载的施加速度远大于温度变化产生的面层板伸缩位移的速率。
因而,此方法以控制接缝或裂缝处的板边平均弯沉量和弯沉差为设计要求,其标准为:接缝(或裂缝)两侧的板边弯沉差(WL-W U)≤0.05m m;接缝(或裂缝)两侧的板边平均弯沉值(W L+W U)≤0.36m m;其中,W L和W U为受荷板和未受荷板的板边弯沉值,由80KN轴载和贝克曼梁测定。
表1ci的取值(3)美国陆军工程师部队(COE)的补足厚度缺额法COE采用与水泥混凝土加铺层设计相同的概念———补足厚度缺额,依据强化试验路的观测和分析结果,于20世纪50年代中期提出了旧水泥混凝土面层上加铺沥青层的经验厚度设计公式:h ov=A(Fh d-c b h ex)式中:ho v———所需加铺层设计厚度(cm);h d———按现有地基承载力和未来交通发展需求,按新建混凝土路面设计方法确定的单层混凝土面层所需的厚度(cm);h ex———旧混凝土面层厚度(cm);c b———旧面层板的状况系数,含有细微的初始裂缝时,c b=1;含有多条裂缝或角隅断裂时,cb=0.75;F———控制旧面层板在加铺后裂缝进一步发展程度的系数,随交通情况和路基强度变动于0.6～1.0;A———混凝土层厚与沥青层厚的当量转换系数,A=2.5;而美国联邦航空局(FAA)在1988年的设计手册中将系数由2.5提高到2.0。
公路沥青路面结构设计技术方法综述
公路沥青路面结构设计技术方法综述摘要：随着我国经济的快速发展，基础设施建设进程加快，高等级公路突飞猛进的建设为我国经济的发展做出了重要贡献, 但也出现了一些值得重视的问题,尤其是一些新建的高速公路, 早期结构性破坏现象十分突出, 严重影响着公路建设的形象和交通运输安全。
因此, 开展对公路沥青路面结构设计的探索具有重要的现实意义。
关键词：公路，沥青路面结构，结构设计引言：目前我国高等级公路工程发展迅速，取得了巨大的成就，但也出现了一些值得重视的问题，尤其是一些新建的公路，早期结构性破坏现象十分突出，严重影响着公路建设的形象和交通运输安全。
因此，开展对公路沥青路而结构设计的探索具有重要的现实意义。
1、沥青路面设计指标及标准1.1 沥青路面设计指标目前，在我国公路路面结构设计中，对于高速、一级和二级公路的路面结构，设计指标为路表面回弹弯沉值和沥青混凝土层层底拉应力及半刚性材料层的层底拉应力；对于三级、四级公路的路面结构，设计指标为路表面设计弯沉值。
有条件时，对重载交通路面宜检验沥青混合料的抗剪切强度，验算其最大剪应力是否满足要求。
1.2 沥青路面设计标准目前我国现行的沥青路面设计规范中，采用了以下标准来确定路面结构所需的厚度：（1）路面结构表面在双轮荷载作用下轮隙中心处的弯沉值不大于设计弯沉值；（2）沥青面层底面的最大拉应力不大于该层混合料的容许拉应力；（3）半刚性基层或底基层底面的最大拉应力不大于该层材料的容许拉应力。
弯沉和应力计算分析时，将路面结构看成为多层弹性体系，体系顶面作用有相当于双轮组P=50 kN的双圆均布荷载，各层面间的接触条件按完全连续处理。
弯沉计算点的位置选在轮隙中心处。
层底面拉应力计算点的位置选在单圆中心点及单圆半径的1/2点和单圆内侧边缘点和双圆轮隙中心点，取其中的最大值作为层底最大拉应力。
2、沥青路面设计标准的确定方法2.1 设计弯沉值的确定在沥青里面设计中，路面结构的整体承载能力是通过弯沉值反映出来的。
沥青路面离析评价方法综述
沥青路面离析评价方法综述摘要：本文介绍了目前国内外常用的沥青路面离析评价方法，主要包括无损类和破损类检测方法，两种方法在评价沥青路面离析方面均有各自的特点，在沥青路面离析程度的评价过程中应综合考虑各个方法的适用性，以期对其进行客观评价，达到延长沥青路面使用寿命的目的。
关键词：沥青路面；离析；无损检测，破损abstract: this paper introduces the commonly used at home and abroad for the asphalt pavement evaluation method of segregation, mainly including nondestructive testing methods of class and breakage, two kinds of methods in evaluating the asphalt pavement segregation all have their own characteristics, in the asphalt pavement segregation in the process of the degree of evaluation should be taken into account the applicability of each method, so as to objectively evaluate the, lengthen the service life of the asphalt pavement purpose.key words: the asphalt pavement; segregation; nondestructive testing, damaged中图分类号：u416.217文献标识码：a 文章编号：在对沥青混合料这种路面材料的研究越来越多的今天，出现了许多性能优良、结构合理的沥青路面结构。
道路施工中沥青混凝土施工工艺综述
道路施工中沥青混凝土施工工艺综述摘要：随着社会发展关系的加强,城市在人类的日常生活中扮演着主要角色,各种路面养护材料的研发也是一个问题,沥青混凝土的应用成为保证路面品质和有效生命周期的关键因素,在社会发展和城镇化发展的推动下,根据沥青砼材料的特点和实用性能,着重研究了沥青砼养护材料。
关键词:道路建设;沥青混凝土；施工机械人们都清楚,一座城市的道路现状将严重影响着城市交通的功能发挥。
为实现城市经济社会的高速发展,对路面施工质量的要求也愈来愈大。
沥青水泥道路的施工要求很高。
经过对施工中出现问题的调研,提供了可行的改善方法。
1沥青混凝土概述在路面施工中,将沥青水泥用来平整路面上的道路,也可称为沥青或沥青路面。
这种沥青混凝土主要是指人工填筑、仔细控制混合料后,具有相应级联矿物成分和沥青含量的沥青材料,大部分用于更高质量的抹灰结构。
沥青砼的施工要求以下资料:石粉、骨料、破碎机、造粒机和沥青污泥,需要相关设备:卡车、压力铸造机、挖掘机、压力机、平地机、洒水车、强盗和叉车。
因为其硬度高、稳定性好,目前道路的施工十分普遍,在路面施工中采用沥青水泥不但能够确保公路的实际品质,同时能够有效增强车辆的稳定性。
2沥青混凝土分析2.1沥青混凝土道路施工质量控制首先,建筑材料的选用应当根据路面运输条件和地方经济社会发展中的实际作用。
如果经济条件许可,当然,如果经济条件限制,也可以选用较高价建筑材料,然后再选用品质最高、价位平均的建筑材料。
同时应当对路面上的施工建筑材料进行检测和数据分析,并选择符合标准的试验设备和指标为基础,以保证对实际检测分析结果的及时性;然后,在选用施工机具时,应该重视路面质量,对施工单位也应该引入新技术设施。
