半刚性基层沥青路面典型结构设计

半刚性基层沥青路面典型结构设计

来源：中国论文下载中心[ 06-03-21 13:13:00 ] 作者：黄晓明编辑：studa9ngns 摘要：通过对江苏、安徽、浙江三省高等级公路若干线段及沪宁高速公路无锡试验段的调查、测试和分析，提出了高等级公路半刚性基层沥青路面典型结构图式及其注意事项，对半刚性基层沥青路面的结构设计具有较好的参考价值。

关键词：半刚性基层沥青路面结构设计

1概述

我国90%以上的高等级公路沥青路面基层和底基层采用半刚性材料。半刚性基层沥青路面已经成为我国高等级公路沥青路面的主要结构类型。

在七·五期间，国家组织开展了“高等级公路半刚性基层、重交通道路沥青面层和抗滑表层的研究”的研究工作，对沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性，沥青面层的开裂机理、车辙和疲劳、抗滑表层设计和应用、半刚性基层材料的强度特性和收缩特性，组成设计要求等进行了深入的研究工作，提出了较为完整的研究报告，为高等级公路半刚性基层沥青路面的设计和施工提供了理论依据和技术保证。

由于现行的《柔性路面设计规范》颁布于1986年，随着国家对交通运输业的日益重视和人们筑路经验的不断提高，一致认为1986年版的《柔性路面设计规范》已不能满足高等级公路半刚性基层沥青路面的需要。由于对半刚性基层认识不足，使得设计结果具有一定的盲目性，设计结果要么过分保守，要么因路面结构设计不当而产生早期破坏，造成很大的经济损失。因此，如何利用七·五国家攻关项目取得的成果，结合近十年来半刚性基层沥青路面的设计和施工经验，根据实际使用效果，提出适合本地区特点的路面结构，对路面结构设计方法的更新和路面实际使用效果的改善具有重要的意义。根据江苏、安徽、浙江高等级公路的实际，江苏在镇江、无锡、苏州、徐州、连云港共计4线10段进行调查，安徽在合肥、马鞍山、淮南三市调查了3线8段，浙江在嘉兴和杭州调查了2线5段共计9线23段。调查的路面结构具有一定的典型性。

2国内外研究概况

2.1 国外国道主干线基层的结构特点

国外国道主干线基层结构有以下特点：

(1) 多数采用结合料稳定的粒料(包括各种细粒土和中粒土)及稳定细粒土(如水泥土、石灰土等)只能用作底基层，有的国家只用作路基改善层。法国和西班牙在重交通的高速公路上，要求路面底基层也用结合料处治材料。

