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开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇沥青路面结构设计论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
路面设计的目标是通过合理的设计方法使得道路在设计使用年限内能够提供安全、舒适、快捷的服务。然而，目前我国高速公路沥青路面普遍存在着初、早期破坏，且主要破坏型式同上个世纪90年代以前轻交通状况下相比已发生了一定的变化。过去，沥青路面损坏主要包括龟裂、车辙、低温开裂等，这也是路面设计时重点控制的损坏类型。但是，随着路面结构强度的提高和路面损坏期的提前，这些传统损坏出现得越来越少，有些已经不再出现，而目前出现的损坏，不论是其形态还是原因都十分不同。所以，按照传统理论来加强路面结构是没有效果的，甚至有时还适得其反。
一、公路沥青路面结构设计的影响因素
在柔性基层、半刚性基层上，进行相应厚度沥青混合料的铺筑，这种面层路面结构为沥青路面。沥青路面设计中应严格遵循施工要求及当地地质、水文及气候等情况进行施工，同时与当地实践经验密切结合，确保路面结构设计具有经济性与合理性，进而对交通荷载及环境因素进行有效承受，在预定使用期限内对各级公路的承载能力、耐久性、舒适性及安全性要求加以满足。按照当地实际情况与规范要求与各种材料的具体特性，在设计过程中面层选用沥青混凝土材料，选用水泥煤灰碎石、水泥稳定碎石、天然砂砾等材料作为基层与底基层施工材料。
1、平整度
根据公路养护技术规范，不的道路等级对平整度有不同的要求。但本次调查结果表明：各路段的平整度与结构层组合与施工组织状况有关。由于选择路段路面结构使用了沥青贯入式，沥青贯入式是一种多孔隙结构，整体性较差，在行车荷载的重复作用下被再压实，导致纵向出现不平整现象。同时施工时各层纵向平整度的严格控制对路面表面平整度控制有十分重要的意义。
2、车辙
沥青路面车辙是高等级公路重要病害之一。国外设计方法中AⅠ法以控制土基顶面压应变为指标，shell设计方法则通过分层总和法直接从沥青面层厚度及面层材料诸方面控制车辙。我国还没有采用车辙指标，作为设计控制值，而是通过材料动稳定度或其它指标达到减少车辙的目的。对半刚性基层沥青路面，由于土基顶面压应力较小，在重复荷载作用下土基产生的再压实的剪切流动引起的。在调查路段，沥青贯入式结构由于其级配较差，在重复荷载作用下极易产生剪切流动和再压实，同时其高温稳定性较差，调查路段车辙量较大。
3、抗滑能力
沥青路面抗滑性能评价方法主要是测定面层的摩擦系数和纹理（构造）深度。沥青面层纹理深度与矿料的抗磨能力（磨光值指标）和沥青混合料高温时的内摩阻力和粘聚力有关。纹理深度达到要求必须合理选定矿料级配、沥青材料满足高等级道路石油沥青技术标准。
二、公路沥青路面结构设计的应用
作为整个公路工程建设的重要组成部分，路面设计是否合理将直接影响到公路工程施工的整体质量。路面结构设计中其核心参数为路面材料的回弹模量、劈裂强度等，这些参数的选用将对路面设计的成败造成直接的影响，为此必须严格遵循相关设计要求，进行各个参数的选用。
1、设计指标。设计指标是以弯沉值为控制指标，弯拉应力进行验算校核。整体强度的设计控制指标用路表容许弯沉值来设计，确定设计弯沉指标。对于高速公路、一二级公路、沥青面层等必须进行层底的抗拉验算，沥青混合面料层的城市道路还需进行抗剪验算。
2、参数的选取和确定。计算分析中的标准轴载采用上述理论基础中的BZZ-100为标准值，换算公式采用林绣贤《轴载换算公式的研究》成果中表述的以轴载比表达的公式进行轴载换算，该公式的提出是以弯沉等效和底层拉应力等效为基本原则，以多层弹性理论为基础，分析轴载和弯沉、拉应力之间的关系，并结合实际的实测情况（弯沉、疲劳试验、直槽测试等）进行对比、验证而提出的。表征材料刚度和强度的指标分别是材料模量和抗拉应力，弯沉值、拉应力指标均用静态抗压回弹模量计算，抗拉强度由圆柱的劈裂试验确定，静态抗压回弹模量通过抗拉强度来确定。完善设计控制指标。针对出现的一些设计指标问题，相关的研究已经非常成熟，可以通过引进相关控制指标来完善设计。例如，车辙问题，相关研究表明，路基垂直压应变与重复荷载作用次数的关系可以控制车辙问题；水平拉应变可以很恰当的反映沥青表层开裂的问题。另外，多考虑温度、湿度等环境因素和经济因素的影响，引入相应的控制指标。通过建立设计控制指标体系，来不断完善设计。
3、面层剪应力与抗剪强度。选用沥青路面，可以有效提升面层的剪应力，但将严重影响面层的抗剪强度。如选用较大空隙的级配沥青混合料，并将水泥浆渗透到空隙内形成的半刚性面层材料时，可以有效降低低温中的胀缩系数，并避免温度缩裂等情况的出现，同时在高温中可以有效提升其凝聚力，进而起到高温剪切抵抗的作用，并能对面层材料的作用进行充分发挥，由此可见，沥青路面的应用有利于减少面层厚度、剪应力降低及提升抗车辙能力等。
4、路表弯沉指标。经过长时间的研究，维姆（Hveem）于1955年发表了《路面弯沉和疲劳破坏》一文，这篇被Monismith誉为路面领域内最重要的论文阐述了路面弯沉和路面疲劳损坏间的关系，对后来采用分析方法预测路面疲劳开裂的研究产生了非常重要的影响。路表弯沉遂成为路面设计的一个重要指标，受到各国研究人员的青睐，甚至得到了不恰当的延拓。在我国的沥青路面规范中路表弯沉也成为路面设计的一个关键性控制指标。路表弯沉指标主要具有以下优点：
（1） 弯沉指标的突出优点是其直观性和可操作性，它建立在大量实测数据统计回归的基础上，对于交通不太繁重，结构层较薄情况（控制沉陷为主）是较适用的，但对繁重交通，路面结构较厚情况（控制疲劳和开裂为主）下其适用性降低；
（2） 在路面结构单一的中、轻交通时代，该指标既可表征路面结构的整体变形，也可用于表征路面结构的整体刚度。
三、结束语
综上所述，沥青路面设计是一项复杂的过程，为了确保沥青路面设计质量，杜绝后续引发相关问题的产生，就必须做到各项程序选择层层把关，严格控制。我国的沥青路面设计方法虽有长足的发展和不断完善，但是在设计指标运用控制、参数选取、及时更新方面仍然需要进一步完善，减少设计的随意性和盲目性，通过不断的总结设计经验来完善设计、指导施工。
参考文献：
[1] 叶巧玲，杜铭. 公路沥青路面结构设计研究[J].山西建筑，2009（25）
[2] 姚祖康. 沥青路面设计指标的探讨[J]. 中国公路学会2005年学术年会论文集，2005，08
[3] 申爱琴，孙增智，王小明. 陕西沥青路面典型结构设计参数敏感性分析[J]. 内蒙古公路与运输. 2001（01）
[4] 陈祥. 大厚度半刚性基层沥青路面结构计算及其层间处理技术研究[D]. 长沙理工大学 2006
关键词：公路，沥青路面，破坏，原因，防治，措施
前言：沥青路面的早期破坏是指在沥青路面使用前期，即在沥青路面设计寿命的前期发生的过早的各种形成的破坏。论文参考网。随着公路交通事业的迅速发展，交通量的不断增长，交通车辆吨位的增长，荷载等级的提高及车辆超载等对沥青路面的破坏日益严重，并极大的影响公路使用质量和公路使用寿命，影响交通运输上网发展，分析沥青路面早期破坏的原因，提出预防破坏的措施方法，对公路质量及公路运输是有重要意义。
（一）沥青路面早期破坏原因
（1）结构设计不合理。沥青面层结构选用不当，混合料类型不合理，根据沥青路面设计规范，沥青面层除应满足车辆的使用要求外，还应满足雨水不渗等要求，宜选用粒径较小，空隙也小的级配混合料，尽量采用小粒沥青砼，以提高沥青路面面层的防渗性。对于选用中粗粒砼或开级配或半开级配沥青碎石的沥青路面，必须在沥青面层下设下封层，防止雨水渗水。
（2）油路补强段的路面厚度考虑不足。路面改造过程中，为充分利用老路并节约土地及投资，利用旧路的线位及结构层，按照公路补强设计的一般要求和科学态度，宜先对所用的路段状况进行客观评估，根据旧路的状况（特别是强度弯沉指标）确定利用旧路的方案及补强厚度，但实际上，一些设计单位往往没有认真细致的调查，大致给出一个补强厚度及路段桩号就草草了事，结果导致许多补强路段补强后弯沉值大于设计值，造成新路强度不足，早期破坏严重。
（3）岩石路段石质类型确定有误，在路基设计中，由于没有足够的地质钻探资料，仅靠地表情况判断石质类型，容易出错。如有的公路，原设计为石方路段，仅用15㎝水稳砂砾做整平层，未设置半刚性基层。实际开挖后，路基为泥质页岩及风化岩，施工单位照图施工后，由于雨水渗入，导致泥质页岩及风化岩软化，沥青路面结构强度不足，出现大面积风裂。
（4）路面厚度设计问题。论文参考网。路面厚度设计的依据是设计年限内的累计当量轴次，设计单位为了计算方便，一般将设计公路的交通量划分为一定车型的标准交通量与另一定型的非标准车交通量，然后将确定车型的非标准车的轴次，换算成标准车轴载的当量轴次，最后用设计年限内的当量轴次，计算路面设计弯沉及结构厚度。
（二）施工质量问题可能造成沥青路面早期损坏
（1）土基尤其是是粘性土路基施工中，要加强对土的粉碎和翻晒，尽量保证碾压路段土体含水量的均匀，力求土体固结后路基模量不出现大的差异，要防止对过干的土（低于重型击实标准最佳含水量3%）采取超压方式进行压实。
（2）目前，我国高等级公路路堤普遍比较高，而施工周期又相对较短，这对路基沉降非常不利，施工中，应优先安排高填土路段路基施工，并尽量快速施工，让路基完成后有尽量长的时间固结，桥梁工程的台背填土往往是高填土路段。也要尽早施工，不能有“重桥轻路”的思想。
（3）使用石灰材料的基层（如二灰碎石基层等）既要对购进石灰的品质把关，更要防止石灰的活性损失。活性损失越多，其基层强度就越低。因此，施工控制中，石灰消解时间的确定和对消石灰的保管（特别是雨季保管）应纳入施工管理的重要内容。
（4）我国目前对半刚性基层（如二灰碎石或水泥或水泥稳定碎石基层）内在质量控制的主要方法是密实度检查，后期强度则主要通过弯沉检测量为确定。基层集料级配控制往往在实际施工时被忽视，二灰碎石或水泥稳定碎石基层均属于嵌挤密实型结构，其集料级配对基层强度形成有很大影响。若级配不连续或结构内级配不均匀，在剪应力作用下，局部易碎裂，造成松散，甚至损坏整个路面。