以达到机械设计的实际效果;最后,对在路面工程建设中起到各自角色的施工工人和管理者开展职业培训,建筑商是确保施工质量的第一因素,监理是第二因素,公司应培养专业技能和人才,确保高速公路建设质量。
2.2原材料控制在沥青混凝土管理中,原材料管理也是个至关重要的环。
沥青路面结构设计方法对比分析
之处Ⅲ 。
（）日本 ： ４ 沥青路 面 的基层 和底基 层 的种类 与我 国类 似 ， 要有 沥青 稳定 碎 石 、 机结 合 料稳 定 碎石 主 无
或钢 渣 、 配碎石 、 级 级配 钢渣等 ， 依据 交通量 的大小 但
⑤ 沥青 混 凝 土 面层 ＋粒 料 基 层 。⑥ 沥青 混凝 土 面
法 、 法 、 牌 沥青 法 等 ， ＡＩ 壳 ＡＡＳ Ｏ 法在 ２０ ＨＴ ０４年正
式 出版 了全 面修 订版 ， 是美 国的沥青路 面多指 柔性 但 路面， 有传统 意义 上的柔性 路面 和全厚式 沥青路 面两 种形式 。传统 意义 上 的柔 性路 面采 用粒 料基 层 和 底 基层 ， 不采用无 机结 合 料处 治 层作 为 基 层或 底 基层 。 全厚式 沥青路 面是将 理 清 层直 接铺 筑 于 路基 或 经 过 处理后 的路基 上 。当然 也 对 刚性路 面进 行加 铺 沥青
际工 作状 态 时 ， 们通 过 大 量 的野外 测 试 ， 筑 试 验 人 修
路对 实 际车辆 行驶 效果 进行 系统 观察 ， 形成 了 以车辆 荷载 作用 下确 保路 面 结构 承载 能 力 为 核 心 的经 验 设 计方 法 。
路 ，Ｏ ９ ％以上是 沥青 路 面 ， 多 半 以半 刚性 基 层 的 沥 且
青路面为 主 。而 纵观 国际上 的高速 公 路 和重 交通 公
路， 大量是 全厚式 路 面或柔 性基 层 沥青 路 面 ， 刚性 半 基层 沥青路 面普遍使 用 于交 通量 不很大 的公路 ， 且 并
即使是 同样称 为半 刚性基层 的水 泥稳定碎 石基层 ， 在
层 ， 主要 采用 沥青类 基层 。 而
沥青混凝土路面施工技术综述
２ ０
中国新技术新产 品
一８ ９—
接缝 处理 给 予 了着重介 绍 。
关键 词 ： 沥青混 凝土 ； 工 ； 施 体会 当不能及时碾压或 遇雨时 ， 应停止摊铺 ， 并 横 向接缝施工前应涂 刷粘 层油并用熨平板 应对卸下 的沥青混合料采取覆盖等保温措施 。 预热 。 ３沥青混 合料碾 压 重新开始摊铺前应在 摊铺 机的熨平板下放 沥青混合料 的压实应 按初压 、 复压 、 终压三 置起始 垫板 ，垫板的厚度应等于混合料 松铺厚 其长度应 超过熨平 个阶段进行 。 碾压初温度不得低于 １０ ， ４ 度 首先 度与 已压实 路面厚度之差 ， 采用 轻型钢 轮压路机 或振动 压路机 进行 初压 ， 板 的前后边距 。 由边 向中 、 向高顺 序静压二遍 ， 速度宜 由低 碾压 横向接缝处摊铺混合 料后 应先清缝 ，然后 为 ｌ ＿ ． ｍ ｈ 初压后 应检 查平 整度 、 － ２ ｋ ／， ５ Ｏ 路拱 ， 必 检查新摊铺 的混合料摊铺厚度是 否合适 。清缝 要时进行修整 。 时不得 向新摊 钳７合料方 向过分推刮 。 昆 段， 一般为 １ １。 ｋ３ １ １ － ２沥青 面层施工前对基层 的检查 复压应紧接在初压后进行 ， 复压效果直 接缝碾压 时要 对接缝处用双钢轮压路 机反复横 且 沥青面层施 工前应对基层进行检查 ，当基 接关系 到沥青 混合料的压实效果 。复压 采用振 向压实 。 并应在路 面纵 向边处放置支 承木版 ， 其 层的质量符合要求后方 可铺 筑沥青面层 。基层 动式压路机 。 压速度 为 ２ －． ｒｈ碾压遍数 长度应足够压路机 驶离碾压 区。如果 因为施 ＿ 碾 ． ３ｋ ／ ５ ５ ｎ， Ｔ 应符合下列要求 ： 强度 、 刚度 、 和温缩变形 、 经试压确定 ， 干缩 一般不小 于 ４６ 。 ＿ 遍 相邻碾压带重 现场限制或 相邻 车道不能 中断交通 时 ，也可沿 高程 符合要求 ， 有稳定性 ， 面平整 密实 ， 叠宽度宜为 １－ ０ｍ 具 表 路 ０ ２ｃ 。振动 压路机倒 车时应 先 纵 向碾压 ， 但应在摊铺 机驶离接缝后尽 快进行 ， 拱与面层一致。 停止振动 ， 并在 向另一 方向运动后再开始 振动 ， 且不得在接缝处转 向。 １ Ｉ ３喷洒透层油 并应避免混合料形 成鼓包。复压后路面达 到要 ５质量检验 在沥青混合料摊铺之前 ，进行沥青粘结透 求的压实度 ， 并无显著轮迹。 在施工过程必须按 “ 沥青路 面施 工及验收 终压紧接在复压后进行 ，终压采用 双轮钢 规范” 层油的洒布。 中的有关规 定进行 工程质 量的控制。 首先清 扫上基层 ， 表面无 杂物 ， 土 ， 使 尘 然 筒式压路机碾 压 ， 碾压速度 为 ２ － ５ ｍｈ碾 压 ５ ３ ｋ ／， 在拌和厂必须随时对沥青混合料拌 和均 匀 后 依 次 用沥 青 洒 布 车 喷洒 沥 青 油 和撒 布 ５ 终 了时温 度不得 低 于 ９ 度 。终 压不 宜少 于 ２ 性 、 一 ０ 拌和温度 ， 出厂温 度及各 料仓的用量 进行 检 ｜ｍ 的小碎石 （ Ｏｍ 撒布约 ６％－０ ０ ７％的面积 ） ， 封 遍 ， 路面应无轮迹 。 最后 查。 闭交通至摊铺沥青混合料为止。 碾压纵 向进行 ，由低 向高慢速度均 匀的进 试验室原则上每天上 下午做 ２ 次取 样试 验 １ ． ４铺前 的清扫 行， 相邻碾 压带应 重叠 １ — 轮 。碾压时 ， ／１ ３ 压路 （ ＿地 桩号联 系 ）主 要测试 ： 与 ［ ， 马歇 尔稳定 度 、 在沥 青混合料摊 铺前一定要将透层上 的浮 机不得 中途停 留 、 向或制动 ， 转 当压路机来 回交 流值 、 空隙率 、 饱和度 、 沥青抽 提试验 、 抽提后 的 砂清扫干净。 替碾压时 ， 两次停 地 前后 应相 距 ｌｍ以上 ， Ｏ 并 矿料级配组成 ， 于 ６ 并 ｈ内将 测定结果报 告驻 地 ２沥青混合料 摊铺 要驶出压实起始线 ３ ｍ以外 ， 碾压期 间应 特别注 监理 １ 程师。 ＝ 沥青 混合料摊铺必须在下层 检查验收合格 意摊铺机 中线 附近 的碾压 ，因为此处大粒径料 采用灌砂 法 、 芯法或控块蜡封法检查压 取 完毕 ， 已安砌之后 。 缘石 为保证沥青混合料摊铺 比较集中 ， 如不加强碾压 ， 出现渗水现象 。 将 实度 ， 可用核子密度仪快 速ｉ 亍 辅助检查 。 质量 ， 采用进 口德 国摊铺机摊铺 。 碾压 应 遵 循 “ 频 （ ５ ５ Ｈ ）低 幅 （ ３ 高 ３ ＿Ｏ ｚ 、 Ｑ— 施 工厚度 控制 。除摊铺及压实施工 时量取 将摊铺机按试 验段确定 的虚 铺厚 度组装就 ０ ｍ 、 ． ｍ） ８ 紧跟 、 慢压 ” 的原则 ， 碾压 过程 中要保持 厚度外 ， 应 由每天 的沥青 混合总量与实际铺 还 位， ５ 每 ｍ布设一个测墩 高程点 ， 地锚导链 固 均匀 的进行 ， 用 速度要 慢 ， 不超 过 ５ ／ 掉 头倒退 路 的面积反算平均厚度 。 ｍｈ ， 各项检查应有记 录。 定钢索作为摊铺机 的高程基 准线 ， 并设 专人控 时关闭振动 ，方 向要渐渐地 改变 ，不应拧弯行 沥青混凝 土面层实测项 目 制。 下面层采用 双面挂线 ， 面层使用浮动基准梁 走 ， 压结束 后压路机不应停在 未冷却 的路 面 碾 确保平整度 。