市政道路柔性基层沥青路面结构设计研究

市政道路柔性基层沥青路面结构设计研

究

摘要:必须不断地创新柔性基层沥青路面的设计方案，优化细部设计内容，

以此来降低市政道路工程造价的投入，同时还可以保障市政道路的稳定性能和安

全性能，加大道路的抗压能力、强度与刚度，使道路在日后的使用期间，不会发

生柔性基层沥青路面裂缝、沉降、塌陷等情况，延长市政道路柔性基层沥青路面

的使用周期，进而推动整体市政道路、交通行业稳健长远的发展。

关键词：市政道路；柔性基层；沥青路面结构设计

引言

现在半刚性的沥青路面结构因为其出色的性能已经越来越广泛的应用到了市

政道路当中，而实际应用过程中很容易出现早期破坏的问题。因而对柔性基层的

沥青路面进行结构研究，使用级配碎石和沥青碎石作为材料来建设基层沥青路面

结构，对路面和基层之间的应力以及应变协调过度的方面进行研究，同时使用颗

粒状的级配成型材料作为结构材料来确保路面不会很容易受到水分侵蚀。柔性基

层沥青路面的应用让我国市政道路有着更加多样性的结构形式进而能够充分使用

我国地域辽阔且出行量较大的实际情况。

1浅析柔性基层沥青路面存在的主要优势

1.1大幅度减小模量的变异性

在过去的市政道路工程施工中，虽然所用的混凝土路面具有极高的强度，但

由于车辙的长期滚动和使用年限的延长，路面缺乏抗压能力，这也给路面的养护

带来不利影响。而应用柔性基层沥青路面以后，能够极大幅度地降低模量变异性，同时，能够延长市政道路的使用寿命，确保其抗压性能可以加强。另外，还可以

降低市政道路路面的养护频率，减少维护所需要投入的资金成本，从而延长市政

道路路面的使用周期，优化道路工程的功能属性。

1.2不过多受到外部因素的影响

在一般的状态下，影响路面的关键因素在于湿度与温度，如果没有合理、科

学地管控湿度与温度，路面便容易产生裂缝病害，对市政道路的整体质量造成影响，进而制约人民群众的日常出行。在设计市政道路建设工程时，可以将柔性基

层沥青路面运用其中，把路面对湿度与温度的敏感性控制到合理范围内，从而降

低裂缝病害的发生概率。由此可见，将柔性基层沥青路面运用至市政道路建设中，能够收获可观的成效，提升道路施工效率和施工质量，同时也可以降低病害发生

概率，延长道路工程使用寿命。

1.3减少投入的维护资金成本

通过上述的内容，可以发现，对于以往的混凝土路面而言，存在较高的模量

变异性，这也会增加维护资金成本，缩短道路的维护周期，从而影响市政道路正

常使用。而且为了能够确保路面使用的安全性和稳定性，还不得不定时开展市政

道路路面的维护工作。柔性基层沥青路面的应用，不仅可以提高道路工程的环保

性和清洁性，而且能够大幅度降低维护的资金成本，对于城市环境的破坏与污染

问题，也可以进行有效地规避。针对我国市政道路建设数量不断上涨的情况，应

用柔性基层沥青路面，还能够降低工程造价，实现市政道路工程经济与质量的双

丰收。

2关于市政道路柔性基层沥青路面结构设计改进策略

2.1规划设计柔性基层沥青路面的厚度

近些年，为了满足区域经济发展要求，国家优化了相应的法律法规，提高了

市政沥青道路结构层质量及使用年限要求，这也要求沥青路面结构层设计需要不

断改进，尤其是基层与面层的结构设计厚度也在不断变化，以适应新时代车流量大、行车对沥青道路路面基层强度不断提升的要求，以及对面层耐磨性能及使用

年限增长的客观要求。2000~2010年期间的城市沥青道路结构层设计，基本是

4cm级配碎石大料与2cm沥青砂细料组合而成，在实际应用中，经过车辆2~3年

的碾压，沥青面层将迅速老化、开裂、起包及脱落，究其原因，主要是因为结构

层设计太薄，受到外力作用时容易出现形变。因此，针对此问题，2010年后在沥

青道路设计时增加了结构层厚度，即将基层厚度设计提高到为8cm或7cm，面层

厚度设计提高到4cm或5cm，在投入使用3~5年后发现，这种12cm的结构层厚度

非常实用，结构层组合稳定，基层抗压性强，面层比较耐磨损，有效地延长了道

路行车年限约2~3年，具备较强的实用性。随着对城市道路结构设计质量标准以

及对行车年限要求的调整，近几年来，城市市政道路沥青路面结构层12cm的标准，已经无法满足城市道路行车的耐久性要求与承重要求，因此，许多地区开始

出现并应用结构层为三层的路面新结构：即应用8cm基层碎石大料、4cm中间层

级配碎砾石中料及4cm沥青砂面层，在投入使用3~5年后发现，这种结构层可以

满足基层高强度与面层耐磨期长的新要求。由于此类沥青道路结构层实际中应用

事例较少，目前正在做进一步设计研究与实践应用的探索工作。

2.2合理选取柔性基层沥青路面的材料

结合以往的施工经验，柔性基层沥青路面在施工过程中，使用到的施工材料

包括砂子、沥青、贯入式碎石等柔性材料。在市政道路路面结构实施作业施工期间，通常需要将沥青碎石、级配碎石等柔性材料通过热拌或者是冷拌的方法，将

其充分地混合在一起。如此，能够确保基层同面层之间承受力的顺利传递，并且

能够保障路面的顺畅排水，确保路面结构不会遭受到水的长期侵蚀与损坏，大幅

提升路面的抗剪能力。另外，将级配碎石所形成柔性基层加以利用，能够减少路

面反射裂缝的问题。有一点还需要格外关注，在选取市政道路的柔性基层沥青路

面期间，需要对材料的质量、性能做出更加充分、全面的考量，从而选取最佳的

材料，从而提升材料的施工成效，确保柔性基层沥青路面的结构安全性、稳定性，促使市政道路在以后的使用中能够具备更高的性能，延长市政道路的使用周期。

2.3做好柔性基层沥青路面结构的剪应力计算

在设计与规划柔性基层沥青路面的过程中，需要做好剪应力的计算工作。就

市政道路的使用用途来讲，需要承受很大的车荷载，同时，对于客车站、火车站

等具备巨大车流量、人流量的市政道路建设位置，车辙或者是坑槽的问题经常发