（5）基层养护不到位也易造成路面早期损坏。我国现行路面结构设计多在半刚性基层加铺沥青面层，基层完成后采用洒水车配以人工铺助洒水来进行养生，受主、客观因素的影响，这种养生方法常常不到位，目前机械化程度较高，基层施工速度较快，因为洒小汽车配备不足，或施工取水困难，或气侯干燥等，路基养生工作往往不到位。洒水车或施工车辆轮胎通过造成基层顶面产生浮灰或表面松散。“保湿养生法”或许是解决这一问题的有效途径。
（6）沥青混合料的品质无疑是沥青路面良好使用性能的重要保证，施工中对沥青面层集料的相对稳定、沥青拌和楼的粗量系统及矿粉控制、沥青混合料的拌和和碾压温度混合料的表面离析等予以足够的重视。
（三）车辙原因分析
车辙的形成原因主要是沥青混合料以及交通条件环境系统的影响，车辙变形主要来源于沥青混合料的粘滞流动和一定的压实作用，沥青混合料在高温下由于车轮反复碾压，产生机横向剪流动造成车辙，另外施工中用油偏高，沥青稠度偏高，矿料级配中细了过高，矿粉掺量过大也会产生车辙。论文参考网。
（四）养护方面
沥青路面的质量好坏，与设计，施工有着很主要的关系，同时与养护也有着重要联系，沥青路面设计施工的再好，如养护不当，也会对路面造成损坏，当沥青路面出现沉降裂缝、车辙、坑槽等破坏时，应及时发现分析成因，采用适当的方法进行处理，修复以免损坏进一步的蔓延。
二、路面病害的防治措施
（一）优化设计
提高长期使用性能的重点应该从优化结构组合设计，按每一条路的实际情况得到的数据去设计路面面层，这样的数据才能更合理、更适合。对各油面层沥青混合料进行优化设计，矿质混合料设计时应采用骨架密实结构，最佳沥青用量应根据不同层油面层需要的功能谨慎选定。为提高沥青路面的高温稳定性，黑龙港流域施工采用的沥青用量应按最佳沥青用量OAC的±0.3%选用，中、下油面层宜取低限。重载道路或高速公路沥青路面建议对中、上面层使用沥青进行SBS改性。
（二）原材料质量控制
（1）沥青应选用具有良好的高低温性能、抗老化性能、含蜡量低，高粘度的优质国产或进口沥青。在条件许可的情况下，可在沥青中掺和各种类型的改性剂，以提高基性能指标。
（2）集料选用的骨料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性能好的集料。
（3）混合料的级配确定沥青混合料的高温稳定性和疲劳性能、低温抗裂性，路面表面特性的耐久性是两对矛盾，相互制约，照顾了某一方面性能，可能会降低另一方面性能。
（4）混合料配合比设计，实际上是在各种路用性能之间搞平衡或最优设计，根据当地的气侯条件和交通性况做具体分析，尽量互相兼顾，当然为提高沥青路面使用性能还可以考虑以下两个途径：第一是改善矿料级配，采用沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）：第二是改善沥青结合料，采用改性沥青。
（三）路基的强度
首先压实度是反映路基强度的重要指标，也是提高路基强度和稳定性的最经济、最有效的技术措施，施工中必须严格检测控制，使其达到规定值。填土层的厚度对压实度有直接的影响，每层的松铺厚度不应大于30㎝。必须严格控制路基的填筑工艺，确保路基强度。
（四）施工过程中质量的控制
（1）沥青的选用十分关键，要挑选符合规范各项要求的沥青，特别是沥青针入度、软化点、延度指标必须严格把关。由于近些年的气侯偏暖，因此，沥青标号宜选择在规定范围内低标号沥青。此外，透层油，粘层油沥青应采用与沥青混凝土用同一种沥青，特别是油石比的选择应考虑粘层油，透层油返油时对其影响。
（2）在沥青混合料配合比设计上要特别重视
（3）沥青混合料拌合时间、出厂温度、摊铺温度、碾压成型等温度控制必须严格按规范要求进行，合理安排工期，避开不利天气施工。
（4）摊铺机应选用熟练的摊铺机操作手，并选择两台前后错开同时施工，而少采用伞断面摊铺机，在摊铺过程中，应尽量避免停机，注意路面纵向接缝的成型及碾压工艺。]
结束语
路面早期破损已为沥青路面的主要危害之一，各级交通管理部门都应引起足够的重视。并根据其成因从路面设计，原材料进场到具体施工，有针对性采取一系列预防和改善措施。同时，必须建立健全质量保证体系，从管理部门、设计部门到施工部门，层层重视，层层控制，层层落实。只有这样，才能从根本上减少对沥青路面的早期破损现象的确发生，使公路建设质量全面提高，更上新台阶。
参考文献
[1]沈金安.沥青及沥青混合料路用性能[M].北京:人民交通出版社.
[2]沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象及预防[M].北京:人民交通出版社,2008,5.
关键词 沥青混合料;抗疲劳性能;控制应力弯曲疲劳试验;评价指标;性能分析
中图分类号U416.2 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2010)22-0043-02
0 引言
沥青混合料疲劳性能是指其在特定荷载环境与气候环境条件下抵抗重复加载作用而不产生破裂的能力。疲劳损坏是沥青混凝土路面最主要的破坏形式之一。为了保证沥青路面具有良好的使用性和耐久性,世界各国沥青路面设计方法均以路面疲劳特性作为基本设计原则,国内外研究和评价沥青混合料抗疲劳性能的方法有很多,其中控制应力弯曲疲劳试验是研究沥青混合料抗疲劳性能的最有效方法。
本文介绍控制应力弯曲疲劳试验,并采用该试验方法对AC-13沥青混合料的抗疲劳性能进行评价,提出沥青混合料抗疲劳性能的评价指标,分析AC-13沥青混合料其抗疲劳性能变化规律。
1 沥青混合料抗疲劳评价方法概述
国内外研究沥青混合料抗疲劳性能的方法有很多种,综合目前已有的研究成果,沥青路面疲劳特性试验方法主要包括:1)现场试验法;2)试槽法;3)试板试验法(也称为试块法);4) 试件法;5)槽口弯曲疲劳试验等。
如此繁多的试验方法,如何选择。本论文从试验的可操作性、试验结果的可直接应用性及国内对抗疲劳性能的相关规定要求考虑,采用控制应力简支梁弯曲疲劳试验法进行应力控制的疲劳试验,研究沥青混合料的疲劳性能,为沥青混合料的设计与施工提供指导。
2 简支梁弯曲疲劳试验原理
本文采用中点加载简支梁弯曲试验法,加载模式为控制应力方式。控制应力的疲劳试验是在重复加载的疲劳试验过程中,保持应力不变,疲劳破坏是以试件的疲劳断裂作为准则,达到疲劳破坏的荷载作用次数为疲劳寿命。
这种加载方式下疲劳寿命公式一般为:
Nf=k(σf /σ) n
式中:
Nf为疲劳寿命,采用试件破坏时的加载次数;
k,n为试验常数,其值取决于试验条件,加载方式和材料特性等,n 也称为坡度系数;
σ为每次施加于试件的常量应力的最大幅度,MPa;
σf为沥青混合料的弯拉强度。
3 沥青混合料抗疲劳性能评价
采用控制应力弯曲疲劳试验对AC-13沥青混合料进行抗疲劳性能评价,AC-13确定沥青混合料抗疲劳性能。
3.1 试验材料
3.1.1 集料
粗集料采用石灰岩碎石,细集料采用石灰岩机制砂,经过试验测试,所采用的集料均满足相关技术要求。
3.1.2 沥青
采用Shell Pen60/80沥青,对沥青按JTG F40―2004《公路沥青路面施工技术规范》要求的性能指标检测,经检测沥青性能指标满足相关技术要求。
3.2 沥青混合料配合比设计
分别对AC-13沥青混合料进行配合比设计,确定沥青混合料的集料用量比例和最佳油石比。
3.2.1 矿料级配设计
矿料级配设计采用马歇尔设计方法,设计时充分考虑到JTG F40―2004《公路沥青路面施工技术规范》要求,确定的AC-13沥青混合料的集料用量比例为:
10~15mm碎石:5~10mm碎石:机制砂= 35%:23%:42%
3.2.2 最佳油石比确定
按照JTG F40―2004《公路沥青路面施工技术规范》规定的沥青混合料最佳油石比确定方法,确定AC-13沥青混合料的最佳油石比为为5.0%。
3.3 抗疲劳试验结果及分析
3.3.1 Pen60/80的AC-13沥青混合料疲劳试验结果
采用PLS疲劳试验机以控制应力简支梁弯曲疲劳试验对Pen60/80的AC-13型沥青混合料抗疲劳性能进行评价。
试件尺寸:采用车辙成型仪成型300mm×300mm×50mm的板状试件,然后沿碾压成型方向切割出240mm×50mm×50mm的小梁试件。
试验条件:试验温度15℃,加载频率10Hz,跨径20cm,采用应力控制三点弯曲试验,根据不同应力比下的疲劳破坏数据,绘制加载次数和变形曲线。
AC-13沥青混合料小梁弯曲强度试验结果平均破坏荷载为2.63kN,抗弯拉强度为6.312 MPa;
AC-13沥青混合料的小梁疲劳试验结果如下:
疲劳作用次数:212、347、2188、3447、19935;
相应应力比:0.6、0.5、0.3、0.2;
相应对数:2.326、2.540、3.340、3.537、4.300。
AC-13沥青混合料的小梁疲劳弯曲疲劳方程如下:
疲劳方程:y = -0.1945x + 1.0241R2= 0.9633
疲劳方程参数及相关系数 :k=10.57n=0.1945R2= 0.9633
以疲劳次数的对数为横坐标,应力比为纵坐标,绘制AC-13沥青混合料的疲劳曲线图如下图1。
3.3.2 试验数据分析及结论
1) AC-13沥青混合料的疲劳次数服从标准疲劳方程模式,满足疲劳性能要求。疲劳次数都随着应力水平的增加而呈现明显下降趋势,说明车辆轮载的增加,对路面耐久性的破坏很明显,因此进行路面结构设计时,应充分考虑拟建道路的交通组成特点,尤其是对于重载车辆的破坏作用要有较准确的判断,防止路面由于超载而使疲劳寿命大大降低。
2)疲劳方程的参数k值可以称为疲劳扩大系数,k值越大,说明疲劳寿命越长, n可以称为速度系数,该值越大,说明疲劳次数随着应力水平的增加衰减的速度越快,耐久性能良好的混合料的疲劳方程一般具有k值较大,n值较小的特点。
4 结论
通过研究现有的沥青混合料疲劳试验方法,本论文采用现象学法中的控制应力简支梁弯曲疲劳试验法,对AC-13沥青混合料进行抗疲劳性能进行评价,AC-13沥青混合料的疲劳次数服从标准疲劳方程模式,满足疲劳性能要求,提出应将疲劳破坏试验、指标作为路面结构设计的依据。
参考文献
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[4]沈金安.沥青及沥青混合料路用性能.人民交通出版社, 2001.