固定 预热 ５ １ｓ － ０， 使熨平板 温度不 上 。 嗽 捡项 壹目 髋譬 ） 低于 ６ 度， ５ 并在 熨平板 下面拉 线测 校 ， 保证 熨 压路机碾压过程 中有 沥青 混合料粘轮现象 Ⅱ搋 ） ｃ 平板 的平整度。摊铺机在开始受料前应 在料 斗 时 ， 可向碾 压轮洒 少量水或加洗 衣粉的水 ， 严禁 内涂刷少量 防止粘料用的柴油。 洒柴油 。 压路机不得停 留在温度高 于 ９ 度 的已 ０ ｏ（ ｍｍ） １２ 平整 啦 皇姨 道连 阵 按 ００ 每 １ ｍ 算ＩＩ ５ （ 汁 ３ ３ Ｒ或 昆 合料 的正常摊铺温度应为 １０ ，由质 压实 的混合料 上 ， ５度 同时要防 止油料 、 润滑脂 、 汽 平整 宦 ｔ 礴 检 员检验到达工地的沥青混合料 ，将检验合格 油或其 它杂 质在压路机操作或停 放期间落在路 ｈ ㈥ ３ ｍ直尺： ２３ 处 ｘ 尺 每 ０心 后 的沥青混合料倒人摊铺机料斗 ，并启动摊铺 面上 。压实度 的测定按招标文件技 术规范要求 黼 ｎ。 ｌ ≤蝗： Ｉ哼 拄 ．Ｊ 四＆ 陂 丌 卜９ 附录 Ｉ ８ 的要求幢 ｕ ｎ ｔｒ） 沉疽 置 机 ， ２３ 按 ＿删 速度进行摊铺 ， 在铺筑过程 中 ， 的检查方法 和频率 ， 芯作密度试验 ， 芯后混 取 取 摆 式执 每 ２ 测 Ｉ ０ 处 摊铺机螺旋送料器应 不停 顿地转动 ，两侧应保 合料上的洞用适当材料 回填压实 。 拭措 横ｆ 着 ｔ ０ 车 全蛙连 续 持有不少于送料器高度 ２ 的混合料 ， ／ ３ 并保证 在 面层碾压成型后 ， 派专人负责维护 。 路面温 髓 砂埔＿ 每 ２ 涮 １ 虎 ∞ｎ 处 摊铺机全断面上不发生离析 。 当摊铺 ５ ｌ ｍ后 ， 度冷却后 ， －Ｏ 允许路面上通车。 代表值 用细线横 向检查摊铺 厚度 ，横坡 调整无误时继 ４沥青混凝土路 面的接缝 ５ 厚熏 ＆ ＪⅡ ｒ 操 《 续摊铺 。 接缝应紧密 、 ｌ。 平Ｊ 沥青混凝土横向接缝做 质 极 值 勰 １ ５ 上面层 － ８ 在摊铺 过程 中应 保证摊铺 机行走 缓慢 、 均 的不好直接影 响平整度。为 了确保横 向接缝不 柙 ＆０ ｍ） ２ ０ 经纬侥 母 ０ ∞州 点 匀 、连续不间断行走 ，不得 随意变换 速度或停 跳车 ， 不影响路 面平整度 ， 接缝 的施Ｔ过 程 中 在 断高程 （ ） ｍｍ ±０ １ 每 ２０ ４ 面 ￣ｍ 断 车； 受料斗两翼板上不应积料过 多或翻动过速 ， 必须用 ３ ｍ直尺对不平 整段进行检查 ， 现问题 发 １ 有舯 以避免产生离析 ； 中间不得有停 机待 料现象 ， 在 及时处理。 睦 （ ｍ）ｌ 水准傥 每 。州处 ｒ 讣 于设怕 施工过程 中，摊铺机前方至 少要 有 ５ 台运料车 横缝采用直茬热接。 在每天的摊铺结束前 ， 横坡 （ ） ％ ± ｎ３ 尺 量： ２０ ４断 每 ０ ｍ 面 处于等待卸料状态 ，摊铺 的混合料要 得到及时 在预定结束 的端部 ， 放置 与压实厚度等厚 的木 有效 的振 动和压实 ， 并不得 有离析 、 撕扯 、Ｌ 孑 眼 板挡块 ， 木板外部洒一薄层砂 。碾压结束后 ， 用 参 考 文 献 较 大和横向垄埂等现象 ， 摊铺机后设 专人跟机 ， ３ ｍ直 尺测量不合格段应切割 成立茬 ， 并清 扫干 【１ 英 杰． 青 混凝 土路 面施 工 质 量 控 制要 １王 沥 净 对局部摊铺缺 陷进行人 —修整 。 ］ ＝ ＝ 点［ ＿ Ｊ 山西建 筑 ，０ ７ ０ — ０ ］ ２０ — ２ １．
沥青路面力学文献综述
沥青路面力学文献综述摘要：沥青是我国主要的道路铺筑材料，沥青路面的力学性能影响着道路的使用和发展。
因此本文对沥青路面力学进行综述，主要汇总了荷载形式和基层形式对沥青路面力学性能的影响，简述了相关研究方法、仿真模型和实验结论，并对今后的沥青路面结构力学发展进行了展望。
关键词:沥青路面；力学性能；荷载作用；基层形式。
0 前言近些年我国对沥青路面结构力学也进行了大量的研究，现阶段的数值仿真方法主要分为有限元方法和离散元法，其中有限元方法是目前研究和使用较多。
任俊达[1]就基于沥青路面足尺加速加载试验，就通过ABAQUS建立了典型半刚性基层的沥青路面力学三维粘弹有限元模型。
多尺度力学试验与仿真分为宏观尺度和微观尺度，这两种尺度可以从两个方向上共同论证试验的合理性。
长寿命路面结构也是我国比较热门的研究话题，主要对刚性、半刚性、柔性与复合式等路面结构开展研究[2]。
沥青路面力学性能的研究是近些年比较热门的话题。
有许多学者研究了这些误差对沥青路面力学性能的影响。
潘勤学[3]就对双模量理论和传统线弹性理论进行了有限元分析，结果表明基于双模量理论与基于传统线弹性理论所得到的沥青路面力学响应偏差明显。
本文通过沥青路面结构力学的荷载形式影响和环境因素影响进行总结。
1 荷载形式荷载形式对沥青路面结构力学影响的研究主要分为非均布荷载作用和移动荷载作用。
实际中的车轮荷载呈非均布荷载形式，但是很多情况下，会将其视为均布荷载以方便构建模型和计算。
胡小弟等[4]通过试验证明了车辆轮胎与地面接触形状更接近于矩形，超载时荷载分布形式呈现凹形分布的非均匀分布形式。
层间光滑接触想比连续接触的最大剪应力更大，且不同层间接触条件会明显影响路面结构抗弯拉应力和最大剪应。
实际运行中的车轮荷载是时刻发生变化的。
很多模型会忽略了这一点，所以研究移动荷载对沥青路面力学性能的影响有重大意义。
张敏江等[5]基于Cohesive单元的双线性内聚力本构模型，建立了有限元分析模型。
沥青路面主要设计方法浅述
中国科技信息 ２０ 年第２ 期 ０６ ０
Ｃ ＩＡ Ｓ Ｉ Ｃ Ｎ Ｅ￣ ＨＮ ＣＥ ＥＡ Ｄ ＴＣ Ｎ
Ｙ ＩＦ Ｎ￣
ＴＮ Ｉ ． ０ Ｏ ２６ ０
灏 Βιβλιοθήκη 主要设计方法浅述 孙洪燕 ’ 崔惠德 １ 同济大学道路 与交通工程教 育部 重点试验室
法 层为 １ ０ ．；
１我国路面设计 ．
Ａ 一 基 层类 型 系 数 。
Ｎ （／￡ ） ａ１ Ｎ 路面 开 裂 时的荷 载 作 用次数
￡ 一 反 复施加 的 拉应 变 ａ 一 系数 ，根 据 疲劳试 验得 出 ， 、ｂ 但 要加 以 修 正 ，以 反 映 路 面 的使 用 性
Ｋ 一结 构 系数 （）设计参数 ３ 荷 载 采用 １ ０ ＫＮ 双 轮组 单轴 轴 载 ０
论述 了国内外沥青路 面的主 要设计 方法。
≮囊 蔫辫
沥赘暑 面 毫 驽浣 ｒ 良夔 ｜ ｔ
对沥 青面层、半 刚性 基层 ，底基层进 行层底拉 应力验 算 。 （ ）设 计 指标 ２ １）为控制路 基路 面结 构的总 变 形 ，防止沉陷 、车辙 等整体强度不足 的损坏 ，采用弯沉指标 路 基路面结 构表面在双 圆均布荷载作用下轮隙中心 处的实测路表弯沉值 ｌ≤该路面容许回
下 得到 的 。 （ ）理 论 基 础 １
Ｐ
本方法计算时采用弗恩等人制定的 疲劳标准 ，且作了适当标定以反映沥青
用量 和 空 隙 率 的 变 化 对 疲 劳 寿 命 的影 响。
１ ）采 用 双 圆垂 直荷 载 作 用 下 的 多 层 弹 性 连 续 体 系 理 论 ， 以 设 计 弯 沉 值
能 。
２）为防止沥青混凝土和整体性材 料 基 层 疲 劳 开 裂 ，采 用 弯 拉指 标 沥
