长寿命沥青路面

我国修建长寿命沥青路面 的现实意义
• 可持续发展的公路建设的需求 • 节约资源、保护环境的切实措施 • 引领路面设计和施工技术的发展
我国长寿命沥青路面技术历程
2005年起，交通运输部立项，沙庆林
院士负责开展 “重载交通长寿命半刚性
路面关键技术的研究”，并于2007年竣
工完成秦皇岛试验路。奠定了半刚性基
适用条件
设计年限 （年） >40
全寿命周期 分析 最低
长寿命路面 设计
正常路面 设计
重载、 >10000次 高速公路、 特殊需求
15
2000~3000
所有
不详
我Hale Waihona Puke Baidu长寿命路面设计的指导思想
• 以半刚性基层沥青路面结构为主，以对现有成功的工程经验的总 结、提升为主导， • 以路面结构——材料——工艺三位一体的综合设计为主线， • 主要针对重载交通的高速公路以及具有重要社会影响意义的高速 公路的沥青路面设计为对象。
• 美国AI、NCAT等单位提出基于柔性基层的长 寿命沥青路面典型结构。 • 2007年由美国国家沥青路面协会（NAPA）、 联邦公路局（FHWA）、AASHTO和AI等单位联 合制定了美国沥青路面发展规划，将长寿命 路面和路面性能研究作为重点研究内容之一， 并将长寿命路面作为首要发展目标。
欧美国家长寿命典型结构
• 采用“强基、薄面、稳土基”的主体设计思想， • 在总体设计中考虑路基路面综合设计、路面结构组合设计、路面 材料优化设计和厚度验算等四大内容， • 以经验设计法为主。
A. 长寿命路面与路面结构形式
• 柔性基层路面≠长寿命路面。 • 研究长寿命半刚性基层沥青路面，保持我国的国际 领先地位，也是我国长寿命沥青路面发展的方向之 一。
50年不产生结构性破坏 ，20年功能罩面维修
美国
• 长寿命路面并不是意味着路面永远不坏，而是通过 经验总结、技术完善、工艺革新等手段，提升现有 路面的服役寿命。
• 欧美国家对修建长寿命路面的认识是 一致的，根据现阶段路面技术发展的 水平，提出了五个基本措施：
• 1、改进施工工艺和施工方法， • 2、避免沥青混合料结构层的疲劳， • 3、施工高性能的路面材料和产品， • 4、增加结构层厚度， • 5、加强培训，增强创新意识。
我国长寿命路面标准 （双指标）
• 结构安全标准——使用年限不少于40年或单 车道承受累计标准轴载（BZZ-100）作用次 数为不少于1亿次时而不产生结构性破坏； • 使用功能标准——沥青面层罩面维修周期不 少于10年以上。
长寿命路面与现行路面的差异
设计标准的差异
指标
适用范围的差异
承受荷载 （万次）
30cm 石灰土
软土路段
第一代半刚性基层沥青路面技术的形成
10’s of 21th
解决使用功能为主的 早期损害问题 形成中国半刚性基层沥青路面 设计体系
90’s
80~90’s
发展高等级道路
70~80’s
设计体系的构建
中国沥青路面设计体系的发展
基本形成了以弯沉和弯拉应力为主要指标的， 基于弹性层状体系的设计模型，构建了工程经 验与力学分析相结合的沥青路面设计体系。
• 2004年，ELLPAG编制了《欧洲长寿命柔性路面使用技术指南》。 • 2010年，又编制出版了《欧洲长寿命半刚性路面使用技术指南》。 • 如今正在编制《长寿命刚性路面的使用技术指南》。
美国
• 2001年美国在四个州铺了长寿命路面， 2002~2005年美国联邦沥青技术中心，以35年无 结构性破坏，每次需表面层罩面修复的间隔大于 12年为标准，颁布了长寿命路面奖， • 约20个州的近40个路段获奖，大部分为州际高速 公路或公路主干线。实际交通量都是以小客车为 主。
中国半刚性基层沥青路面发展历程
四大试验路的修建
上世纪七十年代末以前，中国高等级公路建设的初期，一 些国道主干线以冻胀翻浆为代表的早期损坏比较严重，半刚性 基层的应用有效的解决了这一问题。
图片 图片
四大试验路的修建
肇东试验路
Heilongjiang
Beijing
门头沟试验路
这些试验路修建证明半刚性基层路面结构具有良好的结构稳 定性好，造价经济，工艺简单，且适用于中国广大的气候和 地理环境。
Guangxi Guangdong
玉林试验路
广佛二级路
京津塘高速公路
• 上世纪80年代初，中国开始了第一条高 速公路的设计——京津塘高速公路。
京津塘高速公路奠定了我国高速公路半 刚性基层沥青路面设计、研究的基础。
20~23cmAC 20cm 水稳碎石 30cm 石灰土
正常路段
18~20cmAC 二灰碎石
1 2
路基路面综合设计 路面结构组成设计 路面材料组合设计 力学验算
M-E system
4
3
中国半刚性基层沥青路面发展
16~18cmAC 12~15cmAC 15~25cm 半刚性结构层 非整体性结构层 16~18cmAC 15~25cm 半刚性结构层 20~30cm 半刚性底基层
36~40cm 半刚性基层
长寿命沥青路面
欧美长寿命沥青路面的提出及发展
1997年英国TRL Nunn提出，假如路面能
够使用40年，那么它的周期寿命费用最少。 ——全寿命周期设计的理念。
欧洲
• 1999年，欧洲成立了欧洲长寿命路面（ELLPAG） 组作为欧洲国家公路研究实验室论坛（FEHRL） 和欧洲道路董事会（CEDR）工作小组开展长寿命 的研究工作。
• 柔性基层结构的三 层形式： • 表面功能层 • 抗车辙结构层及承 重层 • 抗疲劳层
美国德州长寿命路面结构 （柔性基层）
• 2008年TRB材料
欧美长寿命路面的定义
欧洲（1998~1999）—— 长寿命路面 美国（2001）—— 永久式路面
所谓长寿命路面是指路 面基层或基础没有严重 的结构性破坏，且仅需 要表面功能维护的路面 结构 欧洲
层长寿命沥青路面的基础，在国际上处
于领先地位。
交通运输部为了进一步推广“重载交通
半刚性基层长寿命沥青路面关键技术研究” 的研究成果， 2009年，专门立项“重载交 通沥青路面设计施工关键技术研究及示范应 用”。计划在河北、内蒙、山西修建示范工 程。
2011年，交通运输部立项编制“公路长寿 命沥青路面技术规程”，是我国长寿命沥青 路面技术逐渐走向成熟和推广应用的标志。