关键词：沥青稳定碎石基层混合料；半刚性路面
中图分类号：U41 文献标识码：A 文章编号：
1问题的提出与意义
1-1概 述
公路运输在整个国民经济生活中一直发挥着重要的作用。近年来，随着我国道路交通事业的发展，将沥青混凝土路面应用于高等级公路显得愈来愈重要。在己建成的高速公路中，90%以上是以半刚性材料为基层，沥青混凝土为面层的路面（简称半刚性路面）。半刚性基层具有较高的强度与承载力、良好的整体稳定性和耐久性，为实现“强基薄面”的结构提供了可靠保证。然而，随着半刚性沥青路面的大量使用，逐步发现半刚性沥青路面也存在着一些严重的问题。其主要表现在：半刚性材料具有的干缩和温缩特性，使沥青路面不可避免要产生反射裂缝，并容易导致沥青面层的破坏。另外，半刚性基层的抗冲刷性能也较弱，易引起水损害等不利影响。
1-2 问题的提出
鉴于半刚性基层材料自身固有的特性，为了防止和减少半刚性沥青路面反射裂缝，国内外科研工作者进行了大量的研究工作，如采用调整结合料用量与比例，增加粗骨料含量并严格设计级配，以便尽可能的减小温缩和干缩效应，增加半刚性基层材料抗裂性能。或采用通过增加沥青面层厚度以防止基层反射裂缝及从结构本身入手防止和减少半刚性沥青路面基层的反射裂缝等。以上这些方法虽对抑制沥青路面反射裂缝起到了一定的作用，但仍没有从根本上解决沥青路面的开裂问题。故此，急需寻求一种其它的基层材料来克服半刚性基层的缺点，以提高沥青路面的使用品质。而以刚度相对较小的柔性材料作为沥青路面的基层，可以吸收部分层底拉应力，大大减少路面开裂的可能性。以解决沥青路面的反射裂缝问题。以沥青稳定级配碎石为基层的柔性基层沥青路面具有半刚性基层沥青路面所不具备的许多优越性。
（1）沥青混合料对于水分的变化不敏感，不易受水损害，不易产生收缩开裂而导致面层出现反射裂缝；
（2）由于面层和基层材料结构的相似性，路面结构受力、变形更为协调；
（3）同沥青面层一起构成全厚式沥青面层，从而使得整个沥青面层的修筑时间减少；
（4）刚度相对较小，减少裂缝产生的几率。
1-3 问题研究的意义
由于沥青稳定碎石柔性基层具有诸多优点，以其为基层的路面结构在国外已得到广泛应用，而国内的相关研究还不完善。因此，深入系统的研究沥青稳定碎石柔性基层的混合料设计方法，了解、分析沥青稳定碎石柔性基层的路用性能，找出适合实际情况的沥青稳定碎石柔性基层的施工工艺和方法去指导施工，对于避免沥青路面的过早开裂，提高沥青路面的服务年限和使用质量有着极为重要的意义。
2 沥青稳定碎石混合料的路用性能要求
路面基层是面层的基础，基层主要承受由面层传来的车辆荷载的垂直力，并扩散到下面的垫层和土基中去。实际上基层是路面结构中的承重层，它应具有足够的强度和刚度，并具有良好的扩散应力的能力。虽然基层遭受大气因素的影响比面层小，但是仍然有可能经受地下水和通过面层渗入雨水的浸湿，所以基层结构应具有足够的水稳定性。同时，基层表面要求有较好的平整度，这是保证面层平整性的基本条件。
沥青稳定碎石混合料作为路面的基层，必须具有上述基层材料所必需的工程特性。同时，作为沥青混合料，其强度、稳定性、破坏模式等，都与沥青稳定碎石基层的使用环境密切相关，特别是对于温度比较敏感，在不同温度区域的破坏模式有很大的不同。而我国的沥青路面面层大多数情况下厚度较薄（绝大多数在20cm以下），这样外界荷载和环境因素（温度、湿度等）的变化，就会对处于面层之下的基层材料——沥青稳定碎石混合料的性能产生剧烈的影响。
因此，主要从沥青稳定碎石基层混合料的使用条件，即：荷载因素、温度状况、结构功能，以及施工应用方便性的要求等方面，来研究沥青稳定碎石混合料的路用性能要求。
2-1高温稳定性
沥青稳定碎石混合料是一种典型的流变性材料，它的强度和劲度模量随着温度的升高而降低。为了保证沥青路面在高温季节不至于产生推移、波浪、车辙、泛油等病害，作为基层的沥青稳定碎石混合料必须进行高温稳定性研究，以确保高温时，其能够有足够的强度和劲度模量来支撑路面结构，保证路面的使用品质。
2-2低温抗裂性
沥青是一种温度敏感性材料，温度的变化会使其力学性能发生很大的变化。随着温度的降低，沥青混合料的强度和劲度都会明显增大，然而，其变形能力却会显著下降，并会出现脆性破坏。
沥青稳定碎石混合料作为基层材料，虽然所面临的低温状态不会很严重，但在冬季气温急剧降低时，也可能会因收缩而产生横向裂缝。基层的开裂不但会造成基层本身强度的降低，而且裂缝会反射到面层，造成面层的开裂，破坏路面结构完整性，进而在水分和行车荷载的综合作用下产生饱和。其结果是路面强度明显降低，在大量行车荷载的反复作用下，产生冲刷和卿浆现象，从而使裂缝发展成为网裂、龟裂而使路面很快产生结构破坏。
而应用沥青稳定碎石柔性基层的初衷之一，就是减少像半刚性基层路面那样的基层反射裂缝，因此必须要保证沥青稳定碎石基层混合料有良好的低温抗裂性能，已发挥其柔性基层的优点。
2-3强度和刚度
基层是路面面层的基础，是沥青路面的承重层。因此，沥青稳定碎石混合料作为基层材料必须具备足够的强度以支撑路面结构。另外在车辆荷载的作用下，路面内部的应力状态非常复杂，根据理论分析，在路面中有三个不同的应力区，即：（1）在路面的上层为三向受压区，既有压应力又有剪应力；（2）路面中层为受压区，该区内由于荷载产生的剪应力已经很小，处于一种竖向受压的状态；（3）路面下层为受拉区，在荷载的作用下会出现弯拉应力。沥青稳定碎石基层位于面层以下，处于受压区和受拉区。即沥青稳定碎石基层需要承受荷载的压实作用以及底面的弯拉作用。因此，要保证沥青稳定碎石基层混合料有足够的抗压强度和抗拉强度。
另一方面，为了防止在车辆荷载作用下产生过量的变形，从而造成路面结构的车辙、沉陷等破坏。也应该保证沥青稳定碎石基层有足够的刚度。
2-4耐久性
为了保证路面具有较长的使用年限，必须保证作为路面基础的沥青稳定碎石基层具有较好的耐久性。道路是一种是野外结构物，建成后要受到行车荷载和外界环境的因素（温度、湿度等）的反复作用，对于沥青稳定碎石基层，由于其层位的关系，它受恶劣环境影响的程度虽不象面层那样剧烈，但在路面使用期间，在环境影响下经受车轮荷载的反复作用，长期处于应力应变交迭变化状态，致使基层结构强度由于疲劳而逐渐下降。当荷载重复作用超过一定次数以后，在荷载作用下沥青稳定碎石基层内产生的应力就会超过强度下降后的结构抗力，产生疲劳破坏。因此沥青稳定碎石基层混合料应该有良好的抗疲劳性能。以保证路面结构的耐久性。
2-5施工和易性
要保证室内配料在现场施工条件下顺利的实现，沥青稳定碎石混合料除了应具备前述的技术要求外，还应具备适宜的施工和易性。影响沥青混合料施工和易性的因素很多，诸如当地气温、施工条件及混合料性质等。
单纯从混合料材料性质而言，影响沥青混合料施工和易性的首先是混合料的级配情况，如粗细集料的颗粒大小相距过大，缺乏中间尺寸，混合料容易分层层积（粗粒集中表面，细粒集中底部）；如细集料太少，沥青层就不容易均匀地分布在粗颗粒表面；细集料过多，则使拌和困难。此外当沥青用量过少，或矿粉用量过多时，混合料容易产生疏松不易压实。反之，如沥青用量过多，或矿粉质量不好，则容易使混合料粘结成团块，不易摊铺。
沥青稳定碎石混合料柔性基层的应用研究，应该从级料集配设计和确定沥青最佳用量方面，确保基层混合料的施工和易性。
3 进一步研究的建议
为了更好地利用沥青稳定碎石基层，以解决半刚性基层所带来的反射裂缝和水损坏问题，应对沥青稳定碎石基层进行更广泛、更深入的研究。在今后的研究工作中，建议对以下问题作进一步的研究：
（1）尝试提出新的沥青稳定碎石基层混合料级配，对其进行试验研究，以期提出适合基层用的沥青混合料的级配范围；
（2）研究沥青稳定碎石基层沥青路面的结构设计方法，提出相应的设计指标及标准；
（3）对沥青稳定碎石柔性基层防止沥青路面反射裂缝的理论原理作出进一步研究推敲；
（4）碎沥青稳定碎石混合料的实验室成型方法作进一步研究，以期获得最符合实际的应用状态的试件成型方法和试验指标试验参数；
（5）对沥青稳定碎石基层混合料的施工技术应更一步研究，进一步探索沥青稳定碎石基层厚度和合理的压实机械组合对压实度的影响。
参考文献
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[论文摘要]本文介绍了沥青路面中常见的一些病害，重点阐述了沥青路面出现裂缝的原因，并给出了相应的预防措施，可供沥青路面设计和施工人虽参考。
沥青路面具有表面平整，坚实、无接缝、施工工期短、养护维修简便和有良好的减振性等优点，使行车平稳、舒适而低噪声。但由于受到交通量增长、重载超载车辆的增多、温度变化、湿度变化，冰冻作用、设计、施工、采用材料和养护管理等因素的影响，出现了多种沥青路面病害，如沥青路面的裂缝、车辙和水损害等。根据我们这几年来对我省沥青路面的实际损坏情况的调查，谈谈沥青路面常见的病害与裂缝出现的原因及其预防措施。
一、常见沥青路面病害
沥青路面的损坏所表现出的形式和特征是多种多样的。经总结分析，主要有以下几种常见病害。
1.沥青路面的裂缝
沥青路面建成后，都会产生各种形式的裂缝。初期产生的裂缝对沥青路面的使用性能基本上没有影响，但随着表面雨水的侵入，导致路面强度下降，在大量行车荷载作用下，使沥青路面产生结构性破坏。沥青路面裂缝的形式是多种多样的，裂缝从表现形式可分为横向裂缝、纵向裂缝和网状裂缝三种。影响裂缝的主要因素有：沥青的品种和等级、沥青混合料的组成、面层的厚度、基层材料的收缩性、土基和气候条件等。
2、沥青路面的车辙
车辙是路面结构层及土基在行车重复荷载作用下的补充压实，以致结构层材料的侧向位移所产生的累积永久变形。影响沥青路面车辙深度的主要因素是沥青路面结构和沥青混凝土本身的内在因素，以及气候和交通量及交通组成等的外界因素。车辙产生的主要原因有：(1)沥青混合料油石比过大；(2)表面磨损过度：(3)雨水侵入沥青混凝土内部；(4)由于基层含不稳定夹层而导致路面横向推挤形成波形车辙。
3、沥青路面的松散
松散是直接影响行车安全的路面病害，松散可能出现在整个路面表面。也可能在局部区域出现，但由于行车作用，一般在轮迹带比较严重。其产生的主要原因有：(1)局部路基和基层不均匀沉降引起路面破坏；(2)碎石中含有风化颗粒，水侵入后引起沥青剥离；(3)随着使用时间的增多，沥青结合料本身的粘结性能降低，促使面层与轮胎接触部分的沥青磨耗，造成沥青含量减少，细集料散失；(4)机械损害或油污染。