沥青路面罩面设计方法综述
● － － － － 。 － ● 。
：材料 择 ； 选 ．
● … … ． ．●
圈 １ 组分分析 法罩 面设计 步骤
田 ２ 基 于弯沉量测 的罩 面设计法
美 国沥青协会 、 加利福尼亚交通运输部 、 国陆军工兵团、 吉尼亚公路运输部 、 美 弗 英国运输与道路研 究所 Ｔ Ｒ 加拿大好路协会等对此法都有较多研究。每一个部门都有 自己独 特的设计程序 ， Ｒ Ｌ、 然而 ， 主要
沥青路面在使用过程中， 其使用性能将会随着行车荷载和 自 因素的作用而逐渐衰变。当损坏达到 然
某一预定标准或最小可以接受水平时 ， 就需要采取改建措施—— 比如进行罩面或加铺 ， 以恢复和提高路
面的使用性能。而不同的改建时机和改建措施对改建 以后的性能也会产生不同的影响和不同的经济效 果， 因此 ， 公路罩面存在最佳罩面时机和最佳罩面厚度的选择问题 。 国内外在这方面有一定 的研究 ， 美国Ａ Ｓ Ｔ Ａ Ｈ Ｏ设计指南 中（９ ３ １９ 年版） ， … 把罩面分为功能性罩面和 结构性罩面 ２ 。所谓功能性罩面就是指用于改善道路行驶质量 、 种 增加路表粗糙度 、 弥补一些表面损坏
１１ 组分分 析法 ．
这类方法需要从现有路面采样 ， 然后对这些样本进行实验室测试 以确定设计参数。设计参数包括路 基土强度、 路面材料的特性 、 交通量 ， 有时还包括地 区环境因素 。此方法需要大量的判断来评估路面层的
结构系数 ， 依赖于试验程序来预测材料的平衡状况 ， ： 和含水量。设计步骤见图 １ 如 密度 。
沥青路面罩面设计方法综述
刘黎萍 朱 霞 ，
（． Ｉ 同济大学 道路与交通 工程教 育部 重点 实验宣 ， 上海 ２０９ ；． ００２２ 山东交通学院 土木工程 系， 山东 济南 ２０国高等级公路建设发展迅猛， 在公路里程不断增长的同时 ， 也面临着严峻的养护任务， 其中
沥青混合料设计的基本原理及主要方法综述
黑龙 江交通 科技
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Ｎｏ ． ９， ２ ０ １ ３
（ Ｓ ｕ ｍ Ｎ ｏ ． ２ ３ ５ ）
沥 青 混 合料 设 计 的 基本 原理 及 主 要 方法 综 述
并在 由沥青粘度一 温度关系确定 的特定 沥青混合料是一 种由矿质骨料 、 矿粉 以及沥青粘结材料 分含量的沥青混合 ， 组成 的复合材料 ， 经过拌 和 、 摊 铺与 碾压 等施工 工序后 能形 温度下压实 。压实功 由重锤下 落反复 击实施 加。在压实过 成路面结构 。沥青混合 料作 为近 现代道 路路 面工程 的重要 程 中产生 的空隙得到确定并使之 与规范 比较 。通常情况下 ， 材料之一 ， 具有力学性 质好 、 路用 性能 强 、 行 车 噪音小 、 抗滑 需求得到 ４ ％的空隙率 时 的基 于骨料最 大公称 粒径 的 Ｖ ＭＡ 性能优 、 耐久性好 等特点 ， 并广 泛应 用于城市道路 、 高速公路 值 。如果这个 特定的空隙率不能通过只变化沥青含 量得到 ， 那么将不得不试验新 的骨料级配 ， 甚至新的骨料原材料 。 和其他各类道路工程 的面层结 构 。 １ 沥青混合料设 计的基本 原理 马歇尔击实仪的主要 部分是 一个恒定重 量并 提升到恒 用 以压实混合 料 。在压 实后 ， 混合 料的体积 个合理 的沥青混合 料设计 应使 其混 合料成 品具 有 良 定高度的重锤 ， 好 的高温稳定性 、 低温抗 裂性 、 抗 滑性 、 水稳 定性 、 抗 老化性 参数得到确定 ， 并用 马歇 尔稳定 度仪测试其 稳定度 （ 峰值强 度） 与流值 （ 峰值强度下 的形变 ） ， 其结果 与建 立的规范相 比 等一系列技术性质 ， 能够承受车辆荷载及适应 各种环境 。 设计沥青混合料要确 定集 料与 沥青含 量 的经 济配 合所 较 。 对矿质骨料而言 ， 马歇尔 方法虽然有要求为沥青混合料 组成 ， 其混合物具有 耐久性 、 能承受荷 载的稳定度 、 易于工程 但除 了以一个较 为主观的级配 中值线作为 装置摊铺与压实 的工 作性 。最 终 ， 路用 性能 关系 到耐久 性、 选择合适 的骨料 ， 并 没有 提供 骨 料骨架 结 构选择 的 明确理 论指 抗渗性 、 强度 、 刚度 、 柔 度、 疲劳抗性 、 工作性 。由于没有单一 设计参考外 ， 然而却 的 因素能使所有这些属性最大化 ， 其确定是基 于对 特定 条件 导。该方法也期望 实现混合 料体积及 稳定度的优化 ， 没有明确的骨料级 配优化方案来实现这个 目 标 。再者 ， 该方 下各属性需求的优化 。 大大增加 了骨料被击碎 沥青混合料通常 由沥 青 、 骨料（ 粗料、 细料） 、 矿 粉 三种 法利用重锤 击打试件来 施加压实功 ， 使控制骨料的结构变得更加困难。 基本材料配合形成。这些 材料 的原始 属性 以及之 间 的 比例 降解的潜在可能， 决定了混合料的基本性质 。同时， 不 同的混合料成 型方式会 ２ ． ２ 维姆法（ Ｈ ｖ ｅ ｅ ｍ） 维姆 法的基本概 念 由加 利福尼亚 州公路局 的驻地 工程 直接影响各材料组分之间 的契合程 度。 师弗 朗索 瓦 ・ 维姆 于 ２ Ｏ年代末及 ３ Ｏ年代初建立起来 ， 至今 美国西部 的少数几个 州仍在 采用 。其 混合料设 计理论 主要 可以总结 为如下三 点 ： 对 裹覆沥青 的最佳 优选 ， 承受荷 载的 稳定度以及混合料 耐久性。 维姆法认 为 ： 混合料稳定度 由骨料颗粒间产生的内部摩 阻力 与粘结力 即粘 结剂 的抗拉强 度决定 。而耐 久性是 沥青 膜厚度 的递增 函数 。 维姆法设计摊铺？ 昆 合 料 的主要步骤 是选取并 测试骨 料 与沥青 以及包含骨料表 面容 量 （ 吸油率 ） 与最 佳沥青含 量预 估 的离心煤油 当量 （ Ｃ Ｋ Ｅ） ； 由加利福利亚揉捏 压实仪成 型试 件； 测定维姆稳定度及维姆黏度。 整个设计 过程 的核 心 为 离心 煤 油 当量 试 验。在 进行 图１ 沥青混合料结构组成 Ｃ Ｋ Ｅ试验之前要 对试件采 取膨胀及 密度空隙分析 的稳定计 总体来看 ， 无论 何种 设计 方法都 是通 过控制 以下 的变 试验 。通过表面积 、 空隙率 、 最佳 沥青膜厚 度及一 系列实验 量来实现对沥青混合 料属性 的期望 ： 室试验来预估平 均 沥青含 量。 比表 面积 （ Ｓ Ｓ Ａ） 是确定 沥青 （ １ ） 沥青 ： 类型 、 流变性 、 耐久性 、 纯度及改性外掺剂 ； 膜厚度的起点 ， 沥青 膜厚度是未被矿料颗粒吸收的沥青量与 （ ２ ） 骨料 ： 来源、 尺 寸 与级 配 、 耐久 性 与坚 固度 、 韧 性与 矿料 比表面积之 比。离 心煤 油当量 （ Ｃ Ｋ Ｅ） 用 来确定对 于集 耐磨性 、 形状与表观构造及洁净度 ； 料 的大致沥青含量 。该步骤也规定 了系数 Ｋ， 用 以表征基于 （ ３ ） 沥青含量 （ 油石 比） ： 矿料孔 隙率 、 矿 料间 隙率 、 混合 空隙 的相对粗糙度与表面容 量（ 保 留沥青裹 覆的能力 ） 。该 料空隙率 、 沥青膜厚 度。通常 以沥青对沥青混合料 的质量百 系数 由试验整合 确定 ， 并与 Ｓ Ｓ Ａ一 道用 于确 定大 致沥 青含 分 比来表示 。 