(2) 使用最广泛的结合料是水泥和沥青，石灰使用得较少。此外，还使用当地的低活性慢凝材料和工业废渣，如粉煤灰、粒状矿渣等。

(3) 有的国家用沥青稳定碎石做基层的上层，而且用沥青做结合料的结构层的总厚度(面

层+基层的上层)常大于20cm。

经过几十年的总结，国外在半刚性基层沥青路面结构组合上虽有所改进，但半刚性材料仍是常采用的基层和底基层材料。

2.2 国外典型结构示例

国外沥青路面结构设计方法经过几十年的完善，已经提出了比较成熟的设计方法，并且许多国家提出了典型结构设计方法，表1给出了法国典型结构一个范例。

表1土的等级

交通等级

PF1 PF2 PF3 To(750-2000) 7BB+7BB+25GC+25GC 7BB+7BB+25GC+20GC 7BB+7BB+25GC+25GC

T1(300-750) 8BB+25GC+25GC 8BB+25GC+20GC 8BB+20GC+20GC

T2(150-300) 6BB+25GC+22GC 6BB+22GC+20GC 6BB+20GC+18GC

T3(50-150) 6BB+22GC+20GC 6BB+18GC+18GC 6BB+15GC+15GC

注：(1)交通等级栏下括号内的数值指一个车道上的日交通量，以载重5t以上的车计；

(2)PF1，PF2和PF3指土的种类和土基的潮湿状态，PF1相当于一般的土基；

(3)BB指沥青混凝土，GC指水泥粒料；

(4)表中数字单位为cm。

一些国家在高等级公路上实际采用过的半刚性基层沥青路面结构见表2。

一些国家在高等级公路上实际采用过的半刚性基层沥青结构表表2

国家沥青层厚度(cm) 半刚性材料层厚度(cm) 备注

日本20～30 水泥碎石，30～20

荷兰20～26 水泥碎石，40～15

西德30 贫混凝土，15 另有防冻层

英国9.5～16.9 贫混凝土，15另有底基层

瑞典12.5 水泥粒料

南非17.5 水泥砂砾，30

西班牙8 水泥粒料当前的规定

2.3其它高速公路路面结构

沥青路面典型结构设计表3

道路名称长度

(km)

路面结构

面层(cm) 基层(cm) 底基层(cm)

广佛路15.7 4 中粒式

5 细粒式

25 水泥碎石或

31水泥石屑

25-28水泥土

沈大路375

4 中粒式

5 细粒式

6 沥青碎石

25 水泥碎石

京津塘142.5

5 中粒式

6 细粒式

12 沥青碎石

25 水泥碎石30 石灰土

京石14

4 中粒式

8 沥青碎石

15 二灰碎石40 石灰土

济青路15-18开级配中粒式 38-40二灰碎石42 石灰土

正在建设的沪宁高速公路路面结构如表4。

表4

标段结构层A1

B4

B5

B7

C1

C4

C5

C2

D1

D6

D7

D9

E1

E5

F1

F6

F7

G1

G2

G4

G5 G6

面层16

AC

16

AC

16

AC

16

AC

16

AC

16

AC

16

AC

16

AC

16

AC

16

AC

16

AC

基层30

LFA

30

LFA

25

LFA

25

LFA

40

LFA

38

LFA

30

LFA

20

LFA

18

LFA

20

LFA

20

LFA

底基层30

LF

30

LFS

33

LS

33

LFS

18

LF

20

LFS

33

LFS

40

LFS

36

FS

40

LFS

40

LFD

注：AC-沥青面层(4cm中粒式，6cm粗粒式，6cm中粒式)；

LFA-二灰碎石，LF-二灰，LS-石灰土；

LFS-二灰土，LFD-二灰砂。

国内七·五期间修筑的主要几条试验路的结构、实体工程及正在建设的一些高等级公路的结构表明，半刚性基层是沥青路面最主要的结构类型，同时，不同设计人员所提出的结构组合相差较大，甚至，对同一条路，不同设计单位设计的路面结构相差也很大。因此，根据设计与施工经验提出的适应不同地区的典型结构具有一定的理论意义和实践意义。

3路面结构调查

典型结构调查要求选择的路线及路段具有典型性，公路等级要求是二级或二级以上的半刚性基层沥青路面，施工质量达到一定的水平，或者由专业队伍承担施工任务。施工质量检查比较严格，如有相应的试验路段，尽可能根据当时试验目的及原始测试数据进行跟踪调查。

选择的调查路段使用年限应达到三年以上，并有一定的交通量。路段应包括不同的路基结构(即填控情况)不同的地带类型，不同的路面结构(含不同材料和不同厚度)，不同的使用状态(如完好，临界和破坏)和不同的交通量。被选择的路段的基层结构应符合《公路路面基层施工技术规范》的规定，即不是用稳定细粒土或悬浮式石灰土粒料做的基层。路段长度在100～500m之间。为此，浙江、江苏和安徽分别选择320国道嘉兴段，104国道萧山段，206国道淮南段，205国道马鞍山段，合蚌路，312国道镇江、无锡、苏州段，310国道新墟段、徐丰线进行全面的调查和测试。

根据选择路段的基本情况，本次典型结构调查路段选择具有以下特点：

(1)反映了不同地区，不同的道路修建水平；

(2)反映了不同地区，不同的路面结构组合类型；

(3)包括了表处，贯入式等一般二级公路采用的结构，也包括了高速公路采用的结构；