4、沥青路面的水损害
沥青路面在存在水分的条件下，经受交通荷载和温度涨缩的反复作用，一方面水分逐步侵入到沥青与集料的界面上，同时由于水动力的作用。沥青膜渐渐地从集料表面剥离，并导致集料之间的粘结力丧失而发生路面破坏。沥青路面产生水损害的原因主要有材料、设计、施工、土基和基层、超载车辆等原因。
5、沥青路面的冻胀和翻浆
沥青路面产生冻胀和翻浆主要是在冻融时期，因为水的侵入和路基土的水稳定性能差，由于冰冻的作用，路基上层积聚的水分冻结后引起路面胀起并开裂。道路翻浆是水、土质、温度、路面和行车荷载五个主要因素综合作用的结果。其中水、土、温度构成翻浆的三个自然因素，缺少任何一个因素都不可能形成翻浆。
6、沥青路面的沉陷
沉陷是路面变形中最普遍的一种，特点是面积大，涉及的结构层次深，主要出现在挖方段和填挖交界处。其产生的主要原因是：(1)土质路堑排水不畅，路床下部路基过湿润而产生不均匀沉降，引起路面局部下沉；(2)路面强度不能适应日益增长的交通量，易发生疲劳破坏：(3)路基或基层强度不足或填挖路基强度不一致，在车辆荷载作用下，路基或基层结构遭破坏而引起沉陷；(4)桥头路面沉降不均匀而引起沉陷并与桥面发生错位。
二、沥青路面出现裂缝的原因分析及其预防措施
1原因分析
沥青路面出现裂缝的主要原因而可以分为两大类：一种主要是由于沥青面层温度变化而产生的温度裂缝，一般称之为非荷载型裂缝：另一种是由于行车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝，一般称之为荷载型裂缝。
(1)非荷载型裂缝
非荷载型裂缝主要是温度裂缝，也有因施工不当、材料选取不当等引起的裂缝。其产生的原因有：
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1)沥青材料在较高温度条件下，具有良好的应力松弛性能，温度升降产生的变形不至于产生过高的温度应力。但在冬季气温骤降时，土基和路面基层由于受温度变化，冬季冰冻产生的膨胀，导致路基和基层产生裂缝并反射到沥青面层，沥青混合料的应力松弛赶不上温度应力的增长，同时劲度急剧增大，超过混合料的极限强度或极限拉伸应变，便会产生开裂。此外，随着温度反复升降，温度应力使混合料的极限拉伸应变变小，又加上沥青的老化使沥青劲度增高，应力松弛性能降低，故可能在比一次性降温开裂温度更高的温度下开裂，同时裂缝是随着路龄的增加而不断增加。
2)沥青的品种和等级也是影响沥青路面开裂的重要因素。在长期的实践经验中，选用高粘度、低稠度的沥青，其温度敏感性较低，能延迟温度裂缝的产生；沥青未达到适合本地区气候条件和使用要求的质量标准，低温抗变形能力较差，致使沥青面层在低温下产生收缩开裂。
3)地基处理不当，路基碾压不均匀，造成路基沉降不均匀；旧路拓宽时，新旧路基搭接部位没有严格按照台阶式分层压实处理，以及下部基层比较软弱，或地基处理不彻底等。
4)铺筑沥青面层采用分幅摊铺时，接缝处理不当，结合不良，对接缝处碾压不密实，造成路面渗水或面层压实未达到要求，在行车作用下形成裂缝。
(2)荷载型裂缝
荷载型裂缝即主要由于行车荷载作用而产生的裂缝，其产生的原因有：
1)随着交通运输的高速发展。原有的路面强度日趋不足，路面满足不了交通量迅速增长和汽车载重明显增大的需求，沥青路面过早产生疲劳破坏，沥青路面很快开裂。
2)原结构设计不合理，未充分考虑到各种不利因素，施工质量不好，沥青路面面层厚度不足，沥青路面原材料的品质不符合设计规范要求，路面强度明显不能满足行车要求。在行车作用下，特别是超大吨位车辆的频繁碾压，沥青路面很快开裂。
2防止措施
针对以上分析的沥青路面病害的原因，主要从施工材料、设计、施工、养护和交通管理等5个方面采取相应的预防措施。
(1)材料方面
合理确定沥青路面结构，沥青面层的裂缝主要由沥青面层本身的低温收缩引起的。选用低温劲度小、延度大、温度敏感性差、含蜡量低的优质沥青，精选矿料，准确级配沥青面层的矿料和合理配置沥青混合料配合比。配制出性能优良的沥青混合料，控制沥青用量，保证沥青混合料性能优良，均可有效减少裂缝。
(2)设计方面
精心设计，对地形复杂地段做好地质调查工作。要特别注意加固地基，防止因地基软弱而出现不均匀沉降，使用合格填料填筑路基，或对填料进行处理后再填筑路基，确保路基有足够的强度和稳定性，以保证路面具有稳定的基础：选用抗冲刷性能好、干缩系数和温缩系数小及抗拉强度高的半刚性材料做基层：选用优质沥青做沥青面层；在稳定度满足要求的前提下，应该选用针入度较大的沥青做沥青面层。
(3)施工方面
精心施工，选择先进施工工艺和机械设备，制定完善的施工方案，确保压实度达到规范要求，严格按设计要求进行软基处理，提高软基处理的施工质量，严格控制半刚性基层施工碾压时的含水量，混合料的含水量不能超过压实需要的最佳含水量或控制在施工规范容许的范围内；半刚性基层碾压完成后。要及时养生，防止其产生裂缝反射到表面层，保护混合料的含水量不受损失；养生结束后，应立即喷洒透层油，并尽快铺筑沥青面层。
(4)养护方面
严格养护管理，加强路面保洁，确保排水性能良好。及时对裂缝的进行科学的处理，避免病害的进一步扩展。
(5)加强交通管理
加强交通管理，限制大型超载车通行；在夏季连续高温时段，运营管理单位可将重车安排在夜间、凌晨路表气温较低时段通过：禁止带钉轮胎对路面的过度磨损或者更加严厉地限制使用。
Abstract: This paper in view of Inner Mongolia area's special environment, a lot of indoor tests, test, paving test road site testing and theoretical analysis as well as the material of resilient modulus and tensile strength of. The test section was detected and road performance analysis, and analysis of different asphalt pavement structure combination of disease cause and prevention and control measures, to achieve from the pavement structure of asphalt pavement early damage prevention purposes
关键词：沥青路面，早期损伤，典型路面
Key words: the early damage of asphalt pavement, pavement, typical
中图分类号：U416.217
1内蒙古地区自然环境条件
内蒙古地区大部分是温带高原半干旱、干旱气候。冬夏季节分别为蒙古高压和大陆低压所控制,大陆性气候明显。降水量受地形和距海远近的影响,自东向
西由550 mm递减为40 mm。水热配置自东向西呈带状,由温带半湿润、半干旱、干旱向极干旱地带过渡。夏季温热、雨量集中在施工期,便于土基压实。晴天多,日照充足,利于公路施工,特别是沥青路面的施工。由于地处东西夏季风的边缘,雨量高度集中在几场大雨或暴雨天气过程中,给公路造成很大的破坏,而且降水率变大,连旱日长,蒸发强烈。经常发生不同程度的干旱。冬季漫长、严寒。锡盟、呼盟多雪之年出现“白灾”,断绝交通。冬春多大风,尤在春季,地面干燥,风沙日数多,故道路沙阻和边坡及路肩的吹蚀是公路交通的主要灾害类型。大兴安岭北部地区,因常年低温,残留有大片永久冻土和岛状冻土,给公路建设带来极大困难。
2内蒙古地区交通状况调查分析
为了合理地进行沥青路面典型结构设计，收集了15条公路交通量，包括国道和省道，资料来源于内蒙古公路局交通调查汇总报告。通过调查，在计算的基础上确定路面设计交通量取值范围，进行交通量分级；并根据交通现状，综合考虑内蒙古地区经济发展趋势，预测交通量增长率。
2.1内蒙古地区交通状况
调查资料显示，交通车辆以大中型载货车及拖挂车为主，占了80％以上，表明重车较多，设计路面结构时应充分重视。对设计文件交通资料进行汇总整理于表2-1。
表2-1设计文件交通资料表
注：初始交通量指以黄河JN－150为标准车；
由于调查资料比较乱，且只有最近七年数据，无法统计累计当量轴次，下面以2003（或2002）年为起点，根据表3-1交通量增长率取值变化在2.0％～8.0％之间，考虑到内蒙古地区未来交通发展趋势，分别取交通增长率为5％和8%，高速公路、一级公路设计年限取15年，车道系数0.45，二级公路高级路面取12年，二级公路次高级路面取10年，车道系数0.65，三级公路取8年，车道系数0.65，计算设计期末累计当量轴次。
表2-2 轴载计算
注：初始交通量指以黄河JN－150为标准车。
表中可以看出初年设计交通量：高速为2000辆/昼夜～3000辆/昼夜；一级700辆/昼夜～900辆/昼夜；二级180辆/昼夜～380辆/昼夜；三级50辆/昼夜～160辆/昼夜。
当交通增长率变化在5％～8％时，高速公路、一级公路设计年限设计车道累计轴载基本在350万次～1800万次；二级公路设计年限设计车道累计轴载在100万次～250万次；三级设计年限设计车道累计轴载在100万次以下，且集中在50万次以下。
2.3交通量等级划分
本课题采用标准轴载BZZ－100的累计当量轴次来划分交通量等级。
根据设计和施工经验，交通划分时以不同交通等级对基层或底基层厚度产生大致相同的效应和相邻分级对其厚度不产生较大的变化（5cm左右）为依据。本课题主要考虑到累计当量轴次对路面基层和底基层厚度的影响程度及公路等级的因素来划分交通等级。综合考虑内蒙古地区经济发展前景及交通需求，确定内蒙古地区交通分级标准。见表3-3。
表3-3 交通分级标准
3内蒙古地区已建沥青路面公路主要病害及原因分析
内蒙古地区已建沥青公路的病害主要包括裂缝、车辙、坑槽、松散、露骨、啃边等，这些病害并不是独立存在的，而是共同作用，给公路的正常运营带来了极大的障碍。裂缝以横缝和纵缝为主，同时带有龟裂。由于各类病害综合作用，最直接的后果就是平整度下降。分析病害产生的原因：