量 。Ｓ Ｓ Ａ由表面积系数表确定 ， 这 些系数来 自于相 关筛孔直 ２ 沥青混合料设 计的主要方法 径的集料直径。 ２ ． １ 马歇 尔方法（ Ｍ ａ ｒ ｓ ｈ ａ ｌ １ ） 试件成型过程运用加州揉捏压实仪 ， 其揉搓 的压实方式 １ ９ ３ ９年 ， 在美 国密西西 比交通 局 工作 的 Ｂ ｒ ｕ ｃ ｅ Ｍ ａ ｍ ｈ ａ ｌ ｌ 较好地模拟了实际路面施工过程 中的碾压 ， 然而其设备 昂贵 开发了这种方法 ， 并 由在 Ｗａ ｔ ｅ ｒ ｗ ａ ｙ ｓ 试验 中心 的工程兵 发展 且不易挪移运输 ， 会增加特别是较低交通量道路工程的施工 与规范化 。 成本。在评价 方式 上 ， 维姆稳定度试验直观地反映了混合料 马歇尔沥青混合 料设 计方 法主要 包含 以下步骤 。选 择 抗剪强度 中的内摩 阻力 ， 并结合维姆黏度试验对混合料 式样 个试 验的骨料级配及 压实 等级 。试 验级 配骨料 与不 同百 的空隙、 耐久性进行 了测试与评价 。然而稳定度的量测 范围
沥青路面纹理三维重构及评价方法研究综述
沥青路面纹理三维重构及评价方法研究综述目录一、内容概览 (2)1.1 研究背景与意义 (2)1.2 国内外研究现状概述 (4)1.3 研究内容与方法 (5)二、沥青路面纹理三维重构技术 (6)2.1 传统三维重构方法 (7)2.1.1 线性扫描法 (8)2.1.2 激光扫描法 (9)2.1.3 结构光法 (10)2.2 非线性三维重构技术 (12)2.2.1 数字图像相关法(DIC) (12)2.2.2 基于点云数据的三维重建 (14)2.2.3 体素化方法 (15)三、沥青路面纹理三维评价方法 (16)3.1 纹理特征提取 (18)3.1.1 线性特征提取 (19)3.1.2 非线性特征提取 (20)3.2 纹理特征分析 (22)3.2.1 统计分析 (23)3.2.2 时频分析 (24)3.2.3 机器学习方法 (26)3.3 纹理质量评价标准 (27)3.3.1 定量评价标准 (29)3.3.2 定性评价标准 (30)四、实验与结果分析 (31)4.1 实验材料与参数设置 (32)4.2 实验方法与步骤 (33)4.3 实验结果与分析 (34)4.3.1 三维重构效果对比 (36)4.3.2 纹理特征对比分析 (37)4.3.3 纹理质量评价结果 (38)五、结论与展望 (39)5.1 研究成果总结 (40)5.2 存在问题与不足 (41)5.3 未来研究方向展望 (43)一、内容概览随着道路交通的发展和城市化进程的加快，道路路面的性能和舒适性越来越受到人们的关注。
沥青路面作为一种常用的道路材料，其纹理特征对于提高路面的抗滑性、耐磨性和舒适性具有重要意义。
本文主要对沥青路面纹理三维重构及评价方法的研究现状进行综述，旨在为相关领域的研究提供参考。
本文介绍了沥青路面纹理的概念、特点以及在道路性能中的作用。
分析了目前沥青路面纹理三维重构的研究方法，包括基于光学的方法、基于激光扫描的方法和基于图像处理的方法等。
国外沥青路面设计方法和指标综述
＝ １ 一１ ０ ０ 。超 出这 一范 围 ， 便不 一定存 在此关 系 ，
而是 否可 以外延 ， 需要 通过试 验进 行验 证 。通 常 ， 范
围外 与 范围 内的关 系 曲线呈 折线 状 。规 范将疲 劳方
程后 延 到 Ｎ ＝１ 并认 为此 时 的拉 应 力 就 是极 限抗 ， ，
青 路面结 构厚度 起控 制作 用 的是 半 刚性 基 层底面 的
， ， 、０３ ， ．８ 、０ ３ ．６
８ ）设 计理 论不 完 善 （ 弹 性 、 态 、 载 、 荷 线 静 超 非
载型 裂缝 ） 。
Ｆ１ （ ：６ ． ３
）（ ）拉 力 标 应指。
９ 设计针对性不强（ ） 公路、 水泥混凝土桥面、 钢
关键词 ： 沥青路面； 设计方法； 设计指标 ； 经验 法； 力学一 经验 法； 疲劳特性 ； 预估模型
中图分 类号 ： １ ． １ Ｕ４ ６ ２ ７ 文献 标识 码 ：Ｂ
１ 我 国沥 青 路 面 设 计 方 法 与 主 要 问
题
１ ）路表弯沉是一项整体性 、 综合性和表观性的 指 标 。对于结构 层组 合和 材料类 型多样 化 的路面结 构， 采用 路表弯 沉作 为主要设 计指 标 ， 无法 反映 和包 容 路面结 构 的多样 性 及各 种 损 坏类 型 ， 难 以协 调 也 平衡 各单 项设计 指标 。
收 稿 日期 ： ０ ８ １— １ ２０ —０２
２ 国 外 沥 青 路 面 设 计 方 法
国外沥青路面设计方法可分为经验法和力学一
作者简介 ： 胡佳佳 （９ ７ ） 女 ， １８ ‘ ， 主要从事高速公路工程建设管理 。
温拌沥青路面材料国内外研究综述与应用分析
温拌沥青路面材料国内外研究综述与应用分析苏㊀淼ꎬ王㊀亮ꎬ李㊀聪ꎬ蒲㊀瑞ꎬ王文奇(西华大学土木建筑与环境学院ꎬ四川㊀成都㊀６１００３９)收稿日期:２０１８－１１－１９作者简介:苏淼(１９９８－)ꎬ女ꎬ四川达州人ꎬ本科ꎬ主要研究方向:道路工程ꎮ通信作者:王文奇(１９８０－)ꎬ男ꎬ辽宁朝阳人ꎬ博士ꎬ副教授ꎬ主要研究方向:道路工程ꎮ基金项目:西华大学人才支持专项项目(２１０５００２３)ꎻ西华大学教育教学改革研究项目(ｘｊｊｇ２０１７１１３)ꎻ四川省教育厅项目(１６ＺＢ０１６４)ꎻ道路工程省重点实验室开放研究基金(１５２０６５６９)ꎻ绿色建筑与节能省重点实验室基金(ｓｚｊｊ２０１５－０７４)ꎻ西华大学科研项目(１４２０６１０６ꎬ１４２０６１０７ꎬ１４２０６１０８ꎬ１４２０６１０９ꎬ１５２０６００５)摘㊀要:着重研究了温拌沥青路面材料国外研究概况㊁国内研究概况㊁优点及前景分析ꎬ在技术㊁应用㊁造价三个方面对国外温拌剂和国产温拌剂做了分析比较ꎮ最终得出如下研究结论:温拌沥青路面材料在国外和国内都有卓有成效的研究ꎬ取得了相当规模的研究成果ꎮ温拌沥青路面材料ꎬ较之热拌温拌沥青路面材料ꎬ有同等的路用性能ꎬ还有一定的优点ꎮ节能减排的温拌沥青路面材料ꎬ应用前景良好ꎮ关键词:温拌沥青ꎻ路面材料ꎻ研究概况ꎻ应用前景ꎻ分析中图分类号:Ｕ２１４ ０３文献标志码:Ａ文章编号:１６７２－４０１１(２０１９)０４－０１６５－０２ＤＯＩ:１０ ３９６９/ｊ ｉｓｓｎ １６７２－４０１１ ２０１９ ０４ ０７８０㊀前㊀言因为温拌沥青路面材料更加节能㊁更加环保ꎬ现在得到了越来越多的应用[１－３]ꎮ温拌沥青路面材料的核心技术是确保不降低路面材料路用性能的大前提下ꎬ通过采取技术手段[１－３]ꎬ降低沥青混合料的拌和温度[１－３]ꎬ从而减少能耗㊁排放㊁对人员的伤害ꎬ我国在大力建设 资源节约型 社会㊁ 环境友好型 