半刚性基层和柔性基层路面运营期养护对比分析

半刚性基层和柔性基层路面运营期养护对比分析

半刚性基层和柔性基层路面运营期养护对比分析

摘要：公路半刚性基层和柔性基层路面由于力学性能的不同，

在运营期间会出现不同的路面病害，通过对公路运营期间养护的对比分析，为公路改建和新建沥青路面方案比选提供参考意义。结合安徽省宣城市S322水仙路宣城至泾县段的运营期养护工作，从半刚性基

层路面和柔性基层路面受力特性、路面病害类型、养护对策和费用等方面进行了对比分析，全面阐述了半刚性基层和柔性基层路面的优缺点。

关键词：半刚性基层；柔性基层；路面养护；对比

Abstract: The highway semi-rigid and flexible base pavement due to the different mechanical properties, during the operation period will appear different pavement distress, through comparative analysis of highway maintenance operation period, for the highway reconstruction and new asphalt pavement scheme selection of reference significance. Unifies the Anhui province Xuancheng city Xuancheng road to Jingxian County S322 Narcissus operation maintenance work, are compared and analyzed from the semi-rigid base pavement and flexible base pavement stress characteristics, pavement type, maintenance and cost etc, a comprehensive exposition of the advantages and disadvantages of semi-rigid base and flexible base pavement.

Key words: semi-rigid base; flexible base pavement maintenance; comparison;

中图分类号：U415

一、前言

我市升级改造后国省干线公路绝大部分都采用半刚性基层沥青

混凝土路面，半刚性基层具有一定的抗拉强度、抗疲劳强度、良好的水稳定特性。这些都符合路面基层的要求，使得路面基层受力性能良

好，并且保证了基层的稳定性。但多年来半刚性基层的开裂问题一直是公路建设主要问题之一，还易引发横向收缩裂缝、反射裂缝、路面内滞水与基层表面冲刷、唧泥等路面病害，给后期的公路养护带来很大困难，同时也降低了公路的服务水平。特别是近年来重型车辆不断增多，而受资金的制约大部分路段又不能及时进行路面改善和大中修，公路路况持续下降，小修难以维持。我市S322水仙路宣泾段由于分属两个县（区），当年改造时采用了不同的路面结构形式，在运营期呈现了不同的病害特点，却提供了相近的服务水平，特别是在临近大修期和重型车辆增多的情况下，两者却却表现出了不同的承受能力。因此，对半刚性基层和柔性基层路面运营期养护进行对比分析有一定的必要性，同时也为公路改建和新建沥青路面方案比选提供参考意义。二、半刚性基层和柔性基层路面运营期养护对比

1.省道S322水仙路宣泾段公路概况

S322水仙路宣泾段是宣城市区通往革命老区泾县和旌德县及黄山风景区的一条重要干道，全长42.5公里，其中45K+400～71K+660段于2000年完成二级路改建。改建后路基、路面宽度和路面结构分别为：路基宽15米、路面宽12米；路面结构为30cm天然砂砾+20cm 水泥稳定碎石+7cm沥青砼面层；71K+660～86K+500段于1999年完成二级路改建。改建后路基、路面宽度和路面结构分别为：路基宽15米、路面宽12米；路面结构为30cm天然砂砾+30cm级配砂砾+5cm沥青消费满贯入+2.5cm沥青碎石。

2.半刚性基层和柔性基层路面受力特性

在我市公路建设不断发展的过程中，沥青路面结构作为一种主要的路面结构形式被广泛应用。目前我市通车的公路路面中，约95%以上的路面结构采用了沥青路面，且大部分采用了水泥稳定碎石作为基层。半刚性基层和柔性基层路面在车辆荷载下呈现出不同的受力状态，据相关研究资料，半刚性基层和柔性基层路面的路表轮隙弯沉之比为1.01，说明半刚性基层路面的承载力要稍大于柔性基层路面承载力。柔性基层路面的产生的拉应力和应变都比面层表面大许多，一般来说高30%左右，间接说明柔性基层路面路表出现损害的可能性高于半刚性基层路面。在车辆荷载作用下，柔性基层路面面层底面在小

区域会出现较小的拉应力，其它受力规律与半刚性基层路面相似，而半刚性基层路面和柔性基层路面面层底面都出现比较大的拉应变，对于两种结构而言出现拉应变是最不利因素，柔性面层底最大拉应变比半大80%，从基层底受力来看，半刚性基层的层底面拉应力比柔性基层底的拉应力大2 倍以上，但对应的拉应变部分，柔性基层的应变最大比半刚性基层大30%，并且沿着道路横向来看半刚性基层应变在较大范围内还比柔性基层还大。在面层部分柔性结构的面层底拉应变比半刚性结构不利，但是在基层上半刚性基层所受的拉应变和柔性基层受的拉应变相当。柔性基层的优点就是变形能力强，半刚性基层整体性强，抗变形能力差。那么在大小相当拉应变反复作用下，半刚性基层必然早于柔性基层出现疲劳损坏，进而引发沥青面层的损坏。同时，半刚性基层的损坏不仅限于疲劳损坏，由于基层材料的物理特性造成的开裂，同样导致路面结构的过早破坏。

3.路面病害类型和目前路况

在常见的沥青砼路面病害中，按病害的破损类型，主要有以下几种：裂缝类病害龟裂、网裂、各类纵横向裂缝;变形类病害车辙、沉陷、拥包、搓板、波浪;松散类病害松散、剥落、脱皮、坑槽、啃边;其他病害唧浆、泛油、等。45K+400～71K+660段路面病害主要是裂缝类和松散类，运营前期路面病害主要是少量横向裂缝和唧浆，随着运营时间的增加，横向裂缝和唧浆大量增多，并形成块状裂缝，有的发展成坑槽。部分路面出现松散、麻面。71K+660～86K+500段路面病害主要是裂缝类和变形类，运营前期路面病害主要是少量网状裂缝、沉陷，随着运营时间的增加，网状裂缝、沉陷逐渐增多，有的发展成坑槽。部分路面出现车辙、波浪。2012年10月45K+400～71K+660段MQI为68，PQI 为55，71K+660～86K+500段MQI为80，PQI 为76，

4.养护对策和费用

（1）运营期内的养护小修方法：

①裂缝类病害的处治：对于路面的纵向或横向的裂缝，处治时，将纵横裂缝处清扫干净，用喷灯将裂缝壁加热至粘性状态，然后用油壶或专门灌缝设备直接向裂缝内灌入加热的沥青，最后在接口表面撒