（1）缺乏优质的筑路材料，如高质量的重交通道路沥青、优质的矿料；其次路面结构、材料组成设计可能不尽合理；
（2）自然因素构成了外部条件之一。该地区气候恶劣，极端最高气温非常高和极端最低气温又非常低，昼夜温差大。
（3）风沙的存在是一个特殊的原因。根据已有研究资料，风沙的危害主要表现在以下几种类型：①掏蚀和磨蚀。路堤式路段在不饱和风沙流的作用下，迎风侧路肩与边坡交接处的沙粒被气流带走，致使路肩被掏蚀，导致路堤失去稳定性。对于路堑路段，当风沙流进入路槽后，在迎风坡阻挡下，气流被反射回路面，造成反射气流掏蚀边坡。对于阻沙栅栏、加固桩，风沙流直接掏蚀根部，造成阻沙措施失效。磨蚀是因为挟沙气流经过路面时，由于98％的沙粒都集中在地表以上10cm范围内，这些高速运动的沙粒强烈的磨蚀沥青表层，长期作用下，会使路面表层变薄，路面的使用寿命大打折扣。②积沙和埋沙。风沙在运动的过程中，由于条件的改变，所挟沙含量超过饱和状态时，沙粒会脱离运动气流，集聚在路面上掩埋道路。
（4）车辆大型化、重型化加上渠化交通是又一外部条件。随着西部大开发的进一步推进和该地区能源和旅游资源的不断开发，其交通量迅速发展，而且重车的比例较大。
图3-1 裂缝
在上述几种原因的综合作用下，路况每况愈下。高温季节，沥青软化，路面泛油，在车辆荷载的作用下，车辙很快出现。如果以前路面上的埋沙没有得到及时清理，在这样的季节，风积沙则在车辆碾压的作用下，以细料的形式混入到表面沥青混合料中，一方面汲取了部分沥青，另一方面，由于没有和沥青路面形成整体，处于松散状态，在车辆作用下仍可以自由运动。这样就造成了沥青路面油量降低，出现松散、坑槽；同时，风积沙的不固定性，很容易造成车辆侧向滑移，表现在形成的车辙不规则。
沥青路面在经过高温季节作用后，本身比较干涩，到了低温季节，抗变形能力显著下降，低温病害显著。除了温缩及半刚性反射引起的裂缝外，还有风沙掏蚀引起局部路堤失稳，形成纵向裂缝、啃边等破坏。裂缝产生后，部分风积沙进入到裂缝中，在风沙流的作用下，磨蚀裂缝壁，进一步造成骨料松散、剥落等病害。
总体来说，以高温车辙、低温裂缝为主，兼有松散、啃边、坑槽等破坏。各种病害共同作用，对路面早期破坏严重。沥青路面经过几年运营之后，公路使用寿命大大降低，与设计年限还存在较大的差距。
4小结
（1）首先分析了内蒙古地区的自然环境条件给公路设计和施工带来的不利因素；
（2）进行了内蒙古地区交通状况调查分析，确定路面设计交通量取值范围，进行交通量等级划分，在整理的基础上不提及四级公路；
（3）对内蒙古已建沥青路面的病害及原因分析。病害主要有：裂缝、车辙、坑槽、松散、啃边等。其中裂缝以横缝和纵缝为主，引起病害的主要原因有：
①自然因素，内蒙古地区的昼夜温差大，最高气温与最低气温相差太大；
②缺乏优质的筑路的资料；
③随着西部大开发，内蒙古地区的能源资源的开发，车辆向大型化、重型化发展；
④风沙的掏蚀和磨蚀。风沙是危害内蒙古地区公路的特殊原因，主要表现在对公路的掏蚀和磨蚀。
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2.内蒙古交通设计研究院有限责任公司.沙漠地区公路路面结构设计、施工及材料研究总报告.2005
论文摘要：本文分析了高速公路沥青路面早期破损的原因及需要采取的对策
1高速公路沥青路面直接与大气接触，除承受交通荷载外还受自然因素的影响，在运营期间出现早期损坏现象，原因可归纳为：
1．1路面结构设计我国现行规范中可供设计人员选择的结构单一，而且级配范围较宽，如AC、AK结构都具有很强的优缺点：AC结构具有良好的密水性，但表面较细，抗滑指标难以保证，而且矿料组成中往往是粗骨料悬浮于细集料之中，在行车荷载作用下，容易出现材料重分配，因此容易出现车辙现象；AK结构具有很好的骨架，抗车辙能力强，粗糙的表面满足了抗滑要求，但空隙率偏大，透水严重，这是造成近几年水损破坏普遍产生的主要原因之一。根据调查，现场铺筑的沥青混凝土空隙率在8%~13%时，沥青混合料产生水损坏的可能性最大。在我国现行规范中II型沥青混凝土混合料的空隙率为4%~10%，与之比较接近，而且施工中压实度低值要求95%，容易造成水损坏。这是因为雨天之后，沥青路面在饱水状态下承受重载车辆冲击与动水压力的反复作用，沥青膜与矿料渐渐剥离，形成松散的凹坑，若不及时予以修补，极易发展扩大成坑槽，造成更大的损坏。这在南方雨水较多的尤其严重。另外，设计规范中该的设计车辆荷载于实际车辆荷载不相符，按照规范进行设计的沥青混凝土路面难以承受当前交通运输重车多、超载严重的交通状况。我国高速公路建设现仍出在一个快速发展时期，对高速公路许多方面认识也在逐步加深，一些标准和规范仍停留在多年前的水平就不能满足发展的需要，加上外界因素的影响，甚至出现了所谓“合理的病害”。针对规范滞后于当前高速公路建设及运输市场的实际情况，为防止高速公路沥青路面出现早期破坏现象，各省都在路面结构方面进行研究，但现行相关规范的修改跟不上迅速发展的高速公路建设需要，不符合其应有的严肃地位。
1．2设计与路段实际情况相差大
如某二级公路穿过土基过湿地段，但设计方面却按一般正常情况设计，全部利用挖方和就地借方填筑路基，采取逐层晾晒法施工，造成极大的窝工，影响了工期。施工单位只好申报监理工程师并经业主同意，远运借土填筑，仅此一项就较原设计增加费用数百万元。先沥青路面（特别是挖方路段）破坏较为严重，已多次修补。这说明正确区划路基干湿类型极为重要。
1．3气候因素这是造成高速公路出现车辙和推移的原因。
1．4人为因素 交通事故及车辆漏油交通事故及车辆漏油、千斤顶引起的路面破坏。
1．5施工与养护因素的影响
材料选择 目前我国各省高速公路建设部门非常注重沥青的选择，大部分选用优质进口沥青，上面层采用改性沥青，但在调研中发现，有些省份的高速公路建设部门为了确保沥青的质量，在进行招标时将指标值定得过高，以至于有些沥青供应商为了迎合主管部门的需要，在沥青中加入某种成分以提高指标值，严重影响了沥青路面的寿命。除此之外，砂石料质量的参差不齐也造成了高速公路建设质量的下降。在这方面，可借鉴吉林省长吉高速公路的做法：建设部门对砂石料的供应统一规格、统一招标，在条件适宜的路段自建料厂，严格按照标准规格以及质量提供材料，不仅满足了工程进度的需要，也确保了工程质量。
施工配合比的控制调研中发现，在实际生产中，许多地方多年来形成了一种习惯，那就是严格按照实验室配合比中的骨料用量应用于实际生产。但这种方法生产的混合料往往不到设计要求，有的甚至出现较大偏差，出现了“目标配合比设计”与“生产配合比设计”不相符的情况，其原因就在于骨料的吸水性上。我国现行的沥青混凝土路面设计方法中，集料密度采用的是视密度，而在实际生产过程中，因为自然条件、环境因素的影响，使生产配合比与实验室配合比出入很大。在高速公路的建设中，解决这个问题唯一的办法就是加大抽检力度，通过试验路段确定生产配合比，加强现场监理，实行跟踪作业，定点、定量取样，取得试验数据后，指导生产，切实把质量标准落实到施工过程中。
混合料的拌和、摊铺和压实摊铺和压实两项工作是路面施工的重要环节。摊铺质量不好往往伴随着裂缝、车辙等病害的发生。摊铺过程中除严格按《规范》要求施工外，还应着重控制摊铺温度、供料速度与前进速度相协调、防止大料滚动离析等环节。碾压过程应遵循少量喷水，保持高温，梯形迭进的原则。决不能片面追求平整度，进行低温碾压，降低压实度标准；低温碾压易造成空隙率多大，压实度不足，使路面渗水，导致早期破坏；过度碾压易造成构造深度偏小，甚至出现泛油病害，影响行车安全。碾压过程要及时、迅速，并要保持碾压要求。绝对不允许压路机中途急停、转向，一面发生推挤、拥包现象，从而影响平整度。山东省的经验：在日竹高速公路施工中，根据实际情况，将抗滑表层的马歇尔试验制件采用了双面击实各75次的标准，压实度不低于98%，混合料空隙控制在6%以内，压实后经路面现场取芯检测都收到了良好效果。可见，压实措施好坏对沥青路面的平整度、防止水损坏和提高抗车辙能力都有很大影响。
路基施工缺陷的影响从调查材料看，有些高速公路早期破坏与路基施工质量有关，特别是软土地区。路基软土地基不稳定、地基换填或挤淤处理不彻底、路基填筑压实度不足、路基填料的液限偏高、路堤不均匀沉降等都会导致路面的早期破坏。究其原因，大部分与施工工期短、施工低栏为赶进度有关。
养护与管理路面早期养护措施不及时、不完善等也是高速公路沥青路面产生早期破坏的原因。允许超载车辆进入高速公路或对超载车辆控制不严则更是早期破坏的直接原因。
关键词：加速加载试验；长期路用性能；路面结构
中图分类号：U41 文献标识码:A
1概述
目前世界各国的公路特别是高速公路的设计理念日臻完善，发达国家经济对公路的依赖已经达到顶峰，各国也都力图研究出新的更加可靠的评价方法并建立更好的评价指标体系来用于指导设计和施工。由于利用野外长期路面观测的方法来评价现有路面不具有普遍的适用性，数据采集不仅受时间的限制，而且受交通量和荷载大小的限制，操作周期较长，因此，加速加载试验作为一种尝试，受到世界许多国家的青睐并逐渐发挥出了它的效用。
通过利用各种加速加载试验设备，可以对路面结构的各种参数进行采集，包括各结构层内不同深度的车辙、形变、弯沉、层内水平应变和垂直压应力以及在荷载和环境因素影响下的各种破坏现象的描述等，进而对路面的早期破坏机理进行研究，对材料的路用性能和结构进行对比验证，对沥青路面车辙及其发展规律进行研究，最后综合各个参数建立评价指标体系。
2加速加载试验定义与设备
2.1加速加载试验的基本概念及分类
加速加载试验的定义是：选用可控制的法定或超过法定的实际轮载，对实际使用中的、野外试验段或试验室里的路面结构以及按比例缩小的低承载能力的路面结构进行加速加载，通过重复荷载的连续作用以及模拟环境（水、温度）的影响，在较短的时间内使得路面结构加速损坏，以模拟其在设计使用期内的破坏规律，从而建立荷载和环境因素与路面结构性能和功能性能变化的关系，为路面结构的设计方法、理论研究和施工工艺的改进提供依据。
就加速加载试验设备来说，可分为野外足尺加速加载设备（ALF）、重载车辆仿真器（HVS）、移动荷载仿真器（MLS）和小型荷载仿真器（MMLS3）；就加速加载试验的试验路段的形状来说，可以分为环道试验和直道试验。