社会ꎬ在此背景下ꎬ温拌沥青路面材料值得研究和推广应用ꎮＣａｒｍｅｎＲｕｂｉｏＭ㊁ＪａｍｓｈｉｄｉＡｌｉ等[１－３]国外科研人员ꎬ申爱琴教授㊁谭忆秋教授等[１－３]国内科研人员ꎬ已经对温拌沥青路面材料开展了大量卓有成效的研究ꎮ本文着重阐述了温拌沥青路面材料国外研究概况㊁国内研究概况㊁优点及前景分析ꎬ得出研究结论ꎮ１㊀温拌沥青路面材料国外的发展概况文献[４－９]对温拌沥青路面材料展开了大量卓有成效的研究ꎮ温拌沥青路面材料起源于欧洲[１－９]ꎬ在我国也日益受到重视ꎮ有机添加法是温拌沥青路面材料中出现较早㊁效果较好的主流方法ꎮ由于温拌剂技术流派和种类繁多ꎬ限于篇幅ꎬ只对目前应用量最大㊁应用范围最广的温拌剂技术流派和代表性材料的研究和应用情况阐述ꎮ总体上ꎬ有机降黏型温拌沥青路面材料在国外的发展阶段ꎬ已经完成了提出技术概念阶段㊁技术开发和应用实践阶段ꎬ并且已经获得了相当规模的规模化应用[４－９]ꎮＳａｓｏｂｉｔ温拌添加剂被称为改性剂或者沥青流动性改善剂ꎬ因为该温拌剂是长链的石蜡ꎬ该沥青温拌改性剂是有机添加法的代表性材料ꎮＳａｓｏｂｉｔ温拌添加剂是由ＳａｓｏｌＷａｘ公司研究开发ꎬ在欧洲大部分国家㊁亚洲㊁北美洲㊁大洋洲㊁非洲都有应用ꎮ该温拌剂采用费托(Ｆｉｓｃｈｅｒ－Ｔｒｏｐｓｃｈ)工艺得到ꎬ属于分子链分布窄的长直链的脂肪族烷烃ꎮ温拌剂中的低碳原子数的烷烃含量极微ꎬ烷烃同系物以外的杂质比较少见ꎬ属于低分子的聚乙烯化合物ꎬ路用性能比较稳定ꎮ２㊀温拌沥青路面材料国内的发展概况文献[９－１３]ꎬ对温拌沥青路面材料ꎬ展开了大量卓有成效的研究ꎮ由于温拌剂技术流派和种类繁多ꎬ限于篇幅ꎬ只对有机降黏型温拌改性沥青路面材料研究现状加以阐述ꎮ自从２００５年ꎬ交通运输部公路科学研究院等机构ꎬ在北京铺筑了国内的第一条温拌沥青路面ꎬ针对温拌沥青的研究和应用均取得了相当规模的进展[１－３ꎬ１４－１７]ꎮ对国内采用部分有机降粘型温拌剂汇总如表１所示ꎮ表１国内部分有机降粘型温拌剂名称研发单位ＲＨ温拌沥青改性剂交通部公路研究院ＥＣ－１２０温拌沥青改性剂深圳海川工程科技有限公司ＥＣ－１３０温拌沥青改性剂深圳海川工程科技有限公司ＷＫＺ－Ｉ型高强降粘温拌沥青改性剂武汉康润石油化工有限责任公司ＡＣＭＰ温拌改性剂四川新巩固建材有限公司ＳＴＫ沥青改性剂重庆索益得建筑材料有限公司㊀㊀从技术㊁应用和造价三方面ꎬ对国内目前采用的国产沥青温拌剂的研究和应用情况进行总结与分析ꎮ１)技术方面ꎮ从技术性能上ꎬ大部分温拌和国外主流温拌添加剂的性能比起来还是有一定差距ꎮ温拌兼具改性功能的温拌沥青路面材料还比较少见ꎮ２)应用方面ꎮ我国温拌沥青路面材料为应用初期ꎬ只有Ｓａｓｏｂｉｔ温拌改性剂这一种温拌剂ꎬ加之性能比较理想ꎬ在相当长的一段时间内ꎬ该温拌剂在国内温拌沥青路面材料领域占据优势ꎮ目前应用效果比较好的有机添加剂类的国产温拌剂ꎬ有交通运输部公路科学研究院所研究开发的ＲＨ型温拌沥青改性剂ꎬ宝路特ＢＬＧ－Ｗ型沥青温拌改性剂与华路ＭＷ型沥青温拌沥青改性剂㊁深圳海川科技公司研究开发的ＥＣ－１２０型和ＥＣ－１３０型沥青温拌剂ꎬ四川新巩固建材有限公司生产的ＡＣＭＰ型温拌改性剂等沥青温拌剂都获得了颇具规模的应用ꎮ３)造价方面ꎮ国产温拌沥青添加剂造价方面比国外的有一定的优势ꎮ有机降黏类温拌沥青路面材料方面ꎬ国外沥青温拌剂的造价大多超过２万元/ｔꎬ而国产温拌剂造价通常不超过２万/ｔꎮ因此ꎬ虽然进口温拌剂的温拌的应用效果较好ꎬ但是限于其成本昂贵㊁技术工艺复杂ꎮ国内施工企业非常在意利润与效率ꎬ因此ꎬ国外的温拌剂只适合一部分区域ꎮ３㊀温拌沥青路面材料优点及前景分析３ １㊀温拌沥青路面材料优点相对于热拌沥青路面材料ꎬ温拌沥青路面材料有同等的路用性能ꎬ还有一定的特有的优点ꎬ阐述如下ꎮ５６１１)减少有害气体㊁粉尘排放ꎮ温拌沥青路面材料减少了单位混合料成品的燃油消耗ꎬ本身就会显著降低拌和过程当中的有害气体和温室气体的排放[１－３ꎬ１４－１７]ꎬ相对于热拌沥青路面材料ꎬ降低了对环境的污染ꎬ改善了施工人员的工作环境ꎮ由于拌和温度的下降ꎬ温拌沥青混合料在混合料拌和㊁运输㊁施工的整个过程中ꎬ都能够明显地减少沥青烟雾㊁粉尘的污染ꎮ２)延长施工季节ꎮ由于温拌沥青路面材料与环境温度的差异缩小ꎬ因此ꎬ温拌沥青混合料在存储㊁运输的过程中ꎬ温拌沥青混合料的降温速率更低ꎬ进而显著延长允许储存时间和运输时间[１－３ꎬ１４－１７]ꎮ这就增加了沥青路面施工的灵活性㊁便利性ꎬ延长施工季节这一点在高原㊁高海拔㊁高纬度地区的应用优势尤为明显ꎮ甘肃省 投资８７亿元使用８０天 的高速公路ꎬ路面破坏严重的原因ꎬ与冬季施工沥青路面ꎬ没有采用温拌沥青路面材料有一定的关系ꎮ３)无需改造设备ꎮ基本上ꎬ温拌沥青路面材料可以只利用现有的热拌沥青路面材料的设备ꎬ以热拌沥青混合料的技术标准要求ꎬ即可进行生产[１－３ꎬ１４－１７]ꎮ成品温拌沥青混合料的路用性能比较理想ꎬ几乎完全具备和热拌沥青混合料相同的路用性能和施工的和易性ꎮ４)延长施工时间ꎮ温拌沥青混合料减缓了降温的速率ꎬ可压实的时间显著延长ꎬ路面材料的压实质量更有保障ꎻ同时ꎬ边角和补救位置施工的手工操作也更加容易[１４－１７]ꎮ温拌沥青混合料对路表和环境温度的要求相对比较低ꎬ路面每天的施工时间延长ꎬ比热拌沥青混合料更适合用于夜间的施工ꎮ温拌沥青路面材料也扩大了沥青混合料的运输半径ꎮ５)延长沥青混合料拌和设备的使用寿命ꎮ由于生产温度地降低ꎬ温拌沥青混合料对生产设备损耗也相应地降低ꎬ可以延长设备使用期ꎬ降低设备使用成本[１－３ꎬ１４－１７]ꎮ另外ꎬ温拌沥青混合料的原材料和成品可以存储较长时间ꎬ增加了厂家的生产能力ꎬ降低了设备损耗ꎮ另外ꎬ温拌沥青路面材料卸车时ꎬ运输车辆的底部因低温产生沥青混合料粘结和混合料粘在运输车辆上的现象也显著减少ꎮ６)开放交通更快ꎮ由于温拌沥青混合料完成压实后ꎬ其沥青混合料的温度已经处在较低水平ꎬ在碾压完成后ꎬ可以较快地开放交通ꎬ从而减少施工作业造成的交通延误[１－３]ꎮ同样ꎬ温拌沥青混合料铺设完成后ꎬ路面可以迅速交付使用ꎬ缩短工期ꎮ３ ２㊀温拌沥青路面材料的应用前景分析先进的温拌沥青技术完全可以保证温拌沥青混合料性能ꎬ相当于热拌沥青混合料的性能[１－３]ꎮ沥青路面铺筑可以用温拌沥青技术代替传统的热拌沥青技术[１－３ꎬ１４－１７]ꎮ节能减排的温拌沥青路面材料应用前景良好ꎮ本来因为拌和温度比基质沥青更高㊁能耗和排放更多的橡胶沥青ꎬ也可以作为温拌橡胶沥青路面材料ꎬ因而更加环保ꎻ尤其是废旧汽车轮胎的橡胶作为温拌沥青路面材料的改性剂ꎬ还可以回收废旧资源ꎬ变废为宝ꎬ环保意义和社会意义更加突出ꎮ４㊀结㊀论本文着重研究了温拌沥青路面材料国外研究概况㊁国内研究概况㊁优点及前景分析ꎬ在技术㊁应用㊁造价三个方面对国外温拌剂和国产温拌剂做了分析比较ꎮ最终得出如下研究结论ꎮ１)温拌沥青路面材料在国外和国内都有卓有成效的研究ꎬ取得了相当规模的研究成果ꎮ国产温拌剂技术方面与进口的温拌剂有一定差距ꎬ但是造价方面优势明显ꎬ已经获得了相当规模的工程应用ꎮ２)温拌沥青路面材料ꎬ较之热拌温拌沥青路面材料ꎬ有同等的路用性能ꎬ还有一些特有的优点ꎮ３)节能减排的温拌沥青路面材料ꎬ应用前景良好ꎮ[ＩＤ:００７６２５]参考文献:[１]㊀蔺瑞玉.沥青路面建设过程中温室气体排放评价体系研究[Ｄ].西安:长安大学ꎬ２０１４.[２]㊀裴建中ꎬ李彦伟.环境友好型隧道沥青路面建设技术[Ｍ].北京:人民交通出版社ꎬ２０１４.[３]㊀薛淏文.温拌沥青的技术评价方法及路用性能研究[Ｄ].西安:长安大学ꎬ２０１５.[４]㊀Ｍ.ＣａｒｍｅｎＲｕｂｉｏꎬＧｅｒｍáｎＭａｒｔíｎｅｚꎬＬｕｉｓＢａｅｎａꎬｅｔａｌ.Ｗａｒｍｍｉｘａｓｐｈａｌｔ:ａｎｏｖｅｒｖｉｅｗ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｌｅａｎｅｒＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎꎬ２０１４ꎬ１５(１):７９－９４.