沥青路面结构体系优化
2020-08-05 21:31:51
目前我国高速公路表面层厚度一般都在15cm以上,主要基于面层要求足够的强度与其它 结构层一起承受车辆荷载的作用和防止路面裂缝方面考虑。随着研究的深入,人们发现,在半 刚性基层沥青路面结构中,半刚性基层和底基层有足够的强度承受车辆荷载的作用,表面层只 起功能性作用。
目前我国高速公路表面层厚度一般都在15cm以上,主要基于面层要求足够的强度与其它 结构层一起承受车辆荷载的作用和防止路面裂缝方面考虑。随着研究的深入,人们发现,在半 刚性基层沥青路面结构中,半刚性基层和底基层有足够的强度承受车辆荷载的作用,表面层只 起功能性作用。
(一) 沥青路面的厚度与半刚性基层沥青路面的承载能力
半刚性材料的强度和抗压模量是随时间增长的。而半刚性基层从竣工到整个工程通车致 少需要三个月以上。试验研究表明,目前所使用的半刚性基层材料,三个月龄期的模量超过了 沥青面层的抗压模量。
根据陕西西三线的研究资料,半刚性基层厚度都是40cm时,面层厚在9 ~ 15cm之间变化, 各段弯沉历年观测结果并无明显差异。这些都表明,沥青面层实际上只起功能性作用。因此, 仅从承载力方面考虑沥青面层的厚度就没有必要保持在12 ~ 15cm。沙庆林院士在京石试验 路上釆用了 4cm厚的面层,其强度与9 ~ 15cm面层厚的路段没有明显差异,也证明了这一结论 的可行性。
(二) 沥青路面的厚度与抵抗裂缝能力的关系
从试验路的结果看,加厚面层有利于防止裂缝,但并不是面层愈厚,裂缝愈少。沙庆林院 士在多年观察西安试验路和长春试验路后发现,面层厚15cm的路段裂缝甚至还多于9cm路 段。因而,同样的路面厚度,因面层的级配、沥青材料和基层类型以及所处地区的不同,出现裂 缝的数量也会有很大的区别。
(三) 面层厚度与车辙的关系
国外的资料表明,路面的抗车辙能力与面层厚成反比。特别在高温季节,沥青混凝土的抗 压模量急剧下降,可以下降到600MPa,甚至更低。面层太厚就容易产生严重的车辙和拥包,从 而降低路面的使用性能。
从以上分析和各种研究结果看,面层厚减至9cm或12cm是可行的,工程实际中,应考虑项 目所在地区的气候条件、级配类型、交通量大小和公路等级,综合考虑面层厚度。
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