2.2加速加载试验典型设备使用现状
无论何种加速加载试验设备，虽然其类型和技术参数不同，但其工作的基本原理、试验功能和试验目的都是相似的，下面介绍几种典型的加速加载试验设备。
2.2.1HVS重载车辆模拟器
南非研制开发的重载车辆模拟试验车和相关技术能在3个月内对公路路段的测试，预测出该条公路20年内的使用性能。通过试验，可以测量出荷载等级的变化对永久变形、剪切破坏和开裂等路面响应参数的影响，为路基路面设计提出具体的技术指标。该项技术已在南非、美国的加利福尼亚州和佛罗里达州、美国寒冷地区实验室、瑞典和芬兰交通部门得到系统的应用。
试验的目的就是调查使用HVS试验数据来预测道路的长期路用性能的可行性，并且为将来的设计资料的收集和APT与实际路面行为进行对比提供理论依据。另外，要把进行HVS试验的路段的路用性能结果与经过多年荷载压力下的路面的实测值进行对比，经过客观分析以后来决定HVS试验段与在真实交通状况和环境条件下的路段损坏是否具有相同的发展规律。
2.2.2ALF足尺加速加载设备
ALF的特点是单向加载，因渠化交通一般多为单向行驶，所加荷载能自动模拟实际交通荷载的横向分布，可选的横向移动模型分布包括标准正态分布、窄分布和矩形分布，其中常用的为标准正态分布和窄分布。ALF是一个机动可运输的设备，以便于在实际公路或特殊修筑的试验路上使用。其详细技术参数见表1：
表1ALF设备技术参数
2.2.3 MLS移动荷载仿真器
南非斯坦布利什大学交通技术研究所所长Fred Hugo院士与美国得克萨斯州交通厅联合开发了MLS移动荷载仿真器。该试验车与1995年开始投入使用，已经完成了大量研究项目、报告和论文。该试验的目的是得出荷载破坏的方程式，确定路面的剩余寿命及对修补的方法的指导，还有路面新材料的路用性能鉴定等。
有关该试验车的技术参数见图1和表2:
图1 MLS试验设备简图
表2 MLS设备技术参数
2.2.4 MMLS3小型移动荷载仿真器
南非研究人员在开发了具有与MLS性能相似的小型移动荷载仿真器MMLS3。它是一个1/3比例的模拟器，特点是体积小、重量轻、便于移动，即可在实验室，又可在实际现场应用，主要用于测试公路路面结构上部120mm的部分，也能测试公路上经受水、低温、高温作用的情况[2]。有关该设备的具体技术参数见表3：
表3 MMLS3设备技术参数
3加速加载试验的研究成果
加速加载试验的目的是评价、验证和提高道路铺面的结构设计方法，并使路面破坏模式标准化，以延长其使用寿命。试验的对象是典型路面结构和典型材料，为了使其具有可比性，试验路一般都要用常规的施工机械按标准的施工工艺修建，以保证试验路与实际的路面结构相同或接近。
通过对比和验证各种试验设备的使用情况，得出如下结论：
（1）交通荷载的作用没有改变路面剪应力的变化特性，这一结论在加速加载试验中也成立，在累计标准轴载达到一定程度后，路面产生车辙和微小裂缝，当水从裂缝渗入后更加剧了路面的损坏。
关键字：公路隧道防滑安全
中图分类号：F540.3 文献标识码：A 文章编号：
0 引言
由于公路隧道拥有庞大的交通量，汽车产生的尾气必然也多,过往车辆尾气中的油性小颗粒在隧道路面中沉积，再加上车辆行驶过程中滴漏的燃油、机油等物质大量附着在道路路面上,使路面过滑。中、短隧道由于自然通风较好，此类物质不易在路面上积聚，受此影响不大；而长隧道通风条件较差，滴漏的燃油、机油等物质极易附着在道路路面，此类物质会形成滑腻性薄膜层，从而使路面附着系数明显下降，行驶的车辆受此影响较为严重，易发生车辆侧滑、车辆追尾等现象。目前，国外现在已有利用地面防滑剂、高效清洁剂、防滑去油剂来解决该问题，但我国在隧道道路防滑方面还未采取有效的措施，近年来由于隧道路面附着系数过低而引发的隧道交通事故屡见不鲜，很多隧道已经因此成为公路交通事故的多发区。所以提高隧道内车道的附着系数是减少隧道交通事故的关键。
1.国内外研究现状
1.1隧道路面结构的研究
在隧道路面结构方面国内外主要采用三种路面结构,即水泥砼路面、沥青路面和复合式路面[1]。研究认为路面的最大附着系数一般反映了车辆在路面行驶时路面的抗滑能力。在此方面水泥砼路面抗滑系数较高，但因隧道内路面潮湿,水泥砼表面附着系数会变低,造成车辆制动效果不佳，同时，在使用一段时间后会出现磨光现象,使道路路面的附着系数降低，容易引起交通事故；沥青路面平整度较好，抗滑性能易保证，而潮湿的使用环境严重影响这沥青的使用性能与耐久性，容易产生水损坏，耐久性不如水泥砼路面；而复合式路面综合了水泥砼路面和沥青路面的优点，弥补了水泥砼路面易出现磨光和沥青路面易损坏的缺点。目前我国在二、三、四级公路隧道一般采用水泥砼路面，中、短公路隧道多采用沥青路面，在高速、一级公路特长、长隧道一般采用复合式路面。
1.2隧道路面铺装材料的研究
在隧道路面铺装材料方面，对于防滑磨耗层，国外主要采用具有很好的防滑性多孔隙沥青混凝土（OFGC）和沥青玛蹄脂碎石混混凝土（SMA）两种[2]。两种材料的空隙率都很大，具有良好的排水性能，能够及时地排出在路面上的积水,解决了由于路面积水而导致的路面附着系数大幅度降低的问题，再加上两种材料本身具有附着系数较高的特性，是抗滑的好材料。但由于OFGC的铺设技术要求较强，材料造价较高，国内针对此类的研究较少，因此，在国内OFGC并没有得到广泛应用。国内的防滑磨耗层多采用密级配沥青混凝土（SAC），在防滑，防火方面存在安全隐患。另外为解决隧道路面附着系数低的问题，我国对隧道路面主要采用了机械刻槽、人工拉毛、喷砂打磨、嵌石屑、压纹（槽）、彩色防滑路面、超级微表处[3]等方式。
2.发展趋势
由于近年来因为隧道路路面的防滑问题处理不善，导致了许多交通事故，因此，隧道道路的防滑问题越来越受到人们的重视。传统的水泥砼和沥青路面在潮湿的情况下的附着系数会减小，这是因为在潮湿的情况下，路面和车轮之间会产生一层水膜，水膜起到了的作用。汽车在路面行驶的过程中，车轮下的雨水不能及时被排出，极易产生水膜，使汽车发生漂移，引发交通事故[4]。
为了减少因为路滑而产生的交通事故，采用具有很好防滑性能的多孔隙的路面材料具有很好的发展前景。其中，沥青混凝土（OFGC）和沥青玛蹄脂碎石混混凝土（SMA）具有多孔隙的优点，能够在潮湿的环境下保持较大的路面附着系数，使汽车在行驶的过程中不易产生漂移，增加车辆行驶的安全性。另外，道路隧道相对比较闭塞，只有在隧道的出入口处与外界通风，车辆产生的尾气不易扩散。汽车尾气环绕在隧道内，不但使隧道内的能见度大大降低，而且尾气中的颗粒附着在道路路面上，使路面的附着系数大大降低，容易引发交通事故[5]。
3.增加隧道道路附着系数的措施
3.1路面和隧道分离模式
借鉴瑞士的隧道设计本文提出以下建议，为解决山区地下水对隧道路面的影响，可以将路面和隧道单独分离出来，像高架桥那样,在隧洞内建起独立的道路,这样既解决了地下水降低隧道路面附着系数的问题，又可以在隧道路面下建立独立的逃逸通道、管道通道和排水通道[6]。在造价方面，和其他国家带有逃逸通道、管道通道和排水通道的隧道相比，造价不会相去甚远。隧道路面和隧道壁留有十厘米左右间隙，横向通风方式可以使隧道内的油烟和路面附着的油烟及时排到路面下方，使油烟颗粒转移到路面下，减少了油盐颗粒对隧道路面的粘附，路面下的油烟和汽车尾气可以通过通风系统散出，少量油烟和汽车尾气对维修人员和逃逸通道、排水通道影响甚微[7]。这种隧道建设既解决了地下水对隧道路面的影响，也解决了油烟、尾气不能及时排出隧道的问题。
3.2隧道道路材料的选择
传统的隧道路面采用水泥基面和沥青基面，在潮湿的环境下，这两种路面容易形成水膜而使车辆发生漂移引发交通事故。为了使道路路面在潮湿的环境下也保持比较大的附着系数，建议在中、长隧道适当使用多孔隙的道路材料或高性能的沥青混合料，如SMA、OGFC等材料能有效的提高路面抗滑性能和安全性能。综合水泥基面结构强度高，承载能力强，耐久性好的优点以及易磨损的缺点，建议在一般公路隧道采用水泥混凝土。同时可适当采用刻槽方式进行抗滑能力的增强。
4.结论
本文主要分析了国内外对于解决道路路面防滑问题的研究现状以及发展前景，针对我国隧道道路存在的问题，提出一些改造措施。隧道路面防滑性能的优劣直接影响到隧道的使用的安全性保障。因此，对隧道内路面开展更深入的研究是有必要的，可以更好地提高隧道路面行车舒适性、行车安全以及隧道通行能力。
参考文献
[1] 兰光欣 , 孙湘俊,公路隧道路面结构设计与施工,2008
[2] 杨良，OGFC防滑磨耗层在隧道路面中的应用，硕士论文，2004
[3] 宋连斌，提高高速公路隧道路面附着系数的处理措施探索，科技创新导报，2010，17：66-68
[4] 高文辉,饶林春,汤洪志,徐飞,肖劲,潮湿状况下沥青路面排水防滑处理探讨
[5] 沈剑,唐嘉立,高速公路隧道通风系统概述,江西交通通信总站,江西,南昌,330003
[6] 彭爱红,罗淑芬,杨为德,瑞士隧道设计理念与施工技术探讨,2006
[7] 杨超，王志伟，公路隧道通风技术现状及发展趋势，地下空间与工程学报，2011
[8] 杨学良，杨良等．隧道路面表面抗滑性能的调查与分析，2003
[9] 彭爱红， 罗淑芬， 杨为德，瑞士隧道设计理念与施工技术探讨，2006
[10] 陈春羽。李立寒，黎阳等，组成材料对防滑表处系统性能的影响分析，公路工程期刊，2009
[11] 许云山，高速公路隧道路面抗滑措施此较研究，交通标准化期刊，2010
论文摘要：随着我国交通行业迅速腾飞，高速公路在交通领域的地位也日益显著，但是鉴于时间原因，高速路出现了很多技术性的问题。文章基于公路检测四项指标，探讨了加强高速公路维修和维修技术措施。
众所周知，公路维修是高速公路交通中不可缺少的部分，及时检测高速公路不同程度的损坏并加以修复，保持高速公路良好的使用状态和服务水平，对使用者提供安全、快捷、舒适、经济、优美的行车环境，有利于提高高速公路的经济效益和社会效益。
一、高速公路检测概述
公路状况调查检测是路面养护的一项重要工作，更是维修和养护工作的基础。随着交通流量观测和预测路面病害状况的发展，路面检测为编制年度养护计划提供了基础。根据交通流量的繁忙程度，常常在沥青路面使用8年后，还应开展路面病害状况专项检测调查，内容包括路面破损状况、平整度、抗滑能力和结构强度4个方面。对破损和平整度每年进行1次专项检测，对抗滑能力和结构强度每两年进行1次专项检测，具体分为：