[５]㊀ＡｉＣｈａｎｇｆａꎬＬｉＱｉａｎｇＪｏｓｈｕａꎬＱｉｕＹａｎｊｕｎ.ＴｅｓｔｉｎｇａｎｄａｓｓｅｓｓｉｎｇｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆａｎｅｗｗａｒｍｍｉｘａｓｐｈａｌｔｗｉｔｈＳＭＣ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＴｒａｆｆｉｃａｎｄＴｒａｎｓｐｏｒｔｉｏｎＥｎｇｉｎｇｅｅｒｉｎｇ(Ｅｎｇｌｉｓｈｅｄｉｔｉｏｎ)ꎬ２０１５ꎬ２(６):３９９－４０５.[６]㊀ＳａｅｉｄＨｅｓａｍｉꎬＨｏｓｓｅｉｎＲｏｓｈａｎｉꎬＧｈｏｌａｍＨｏｓｓｅｉｎＨａｍｅｄｉꎬｅｔａｌ.Ｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｈｙｄｒａｔｅｄｌｉｍｅｏｎｍｏｉｓｔｕｒｅｄａｍａｇｅｏｆｗａｒｍｍｉｘａｓｐｈａｌｔ[Ｊ].ＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｎｄＢｕｉｌｄｉｎｇＭａｔｅｒｉａｌｓꎬ２０１３ꎬ４７(６):９３５－９４１.[７]㊀ＳａｅｉｄＨｅｓａｍｉꎬＨｏｓｓｅｉｎＲｏｓｈａｎｉꎬＧｈｏｌａｍＨｏｓｓｅｉｎＨａｍｅｄｉꎬｅｔａｌ.Ｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｈｙｄｒａｔｅｄｌｉｍｅｏｎｍｏｉｓｔｕｒｅｄａｍａｇｅｏｆｗａｒｍｍｉｘａｓｐｈａｌｔ[Ｊ].ＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｎｄＢｕｉｌｄｉｎｇＭａｔｅｒｉａｌｓꎬ２０１３ꎬ４７(２)ꎬ９３５–９４１.[８]㊀ＱｉａｎＱｉｎꎬＭｉｃｈａｅｌＪ.ＦａｒｒａｒꎬＡｄａｍＴ.Ｐａｕｌｉꎬｅｔａｌ.ＭｏｒｐｈｏｌｏｇｙｔｈｅｒｍａｌａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｒｈｅｏｌｏｇｙｏｆＳａｓｏｂｉｔｍｏｄｉｆｉｅｄｗａｒｍｍｉｘａｓｐｈａｌｔｂｉｎｄｅｒｓ[Ｊ].ＴｈｅＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＦｕｅｌａｎｄＥｎｅｒｇｙꎬ２０１４ꎬ１１５(１):４１６－４２５.[９]㊀唐培培ꎬ申爱琴ꎬ肖葳.基于流变特性的温拌沥青温度与频率敏感性分析[Ｊ].公路交通技ꎬ２０１６ꎬ３３(３):７－１２.[１０]㊀马育ꎬ何兆益ꎬ何亮ꎬ等.温拌橡胶沥青的老化特征与红外光谱分析[Ｊ].公路交通科技ꎬ２０１５ꎬ３２(１):１３－１８.[１１]㊀吴超凡.添加剂型温拌与再生温拌沥青混合料路用性能及试验研究[Ｄ].长沙:湖南大学ꎬ２０１５.[１２]㊀杜群乐ꎬ李彦伟ꎬ王江帅.低碳公路建设技术[Ｍ].北京:科学出版社ꎬ２０１３.[１３]㊀李彦伟ꎬ王江帅ꎬ黄文元ꎬ等.温拌沥青路面施工技术[Ｍ].北京:中国建筑工业出版社 ２０１１.[１４]㊀王文奇ꎬ文建华ꎬ石银峰ꎬ等.一种温拌剂对普通沥青和ＳＢＳ改性沥青混合料的降温效果评价[Ｊ].施工技术 ２０１５ꎬ４５(１１):７８－８１.[１５]㊀王文奇ꎬ罗忠贤ꎬ谢远新ꎬ等.Ｓａｓｏｂｉｔ温拌沥青混合料路用性能试验[Ｊ].西华大学学报(自然科学版) ２０１６ꎬ３５(１):９９－１０２.[１６]㊀王文奇ꎬ邱延峻ꎬ郭玉金ꎬ等.有机降黏型温拌沥青添加剂发展现状及展望[Ｊ].化工新型材料ꎬ２０１７ꎬ４５(４):２１０－２１２.[１７]㊀王文奇ꎬ丁海波ꎬ黄超ꎬ等.新型温拌沥青添加剂研发及其沥青混合料疲劳试验研究[Ｊ].化工新型材料ꎬ２０１８ꎬ４６(１):２０４－２０６.６６１。
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国内外沥青路面设计方法综述周利,蔡迎春,杨泽涛(郑州大学环境与水利学院,郑州450002)摘要:当前世界各国众多的沥青路面设计方法,可概括地分为2类:一类是以经验或试验为依据的经验法;一类是以力学分析为基础,考虑环境、交通条件以及材料特性为依据的力学-经验法。
简要介绍目前国内外典型设计方法(CBR法、A ASHT O法、S HEL L法、A I法及国内方法),并比较其优缺点,针对现行设计方法,特别是我国设计方法,提出改进意见。
关键词:沥青路面;设计方法;综述文章编号:1009-6477(2007)04-0036-04中图分类号:U416.217文献标识码:BS ummary of Dome stic&Overseas Asphalt Paveme nt Design M ethodZhou Li,Cai Y ingc hun,Y ang Zetao沥青路面是在柔性基层、半刚性基层上,铺筑一定厚度的沥青混合料作为面层的路面结构。
以沥青路面为主的柔性路面设计理论与方法研究已有近百年的历史,其发展历程经历了古典法、经验法和力学-经验法3个阶段。
当前世界各国众多的沥青路面设计方法大体为后面2种,即以工程使用经验或试验为依据的经验法和以力学分析为基础,考虑环境、交通条件以及材料特性为依据的力学-经验法。
为了更好地借鉴前人的研究成果,有助于指导今后设计方法的研究,本文简要介绍目前国内外几种典型的设计方法:(1)经验法的代表方法:CBR法和A AS HTO法;(2)力学-经验法的典型代表:AI法和SHEL L法;(3)我国2004规范(报批稿)采用的设计方法,并作简单评价。
1国外沥青路面设计方法国外的沥青路面设计方法,可分为经验法和力学-经验法2大类[1]。
1.1经验法经验法主要通过对试验路或使用道路的实验观测,建立路面结构、荷载和路面性能三者间的经验关系。
最为著名的经验设计方法有美国加州承载比(CBR)法和美国各州公路和运输工作者协会(AA SHT O)柔性路面设计法。
1.1.1CBR法[2-3]CBR法是以CBR值作为路基土和路面材料(主要是粒料)的性质指标,通过对已损坏或使用良好的路面的调查和CBR测定,建立起路基土CBR-轮载-路面结构层厚度3者之间的经验关系。
利用此关系曲线,可以按设计轮载和路基土CBR值确定所需的路面层总厚度。
路面各结构层的厚度,按各层材料的CBR值进行当量厚度换算。
不同轮载的作用按等弯沉的原则换算为设计轮载的当量作用。
此方法设计过程简单、概念明确,适用于重载、低等级的路面设计,所提出的C BR指标已作为路面材料的一种参数指标得到了广泛应用。
如日本的路面设计经验法(T A法)就是以CB R法为基础制定的。
1.1.2AA SHT O法[2,4-5]A AS HTO法是在1958)1962年间A AS HO试验路的基础上建立的。
整理试验路的试验观测数据,得到了路面结构-轴载-使用性能三者间的经验关系式。
路面结构中的路基土采用回弹模量表征其性质,路面结构层按各层材料性质的不同转换为用一个结构数(S N)表征。
AAS HT O方法提出了现时服务能力指数(PSI)的概念,以反映路面的服务质量。
