长寿命路面简介-1

长寿命路面（ Long life asphalt pavement，简称LLAP ），是指路面设计寿命超过40年，相对于现有的路面其日常养护要求总费用更低的路面结构。

传统的沥青路面设计寿命为15年，适度增加路面强度及沥青混合料基层厚度的长寿命路面，可以获得50年或50年以上使用寿命。

现在欧洲正在使用的长寿命路面，已经充分证明了是具有良好的经济效益、使用寿命50年以上的良好性能路面。

2.特点

长寿命路面具有如下特点：

⑴ 在总费用上：初期修建费用很高，日常养护费用较少，总费用效益比最大；

⑵ 在设计年限上：至少40年；

⑶ 在损坏模式上：路面的损坏只发生在表面层，如表面开裂，不存在结构性破坏；

⑷ 在养护维修上：只需要日常养护，不需要进行结构性大修；

在道路使用上：能够承受更大的交通量和更重的交通荷载。

3.设计理念

欧洲长寿命路面首先在重载交通道路上提出，以期能获得40年以上的使用年限。其设计基本理念是：获得40年使用年限；结构设计要求考虑设计标准轴次、荷载及轮胎压力及容易维修、施工适应性及施工速度、安全、耐久及可再生性能。道路部门将这些因素都考虑进去，并最大限度降低对环境的影响。长寿命路面不仅适用于大交通量道路，经适当的调整后也可用于中、低等级交通量道路。长寿命路面的提出为交通量急剧增长的道路，特别是重载货物交通道路，提供了较好的设计方法，其路面技术还可以用于对旧路的维修、重建或扩建。

欧洲在19世纪90年代提出了长寿命路面，最早被英国确认，根据Powell等人的理论提出了早期的沥青路面设计方法。Powell理论主张道路使用20年后，通过对原路面的补强来实现40年的设计寿命。RL对51条厚沥青路面长期性能调查，并通过对柔性道路40年周期费用经济分析，包括道路路面性能的变异性、交通延误费用、维修相关费用，表明对于重载交通费用，较经济的道路设计就是增加设计年限最少为40年，这样无需结构性维修，以降低道路维修费用，减少道路交通延误，长寿命路面是首选设计方案。

美国长寿命路面设计理念是欧洲长寿命路面设计理念的发展，其内容为：设计的沥青路面能使用50年以上、采用较厚的沥青层柔性路面，降低了传统沥青层层底开裂和避免结构性车辙，由于此路面的损坏仅限于路面顶部（25～100mm），因此只需要定期的表面铣刨、罩面修复，使得沥青路面在使用年限内不需要大的结构性重建。

4.基本模型结构

长寿命路面基本模型结构分层如下：

长寿命路面结构示意

1) 轮载下100～150mm区域是高受力区域，也是各种损坏（主要为轮载）的发生区域。

2) 面层40～75mm高质量沥青混凝土为车辆提供良好的行驶界面，应具有足够的表面构造深度、抗车辙、水稳定性好。

3) 中间层100～175mm高模量抗车辙沥青混凝土起到连接和扩散荷载的作用，应具有高模量（刚度）、抗车辙。

4) HMA基层75～100mm高柔性抗疲劳沥青混凝土起到消除疲劳破坏的作用，应具备高柔性、抗疲劳、水稳定性好。

5) 最大的拉应变产生在HMA基层底部，该区域最易发生疲劳破坏。该区域弯拉应变，对于控制沥青层自下而上的疲劳开裂，防止路面过早出现结构性损坏具有特别重要的意义。

5.研究应用现状

5.1 欧洲研究应用现状

（1）德国：1977年德国A5高速公路 Frankfurter Kreuz采用的结构是37mm浇注沥青砼面层+200mm沥青砼基层+150mm稳定底基层。该高速公路双向日交通量152000辆/d，重载货车比例为10％～20％，使用17年后标准轴载次数为125百万次，到现在仍然使用良好。

（2）德国汉堡高速公路都承受着非常重的交通量，结构为35mm浇注沥青砼面层+265mm沥青砼基层+150mm级配砂砾+防冻层。

（3）法国：法国巴黎Peripherique道路双向交通量200000辆/d，重载货车占10％，年标准轴次1千万。1993年进行了大修，结构为40mm 排水面层+220mm高模量沥青砼基层。再如法国Stered高速，结构为70mm 沥青砼+60mm沥青稳定砂砾+100～350mm水泥稳定砂砾+150mm砂层。

（4）意大利：意大利的Del Sole高速，结构为30mm中粒式沥青砼+70mm粗粒式沥青砼+150mm沥青碎石+360mm级配砂砾+300～400mm砂层。

（5）奥地利：奥地利Brenner高速，结构为27mm细粒式沥青砼+30mm 中粒式沥青砼+45mm粗粒式沥青砼+140mm沥青碎石（密级配）+160mm沥青碎石（开级配）+300mm防冻层。

5.2 美国研究应用现状

（1）New Jersey：New Jersey运输部对I-287州际道路的路面损害情况进行调查。该道路1993年年平均日交通量为11.1019万次，货车占22％，重货车占9％。20年累计当量荷载5 000万次。由于是重载交通，因此经常出现停车、慢速行车。1963年修建，原结构为3inHMA面层+7in基层+8in 密级配的级配碎石+10in级配砂砾底基层，路基为粉质砂土。

使用多年来除了局部进行了小面积的补坑外，没有经过其他维修。调查发现路面维修很少，路表行车道处产生了纵向疲劳开裂，且车辙深度达到25mm以上。但是进一步研究表明这些病害深度都没有发展到路表75mm 以下，因此决定冼刨掉表面75mm沥青面层，重新加铺100mmHMA。该工程1994年完工，2001年调查时没有发现任何开裂、车辙，预计结构能够使用40年以上。

（2）Iowa：20世纪60年代修建的州际道路I-80上的两段道路，被APA授予2002年永久性路面奖，一条在Cedar，另一条在Johnson。该奖授予美国州际高速公路系统上的6个不同路段。

Cedar路段修建于1962年，结构为4.5inHMA面层+16inATB，直接放到细粒土上。使用到现在为止分别在1967年、1990年进行了表面修补。

与Cedar不同的是，Johnson路段路基土是罕有的潮湿，1964年采用了6in土石底基层，结构为3inHMA面层+14inATB，1964年面层进行2in罩面，1968年工程结束，到现在只进行过一些面层修复（与刚通车时相比，现在I-80道路上的交通量已经增长了5倍多）。

实践表明，正确的路面结构设计、严格的施工质量控制和适当的维修，沥青路面一定能够使用很长时间。

（3）Washington：1999年该州交通运输部（WSDOT）对480km全路段进行了详细调查。该路中有三种路面结构：柔性结构、CTB基层（水泥稳定基层）沥青路面和PCC路面，依次占里程百分比为47％、33％和20％。而且全段被Cascade山脉分成两个不同的气候区，西部为温和海洋性气候，