（一）行驶质量指数（RQI）
即行驶质量指数 RQI=l1.5-0.75IRI ，它反映的是路面平整状况，也就是满足车辆快速、舒适行驶的质量指标。采用车载式颠簸累积仪或平整度仪进行测定。车辆以规定速度80km/h行驶，测量在一段距离内路表面产生的累积竖向位移量，即国际平整度指数IRI（m/km）。
（二）路面破损状况指数（PCI）
即PCI=100-15DR0.412，它综合反映了的是路面损坏状况。采用现场察、钻芯取样的方式测定路面破损状况。正确辨别病害类型，在破损处挖出方形坑槽，裂缝、车辙宽度分别取0.2m和0.4m。测量损坏面积，并根据其严重程度的换算系数，折合成实际破损面积。实际破损面积与路段总面积之比，即为路面综合破损率DR。
（三）路面强度系数（SSI）
即路面强度系数，SSI为路面设计弯沉值／路段代表弯沉值，它反映路面结构的整体强度。采用贝克曼弯沉梁或自动弯沉仪进行测定。路面结构受到行车荷载的作用，其破坏形式可能是由于过量的竖向变形所造成，也可能是由于某一结构层所产生的拉应力超过其材料的疲劳强度而断裂。因此，可以用最大弯沉值或路表弯沉盆的曲率半径来衡量路面结构的承载能力。
（四）路面抗滑系数（如SFC）
即以抗滑系数（如横向力系数SFC=P/SF）来表征路面的抗滑能力。普遍采用偏转轮拖车法进行测定。将2只标准实验轮胎安装在汽车上，并与车身偏转成20°角，汽车在潮湿路段上以规定速度64.4km/h行驶，测定标准轮胎所受到的侧向摩阻力（P）与竖向荷载（SF），两者之比，即为横向力系数SFC。
二、高速公路的维修技术措施
根据路况调查的检测结果，分类处治病害。一般来说，对于结构性破坏，要翻修至结构层甚至基层；对于功能性损坏，可进行平整修复，关于高速公路的维修技术，具体可以列为：
（一）乳化沥青稀浆封层工艺
稀浆封层是将适当级配的骨料、填料、乳化沥青、水、添加剂等几种原材料，按一定比例掺配拌和，制成均匀的稀浆混合料，并按要求的厚度和宽度摊铺在路面上。稀浆封层施工法无 论是对低等级道路或高等级道路，无论是对城市道路或郊区道路，都可以产生显著的经济效益和社会效益。稀浆封层可以使磨损、老化、裂缝、光滑、松散等病害，迅速得到修复，起到防水、防滑、平整、耐磨等作用。该工艺适用于路基和路面基层强度足够、数量较多的面层裂缝。应注意对病害面层的修整、合理配制稀浆封层混合料和析水固化成型等关键工序。
（二）热沥青灌缝修补工艺
热沥青灌缝修补工艺主要用于防止水的渗漏。当路面出现裂缝但未出现明显错台（在5mm以内），也无啃边现象，可采用灌热沥青的办法作防水处理。施工流程为：清缝（用吹风机和铁钩清除缝中杂物）以加温到130℃以上热沥青（有良好的流动性）用灌缝机依次缓慢向缝中灌注，直到饱满为止待沥青冷却但在可塑状态时（约60℃左右），用铁铲铲除表面多余沥青，以防污染路面。
该工艺适用于路基和路面基层强度足够、数量少的面层裂缝，如温度应力裂缝。分两种情形：
1．当缝宽≤0.5cm时，用吹风机或空气压缩机清理缝隙杂质；将改性沥青加热至 185℃，用尖嘴壶把热沥青灌满缝隙内；待沥青冷却至60℃仍处于可塑状态时，将顶面修刮成宽约5cm、高约0.3cm的梯形，加以封堵。
2．当缝宽≥0.5cm时，宜先剔除松动的颗粒，用空气压缩机清出杂物；接着灌入约1/4缝高的沥青，填充、捣实细粒式热拌沥青砼；薄层封面并撒上石粉，冷却1h即可开放交通。
（三）机械铣刨摊铺工艺
目前在我国采用的方法有冷铣刨——热摊铺和就地冷 （热）再生施工工艺两种。适用于路基和路面基层强度足够，出现大面积的面层龟裂、坑槽、沉陷、严重车辙以及桥头跳车。其操作流程如下：
1．与行车道的分道线作为高程测量断面和拉坡设计，根据技术标准和保证最小修补结构层厚度3cm的要求，考虑纵、横坡的接顺，合理确定维修长度。一般来说，路面龟裂、坑槽和沉陷最小的维修长度为30m，桥头跳车为从桥台背后算起20m，车辙维修长度按实际情况确定。
2．铣刨、切边修整。用铣刨机除去整体面层，路面铣刨深度的确定必须根据铣刨后下一层的实际情况确定，即不能出现松散、脱皮等现象，且清扫必须干净、彻底。撤油前必须用吹风机重新吹一遍，且保持路面干燥。刨深一般应为3～4cm，保证满足路面面层最少结构厚度。但如果铣刨后发现底面松软，应加深刨至坚实稳定层为止；横向边缘以切割机辅助修整，清除松动的碎粒或凿毛，局部低洼处用混合料填补夯实。
3．洒布粘层油。用沥青洒布车按0.3kg/m～0.6kg/m的用量喷洒粘层油。
4．摊铺、碾压。路面的摊铺应保证一定的连续性，要求施工前作好对各种机械的检修，并保证拌和站的生产能力与车辆的运输能力，作好施工组织计划。根据修补范围估算材料用量，按规范规定拌制热沥青混合料。施工现场打钢钎（间距约5m），并按松铺系数1.15～1.30（粗粒式取下限，细粒式取上限）进行挂线，层厚超过10cm时应分层施工；用小型摊铺机以3m/min～5m/min的速度均匀摊铺混合料，平整度控制在5mm之内，摊铺温度控制在120℃～140℃。再用压路机按先边缘后中心、先横向后纵向的顺序碾压6～8遍，使新、旧路面结合良好、标高齐平。
5．恢复标线。冷却后用划线车重新划出标线，开放交通。
（四）局部挖凿填筑工艺
该工艺适用于路基和路面基层强度足够、仅出现小面积的面层龟裂、坑槽和沉陷的情况。其操作流程如下：
1．划定维修范围。按照“圆坑方补”的原则，先沿损坏四周扩大约10cm，与路面中心线平行或垂直画出作业轮廓线。
2．切割清除病害。沿作业轮廓线垂直切割至坚实稳定的底面，深度大于3cm，挖除、修整坑槽。
3．坑内涂刷粘层油。在干净的糟底、四周槽壁上涂刷粘层油。
4．分层填筑、夯实。从四周向中心人工摊铺热 拌沥青混合料，每层厚度小于6cm，松铺系数取1.3～1.4；用小型平板振动夯实机械或铁夯夯压，要求压实度达95以上，且与原路面齐平。如因条件限制而采用冷铺砂粒式沥青混合料，则松铺系数宜取1.5。这主要是考虑到冷补坑槽难以一次夯实成型，加大松铺系数，使初步夯压成型比原路面高出约0.5cm，留作日后车辆行驶进一步压实的凹陷量。如有路面修补王设备，提前4h加热冷储沥青成品，则现场修补一个坑槽仅需0.5h左右，工作效率高且热补效果好。
三、结语
鉴于高速路路面损坏是由多种原因引起的，因此在维修过程中，应做到：加强技术分析与研讨，把握路面结构设计关；采用优质原材料;作好施工前准备工作，检测各种施工设备、生产设备、实验仪器，作好路面排水、及时封闭路面裂缝；作好桥面凿毛、防水，保证桥面及路面摊铺厚度。
参考文献
[1]公路沥青路面养护技术规范（JTJ073.2-2001）[S]．
论文关键词：高速路维修；公路维修；高速公路检测；SSI；PCI；RQI
论文摘要：随着我国交通行业迅速腾飞，高速公路在交通领域的地位也日益显著，但是鉴于时间原因，高速路出现了很多技术性的问题。文章基于公路检测四项指标，探讨了加强高速公路维修和维修技术措施。
众所周知，公路维修是高速公路交通中不可缺少的部分，及时检测高速公路不同程度的损坏并加以修复，保持高速公路良好的使用状态和服务水平，对使用者提供安全、快捷、舒适、经济、优美的行车环境，有利于提高高速公路的经济效益和社会效益。
一、高速公路检测概述
公路状况调查检测是路面养护的一项重要工作，更是维修和养护工作的基础。随着交通流量观测和预测路面病害状况的发展，路面检测为编制年度养护计划提供了基础。根据交通流量的繁忙程度，常常在沥青路面使用8年后，还应开展路面病害状况专项检测调查，内容包括路面破损状况、平整度、抗滑能力和结构强度4个方面。对破损和平整度每年进行1次专项检测，对抗滑能力和结构强度每两年进行1次专项检测，具体分为：
（一）行驶质量指数（RQI）
即行驶质量指数RQI=l1.5-0.75IRI，它反映的是路面平整状况，也就是满足车辆快速、舒适行驶的质量指标。采用车载式颠簸累积仪或平整度仪进行测定。车辆以规定速度80km/h行驶，测量在一段距离内路表面产生的累积竖向位移量，即国际平整度指数IRI（m/km）。
（二）路面破损状况指数（PCI）
即PCI=100-15DR0.412，它综合反映了的是路面损坏状况。采用现场察、钻芯取样的方式测定路面破损状况。正确辨别病害类型，在破损处挖出方形坑槽，裂缝、车辙宽度分别取0.2m和0.4m。测量损坏面积，并根据其严重程度的换算系数，折合成实际破损面积。实际破损面积与路段总面积之比，即为路面综合破损率DR。
（三）路面强度系数（SSI）
即路面强度系数，SSI为路面设计弯沉值／路段代表弯沉值，它反映路面结构的整体强度。采用贝克曼弯沉梁或自动弯沉仪进行测定。路面结构受到行车荷载的作用，其破坏形式可能是由于过量的竖向变形所造成，也可能是由于某一结构层所产生的拉应力超过其材料的疲劳强度而断裂。因此，可以用最大弯沉值或路表弯沉盆的曲率半径来衡量路面结构的承载能力。
（四）路面抗滑系数（如SFC）
即以抗滑系数（如横向力系数SFC=P/SF）来表征路面的抗滑能力。普遍采用偏转轮拖车法进行测定。将2只标准实验轮胎安装在汽车上，并与车身偏转成20°角，汽车在潮湿路段上以规定速度64.4km/h行驶，测定标准轮胎所受到的侧向摩阻力（P）与竖向荷载（SF），两者之比，即为横向力系数SFC。
二、高速公路的维修技术措施
根据路况调查的检测结果，分类处治病害。一般来说，对于结构性破坏，要翻修至结构层甚至基层；对于功能性损坏，可进行平整修复，关于高速公路的维修技术，具体可以列为：
（一）乳化沥青稀浆封层工艺
稀浆封层是将适当级配的骨料、填料、乳化沥青、水、添加剂等几种原材料，按一定比例掺配拌和，制成均匀的稀浆混合料，并按要求的厚度和宽度摊铺在路面上。稀浆封层施工法无论是对低等级道路或高等级道路，无论是对城市道路或郊区道路，都可以产生显著的经济效益和社会效益。稀浆封层可以使磨损、老化、裂缝、光滑、松散等病害，迅速得到修复，起到防水、防滑、平整、耐磨等作用。该工艺适用于路基和路面基层强度足够、数量较多的面层裂缝。应注意对病害面层的修整、合理配制稀浆封层混合料和析水固化成型等关键工序。
（二）热沥青灌缝修补工艺