PS I是一个由评分小组进行主观评定后得到的指标,它与路面实际状况(坡度变化、裂缝面积、车辙深度、修补面积)之间建立经验关系式,提出了轴载换算的概念和公式,考虑了结构的可靠度和排水条件的影响,这些思想对后来世界各国的设计思想产生了很大的影响。
1.2力学-经验法力学-经验法首先分析路面结构在荷载和环境作用下的力学响应(应力、应变、位移),利用在力学公路交通技术2007年8月第4期Technology of Highw ay and Transport Aug.2007No.4收稿日期:2007-01-10响应与路面性能(各种损坏模式)之间建立的性能模型,按设计要求设计路面结构。
最著名的是美国沥青协会(AI)法和壳牌石油公司柔性路面设计(Shell)法。
1.2.1Shell设计法[6-9]Shell设计方法是由英、荷壳牌石油公司研究所研究、发展和完善起来的设计方法。
在该设计方法中,路面结构分为3层,即路基、基层和沥青层,各层材料以动态模量P劲度表征,以厚度、模量和泊松比表示路面特征。
混合料的粘弹性性质以其劲度模量体现,其值取决于沥青含量、沥青劲度和沥青混合料的空隙率。
路基模量受应力影响,路基动态模量可以通过现场的动态弯沉试验在道路实际湿度条件和荷载条件下测定,也可在室内通过三轴仪测定。
当有困难时,也可根据CBR或承载板试验结合工程经验选择。
无机结合料基层模量依赖于它的受力状态,其值取决于路基模量和基层厚度。
环境因素的影响以温度对沥青混合料材料特性的影响来表征。
此方法中交通荷载以标准双轮轴载次数为代表,设计年限内的累计轴次即为设计寿命。
临界荷位的应力应变由计算机程序BIS AR计算。
标准轴载为单轴双轮,轴重80kN,单轮轴载为20kN,双圆接地半径R=105mm,轮际间距315mm。
在计算中,沥青层、无机结合料基层及路基的泊松比都为0.35,计算应力与应变的最不利位置都取2处,即沥青层底部和路基顶部的轮中心下及轮际中心下。
Shell设计法考虑了2项主要设计标准和2项次要设计标准。
2项主要设计标准是控制疲劳开裂的沥青层底面的容许水平拉应变E fat和控制永久变形的路基顶面的容许竖向压应变E z。
控制标准分别如下式:N f=|[(0.856V b it+S-0.36mix)]P E r|5N f=(a P E z)4式中,N f为累计标准荷载作用次数;V b it为结合料的体积比;S mix为沥青的劲度模量。
可靠度为50%时,a取0.028;可靠度为85%时,a取0.021;可靠度为95%时,a取0.018。
2项次要标准是水泥稳定类材料底面的弯拉应力和路表面的永久变形。
水泥稳定类材料底面的弯拉应力采用下式控制:R r2=R r1(1-0.075lg N f)式中,R r2为容许弯拉应力;R r1为材料的极限弯拉强度。
由于沥青层具有粘弹性特性,因此会产生永久变形。
为了控制所设计的路面结构在使用中不出现过大车辙,即高速公路不超过10mm,普通道路不高于30mm,S PD M建立了基于静态蠕变试验的车辙预估模型-沥青层厚度、沥青层平均应力、沥青混合料劲度模量的函数。
沥青层永久变形公式如下式: $h1-i=C m@h1-i@(Z@D0)P S m-i式中,Z为应力分布系数;D0为轴载压应力,标准轴载80kN的为6@105Pa;S m-i为i层沥青混合料的单轴静态蠕变劲度模量;C m为动态修正系数,反映动态轮辙试验及静态蠕变试验的差异,同混合料类型有关。
将各层的永久变形相加即为沥青层的永久变形,沥青层永久变形同基层与路基变形之和即为车辙。
1.2.2美国地沥青协会(AI)法[2,6-7,10]AI设计法也把路面看成多层弹性体系,材料特性主要包括土基、粒料基层和沥青层的回弹模量和泊松比。
路基土的泊松比假设为0.45,其它材料的泊松比假设为0.35。
路基土的回弹模量的确定可由室内重复三轴抗压试验确定,或根据其与CBR (或R)的关系式估计而得;粒料材料的回弹模量与应力水平相关,其值可根据多变量回归的预测方程计算;热拌沥青混合料的动态模量由室内60种不同的沥青混合料试验得到的计算公式确定。
环境的影响通过面层温度对沥青混合料劲度值的影响来体现,以面层厚1P3深处的温度作为沥青层的设计温度,由月平均气温和路面温度的关系式计算得到。
沥青混凝土面层、沥青混凝土(全厚式)或乳化沥青基层采用3层弹性层状连续体系,当其下还有粒料基层时,采用4层弹性层状连续体系。
荷载模型为双圆垂直荷载,不考虑水平荷载,以80kN单轴荷载为标准轴载,单圆当量圆半径为D=11.43c m,两轮中心间距为3D,力学计算须计算各层沥青层底、路基土顶面以下单圆中心点,单圆内侧边缘、双圆间隙中心点3个点的最大应力、应变值。
AI法采用的设计标准与Shell法相同,即控制疲劳开裂的沥青层底部的水平拉应变E H和控制永久变形的土基表面的竖向压应变E z。
(1)疲劳准则AI法建立了标准混合料(沥青体积为11%,空372007年第4期周利,等:国内外沥青路面设计方法综述隙率为5%)的疲劳方程,该方程考虑了实验室与野外条件的差异。
N f=0.00115(E H)-3.291|E*|-0.854式中,N f为控制疲劳开裂的允许荷载重复作用次数;|E*|为沥青混合料的动模量,M Pa。
A AS HO道路试验所选路段的观察表明,应用上式所得到的疲劳开裂占总面积的20%。
对于非标准混合料,根据试验室的疲劳试验结果,上式可表示为:N f=0.00115(E H)-3.291|E*|0.854C式中,C是沥青混合料空隙率V a和沥青体积率V b 的函数。
c=10MM=4.84[V b P(V a+V b)-0.6875](2)永久变形准则根据AAS HO试验数据整理结果得出,控制永久变形的允许荷载重复作用次数可用N d=1.365@ 10-9(E z)- 4.477计算。
SHEL L和AI设计法是公认的力学-经验法的典型代表,很多国家都借鉴了SHEL L法和AI法的研究成果。
如澳大利亚的沥青混合料疲劳方程采用的就是Shell1978年提出的室内疲劳试验关系式,预估野外疲劳寿命时,乘以修正系数5[11];日本的疲劳破坏标准采用的是AI的破坏标准。
但这2种方法都没有考虑湿度对路面设计的影响,也没有考虑低温断裂问题。
世界上很多国家(如澳大利亚、日本、南非、法国等)的路面设计都有自己的力学-经验法,且大部分的力学-经验法都是以裂缝和永久变形作为设计标准的。
现在A AS HTO正在研究制定的采用力学-经验法的新设计指南A ASH TO200X将考虑疲劳开裂、永久变形、低温断裂和不平整度4种损坏模型[1,6]。
其中沥青混合料的疲劳方程是在AI 疲劳方程的基础上根据不同开裂方式(自上向下和自下向上开裂)进行修正得到的。
永久变形是分别考虑各结构层永久变形的总和而得到路表面的永久变形(车辙),这将使以后的路面设计更加完善。
2国内沥青路面设计方法我国沥青路面设计采用的是力学-经验法。
其路面模型借鉴了S HEL L的理论设计法[12],把路面作为一种多层弹性体系。
材料特性以弹性模量和泊松比表征,土基回弹模量可根据现场实测法、查表法、室内试验法或换算法求得。
各层材料统一采用圆柱体试件测定抗压回弹模量和劈裂模量。
弯沉指标计算时,沥青混合料用20e抗压回弹模量;层底弯拉应力计算采用15e抗拉强度与弯拉回弹模量,也可以采用劈裂强度与抗压回弹模量[13-15]。