柔性沥青路面结构研究

柔性沥青路面结构研究

发表时间：2019-08-29T11:36:27.733Z 来源：《防护工程》2019年11期作者：王圣心林昆

[导读] 目前K0+000~K1+200段通车已达半年，在频繁的轻微地震与重车荷载作用下无任何明显车辙及不均匀沉降。

中交第四航务工程勘察设计院有限公司广东广州 510230

摘要：本文以澳洲标准和巴新西高地省芒特哈根市凯尔特格路口至芒特哈根机场四车道高速公路升级改造项目为依托，研究柔性沥青路面在海外工程的应用，希望能为类似项目提供借鉴。

关键词：巴新；澳标；高速；沥青路面结构；柔性路面

Study on asphalt pavement structure of road

Abstract: Based on the Australian?Standard and Reconstruction and Upgrade of 4 Lane Highway Project in Mount Hagen of Papua New Guinea, research the application of flexible asphalt pavement structure in overseas project, hoping to provide reference for similar projects.

Keywords: Papua New Guinea; Australian standard; Highway; Asphalt Pavement structure; Flexible Pavement

引言

沥青路面在各国高等级公路中被广泛应用，许多国家和地区制订或采用了不同的标准，如日本的《路面设计施工指针》、美国的《路面结构设计指南》、澳大利亚的《澳大利亚公路路面设计指南》、我国的《公路沥青路面设计规范》等。巴布亚新几内亚的设计标准主要采用澳大利亚标准（以下简称“澳标”）。

1柔性路面的特点

柔性路面是指抗弯拉强度和刚度较低，主要靠抗压和抗剪强度来承受车辆荷载并在此荷载作用下产生一定弯沉变形的路面。其受力特性决定了柔性路面具有优异的抗裂性。

柔性路面工作时主要依靠抗压强度和抗剪强度来抵抗行车荷载，其承载能力取决于整个层状体系的荷载扩散特性，受土基强度和稳定性的影响较大，设计时需综合考虑路基结构。

2国内外柔性基层沥青路面的应用与研究

2.1国内柔性基层沥青路面的应用与研究

我国对柔性基层材料的研究起步较晚，主要研究方向为沥青级配碎石类材料。由于地理位置、自然环境以及交通量的不同，我国在借鉴国外研究成果的基础上根据国情进行了进一步的研究，如：东南大学的杨群教授提出了沥青稳定基层混合料的设计方法。长安大学的袁宏伟教授提出了柔性基层的设计与施工方法，并实践证明了柔性基层的低温抗裂性优于半刚性基层。

我国已建成道路采用柔性基层的道路较少，但根据现有经验，柔性基层的道路在经过长期使用之后仍能保持良好的路面结构与较高的技术指标，例如：成渝高速以及上海市部分道路均采用了级配碎石的柔性基层，目前相关段落仍运行良好。

现阶段我国在柔性路面的研究成果相对匮乏，仍需广大专家及从业人员继续加大对柔性基层沥青路面的研究力度。

2.2 国外柔性基层沥青路面的应用与研究

根据国外使用经验，柔性基层的沥青路面在耐久性、低温抗裂性等技术指标均优于半刚性沥青路面。德国的沥青路面以柔性结构为主，一般采用稳定碎石作为基层，半刚性材料一般应用于底基层。日本的沥青路面主要采用沥青混凝土作为面层，沥青稳定碎石作为基层。

LTTP DPS-6 （FHWA-RD-00-165）[3]中的数据揭示：绝大部分的柔性基层沥青路面在使用15年以上才需要维修，很多柔性基层沥青路面超过20年才出现损坏。

目前国际上广泛采用的沥青路面设计方法有两种：1、经验法，包括CBR法和AASHTO法。2、力学经验法：包括AI法和SHELL法。表2.1 部分国家路面结构形式

3巴新柔性沥青路面设计实例

3.1设计标准

(1) AGRD01-15 Guide to Road Design Part 1~6B，Australia

(2) Austroads-Guide to Pavement Technology Part 2~4A，Australia

(3) AS-1742 Manual of uniform traffic control devices，Australia

(4) Supplement To ‘Part 2: Pavement Structural Design’ Of The Austroads Guide ToPavement Technology，Australia

(5) MRTS-Main Roads Specifications and Technical Standards 1~40, Queensland 3.2技术指标

本项目设计标准采用澳标，道路设计时速80 km/h。全线采用双向4车道，道路宽度及组成：20.4m(道路宽度) = 2m(人行道)+0.45m(路缘石)+0.5m(路肩)+3.5m(行车道)×2+0.5m(双黄线)+3.5m(行车道)×2+0.45m(路缘石)+2m(人行道)

道路总长约13.7km。

3.3地质条件

巴新位于南太平洋西部地处大陆板块交界处，为地震频发地区。根据地质勘察报告，场区下方有7~20m厚度不等的淤泥及有机质土，其土质松软，含水量大，高塑性，强度低，工程性质差。

3.4路面结构设计

考虑到本项目位于地震频发区，场区路基路面深度范围内均存在深厚淤泥，由于当地施工机械条件的限制无法进行深层软基处理，只进行了浅表换填。考虑到柔性路面本身刚度较低，更能适应地基的变形，参考巴新本国主干路的建设方案，采用了薄层沥青罩面加柔性粒料基层的结构形式，依照澳标中的柔性薄层沥青路面的经验设计法-CBR法[4]。对于不同的路基强度，无粘结颗粒层的设计厚度根据下图确定；

图3-1