热沥青灌缝修补工艺主要用于防止水的渗漏。当路面出现裂缝但未出现明显错台（在5mm以内），也无啃边现象，可采用灌热沥青的办法作防水处理。施工流程为：清缝（用吹风机和铁钩清除缝中杂物）以加温到130℃以上热沥青（有良好的流动性）用灌缝机依次缓慢向缝中灌注，直到饱满为止待沥青冷却但在可塑状态时（约60℃左右），用铁铲铲除表面多余沥青，以防污染路面。
该工艺适用于路基和路面基层强度足够、数量少的面层裂缝，如温度应力裂缝。分两种情形：
1．当缝宽≤0.5cm时，用吹风机或空气压缩机清理缝隙杂质；将改性沥青加热至185℃，用尖嘴壶把热沥青灌满缝隙内；待沥青冷却至60℃仍处于可塑状态时，将顶面修刮成宽约5cm、高约0.3cm的梯形，加以封堵。
2．当缝宽≥0.5cm时，宜先剔除松动的颗粒，用空气压缩机清出杂物；接着灌入约1/4缝高的沥青，填充、捣实细粒式热拌沥青砼；薄层封面并撒上石粉，冷却1h即可开放交通。
（三）机械铣刨摊铺工艺
目前在我国采用的方法有冷铣刨——热摊铺和就地冷（热）再生施工工艺两种。适用于路基和路面基层强度足够，出现大面积的面层龟裂、坑槽、沉陷、严重车辙以及桥头跳车。其操作流程如下：1．与行车道的分道线作为高程测量断面和拉坡设计，根据技术标准和保证最小修补结构层厚度3cm的要求，考虑纵、横坡的接顺，合理确定维修长度。一般来说，路面龟裂、坑槽和沉陷最小的维修长度为30m，桥头跳车为从桥台背后算起20m，车辙维修长度按实际情况确定。
2．铣刨、切边修整。用铣刨机除去整体面层，路面铣刨深度的确定必须根据铣刨后下一层的实际情况确定，即不能出现松散、脱皮等现象，且清扫必须干净、彻底。撤油前必须用吹风机重新吹一遍，且保持路面干燥。刨深一般应为3～4cm，保证满足路面面层最少结构厚度。但如果铣刨后发现底面松软，应加深刨至坚实稳定层为止；横向边缘以切割机辅助修整，清除松动的碎粒或凿毛，局部低洼处用混合料填补夯实。
3．洒布粘层油。用沥青洒布车按0.3kg/m～0.6kg/m的用量喷洒粘层油。
4．摊铺、碾压。路面的摊铺应保证一定的连续性，要求施工前作好对各种机械的检修，并保证拌和站的生产能力与车辆的运输能力，作好施工组织计划。根据修补范围估算材料用量，按规范规定拌制热沥青混合料。施工现场打钢钎（间距约5m），并按松铺系数1.15～1.30（粗粒式取下限，细粒式取上限）进行挂线，层厚超过10cm时应分层施工；用小型摊铺机以3m/min～5m/min的速度均匀摊铺混合料，平整度控制在5mm之内，摊铺温度控制在120℃～140℃。再用压路机按先边缘后中心、先横向后纵向的顺序碾压6～8遍，使新、旧路面结合良好、标高齐平。
5．恢复标线。冷却后用划线车重新划出标线，开放交通。
（四）局部挖凿填筑工艺
该工艺适用于路基和路面基层强度足够、仅出现小面积的面层龟裂、坑槽和沉陷的情况。其操作流程如下：
1．划定维修范围。按照“圆坑方补”的原则，先沿损坏四周扩大约10cm，与路面中心线平行或垂直画出作业轮廓线。
2．切割清除病害。沿作业轮廓线垂直切割至坚实稳定的底面，深度大于3cm，挖除、修整坑槽。
3．坑内涂刷粘层油。在干净的糟底、四周槽壁上涂刷粘层油。
4．分层填筑、夯实。从四周向中心人工摊铺热拌沥青混合料，每层厚度小于6cm，松铺系数取1.3～1.4；用小型平板振动夯实机械或铁夯夯压，要求压实度达95以上，且与原路面齐平。如因条件限制而采用冷铺砂粒式沥青混合料，则松铺系数宜取1.5。这主要是考虑到冷补坑槽难以一次夯实成型，加大松铺系数，使初步夯压成型比原路面高出约0.5cm，留作日后车辆行驶进一步压实的凹陷量。如有路面修补王设备，提前4h加热冷储沥青成品，则现场修补一个坑槽仅需0.5h左右，工作效率高且热补效果好。
关键词：浇注式沥青混凝土 车辙 病因分析 处治措施 交通组织设计
中图分类号：TU375 文献标识码：A
0引言
浇注式沥青混凝土用于钢桥面铺装具有明显的性能优势：沥青含量高，混合料摊铺后流动性大，无需机械碾压，仅用简单的整平机具即可完成施工，并能达到规定的密实度和平整度。由于沥青含量高达7%~10%，且混合料自流成型，成型后铺装层的空隙率非常小，并具有优良的追随变形特性，其抗疲劳开裂、抗低温开裂和密水性均较好。然而，浇注式沥青混凝土独特的结构组成特点，使得材料在具有显著优点的同时，还有着典型的、尚未完全解决的病害问题，特别是在我国，严酷的高温重载使得桥面产生车辙、推移等病害的现象时有发生。此外，浇注式沥青混凝土的施工需要专门的搅拌运输机械，摊铺整平也和普通混凝土不同，目前国内只有屈指可数的几家施工单位有设备和能力进行施工。在进行病害维修养护时，若采用原来的材料进行维修，养护费用将大大增加。
为了充分利用浇注式沥青混凝土的优势，同时尽可能的避免车辙病害的发生，本文结合国内某钢桥桥面铺装病害状况，对浇注式沥青混凝土的常见病害进行原因分析，并根据病害程度推荐相应的处治措施。
1工程概况
1）结构形式
国内某新建钢桥面铺装结构形式为：35mm厚高弹改性沥青SMA10+30mm厚聚合物改性沥青GA10 +2mm厚防水粘结体系。
2）沿线水文、气候条件
桥位区气候温和、四季分明、降雨适中、光照充足。气候表现为冬夏长、春秋短，冬季干寒、夏季炎热多雨，具有明显的季节性特点。桥位区历史极端最高气温为41℃，历史极端最低气温为-40℃，年平均降雨量为900mm。
3）桥面破损状况
今年夏天的连续高温天气，使国内不少钢桥面都出现了严重的车辙和推移病害。该桥也不例外，在今年7、8月份的罕见连续高温下，钢桥面部分路段开始出现明显的横向波形车辙，同时伴随少量泛油，并导致部分标线扭曲变形。车辙分布特点为：重车多的行车方向的车辙明显比对向车道严重，车辙深度为15~28mm不等，车辙最深处可达30mm。个别路段出现泛油，但不严重。此外，该桥至今未出现裂缝，也没有层间推移现象，且在此之前，该桥梁桥面铺装状况一直良好，未出现任何病害。
2病因分析
目前钢桥面铺装出现的典型病害即车辙，并伴有少量泛油。而导致车辙出现的因素很多，既有外因，又有内因。本文结合该工程的病害表现，查阅相关原始资料及现场检测，认为车辙的产生是由以下几方面因素综合产生的：
1）铺装材料自身结构的影响
钢桥面铺装下层采用的浇筑式沥青混凝土，为完全悬浮结构，沥青和细集料含量比普通沥青混合料明显偏高，该桥混合料生产配合比确定的最佳油石比高达7.6%。这种材料配比特点使其结构强度受沥青和细集料的影响较大。当遇到极端高温天气和重载作用时，沥青胶浆容易软化产生车辙。
2）罕见连续高温天气的影响
自进入2013年8月份以来，桥梁区连续出现35℃以上的高温天气达15天，比去年同月份高出6~8℃。连续的高温天气势必使钢桥面铺装遭受前所未有的高温考验，沥青混合料发生塑性变形的可能性比较大。该桥在8月份之前未发现明显的车辙病害，也可以说明这一点。
此外，由钢箱梁自身结构引起的高温也是导致钢桥面产生车辙的原因之一。钢箱梁上部为封闭结构，通风性差，内部热量难以散出，使得钢桥面板和铺装层的温度不但更高，而且持续时间更长，这一因素加剧了沥青的软化。
3）重、超载交通的影响
根据以往交通量调查研究的经验，重车和超载车辆对桥面的破坏程度远大于正常载重的车辆。调研发现，该桥自通车以来，顺利实现了所在地区的交通分流，交通量持续增长，并且由于该桥附近有石料厂，重车和超载车逐渐增多。据统计，货车比例高达58%，其中载重25t以上货车比例高达40%。从现场踏勘情况来看，重车方向的车辙比空车方向的车辙要严重的多。高温环境下，交通量和轴载的增大进一步加剧了沥青混合料的车辙变形。
4）施工质量的影响
①施工气温的影响
对于碾压型沥青混合料SMA，若施工温度较低，混合料温度下降快，则不易压实，在正式通车以后有可能继续压实而产生车辙。而对于浇注式沥青混凝土，为自流平成型，无需碾压，若现场施工温度较低，则其自流平程度不好，平整度差，导致面层摊铺后厚度不均匀，后期通车运营中也可能会产生车辙。查询当时的施工记录，桥面铺装的施工时间已接近冬季，气温基本在10℃以下，而且风力较强，更加剧了混合料温度的降低。
②生产配合比设计的影响
查询施工期间的配合比设计资料，发现SMA混合料抽提试验油石比为6.4%，比设计的最佳油石比6.1%要高，此外，SMA混合料使用的纤维为矿物纤维，用量为混合料总量的0.25%。这一用量并未达到相关规范要求的“不小于0.4%”。这就使得混合料中的富余沥青较多，在高温和荷载作用下容易产生车辙。
总之，该桥面铺装车辙的产生是以上各因素综合作用的结果，从现场开挖断面情况来看，两种混合料均发生了变形，说明浇注式沥青混凝土和SMA均对车辙的产生有贡献，也可能是下层浇注式沥青混凝土发生了变形，导致上层SMA也随之变形。
3病害处治措施
根据目前浇注式沥青混凝土的维修经验，根据病害发展程度不同，应采取不同的处治措施。对于该桥，由于车辙病害比较严重，为避免病害的进一步发展以及次生病害的产生，应对产生病害的铺装层进行彻底处理。此外，考虑到交通通行影响和施工季节的敏感性，如果病害未继续发展，也可采用微表处罩面处理，以恢复表面行驶功能。
两种维修方案的比较情况如表3-1所示。
4病害维修期间的交通组织设计
为最大限度保证过往车辆顺利通行，采用分幅分车道施工方式。
对于单幅宽度，首先封闭右车道进行病害维修，同时封闭中间车道紧靠施工区域的局部路段作为施工通道，其余车道则开放交通。待该部分施工完成养护结束并通车后，再封闭中间车道，将右车道局部路段作为施工通道，其余车道开放交通。最后封闭左车道，同时封闭中间车道紧靠施工区域的局部路段作为施工通道，其余车道则开放交通。一幅车道施工完并通车后，再按相同方法维修另一幅车道。交通组织图见下图所示。
维修中间车道的交通组织示意图
施工期间交警和路政人员要加强桥面巡查，并在大桥两头设立交通管理点，进行交通控制和指挥，确保车辆在桥上处于畅通状态。清障车辆在大桥两头待命，如发现车辆在桥面上抛锚，应立即控制上桥车辆，并及时清障。
5结论
浇注式沥青混凝土是目前为止能够较好的适应钢桥面柔性变形的铺装材料。但高温稳定性不足一直是这种材料的一大缺陷，因此在使用时，不仅应加强施工过程中的质量管理，更应在设计时考虑极端天气连续作用和超重载条件的影响，从而在源头上避免车辙的发生。
参考文献
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