伍峻杉

(貴州省都勻公路管理局，貴州 甕安 550400)

1 案例概述

以某公路工程為例，建設(shè)區(qū)域地勢比較平坦開闊，建設(shè)線路途徑區(qū)域?yàn)橹写箨懶詺夂颉Ｕ麄€線路長度為3 km，起止樁號為K23+100～K26+100，路面寬度設(shè)計(jì)為11.5 m，路基寬度設(shè)計(jì)為13 m。設(shè)計(jì)了半剛性組合式基層路面結(jié)構(gòu)，結(jié)合使用適宜的路面材料，強(qiáng)化施工質(zhì)量的把控，達(dá)到長壽命瀝青路面結(jié)構(gòu)建設(shè)的要求?，F(xiàn)結(jié)合具體設(shè)計(jì)，進(jìn)行如下分析。

2 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

從長壽命瀝青路面的研究角度來說，全厚式瀝青路面結(jié)構(gòu)整體性能備受認(rèn)可，不過建設(shè)中難以被有效應(yīng)用。目前，瀝青路面建設(shè)中，多通過優(yōu)化粒料底基層設(shè)計(jì)和組合式底基層設(shè)計(jì)，來達(dá)到長壽面路面的設(shè)計(jì)目標(biāo)。開展設(shè)計(jì)時依據(jù)道路路基頂面容許壓應(yīng)變和瀝青層層底水平容許拉應(yīng)變等指標(biāo)，結(jié)合現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，運(yùn)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，開展長壽命瀝青路面結(jié)構(gòu)的相關(guān)設(shè)計(jì)。此工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)情況如下：(1)厚度。瀝青層24 cm；級配碎石20 cm；半剛性層20 cm；砂礫層20 cm。(2)模量。瀝青層1 200 MPa；級配碎石500 MPa；半剛性層1 200 MPa；砂礫層120 MPa；土基層80 MPa。

3 路面材料的選擇和設(shè)計(jì)

瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，運(yùn)用長壽命理念，要做好路面材料的選擇和設(shè)計(jì)。本工程的具體設(shè)計(jì)如下：(1)路基。因?yàn)榻ㄔO(shè)地缺少石料，難以開展原基礎(chǔ)換填施工，所以使用壓實(shí)風(fēng)積沙路基。為了保證基礎(chǔ)承載能力，在土基層布置天然砂礫墊層，保證基礎(chǔ)受力特性的同時，實(shí)現(xiàn)對路基的有效保護(hù)。(2)底基層。此部分選擇的是水泥粉煤灰穩(wěn)定碎石，為了能夠避免半剛性基層材料層出現(xiàn)裂縫，選擇模量水平較高的水泥穩(wěn)定碎石和高性能的水泥材料。設(shè)計(jì)時考慮到干縮裂縫以及溫縮裂縫的控制需求，最終使用了3%的32.5號水泥材料，結(jié)合使用粉煤灰材料。(3)級配碎石層。此部分使用的材料，以花崗巖為主要石料，礦料級配設(shè)計(jì)成骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)。(4)瀝青層。選擇的材料為改性瀝青混合料；使用的膠結(jié)料為SBS改性瀝青材料；使用的礦料級配設(shè)計(jì)為AC-25粗型級配。(5)其他層。對于連接層和磨耗層等，結(jié)合實(shí)際情況，按照長壽命瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范，選擇相應(yīng)的材料。

4 施工質(zhì)量的把控

若想保證長壽命瀝青路面的質(zhì)量，要做好全面的把控。在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)要明確提出施工質(zhì)量把控要求，比如如下內(nèi)容：(1)壓實(shí)度。路面施工的壓實(shí)度水平高低，直接影響著瀝青路面的使用壽命，因此要做好嚴(yán)格的把控。結(jié)合各層施工規(guī)范要求，比如水泥穩(wěn)定碎石層，做好嚴(yán)格的把控，保證攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的連續(xù)性以及均勻性。(2)均勻性。影響路面壽命的因素中，混合料均勻性為重點(diǎn)因素。施工作業(yè)中要做好離析的把控，進(jìn)而保證路面的使用壽命。開展瀝青路面施工作業(yè)，要做好混合料拌和以及攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的嚴(yán)格把控，結(jié)合實(shí)際情況，選擇廠拌或者其他方法，保證混合料制作的質(zhì)量和效果。

5 長壽命瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法

5.1 做好控制指標(biāo)的把控

從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)踐來說，要做好控制指標(biāo)的把控，即層底拉應(yīng)變指標(biāo)。不同地區(qū)的要求不同，在進(jìn)行時設(shè)計(jì)人員要做好規(guī)范的了解合調(diào)查，結(jié)合本地區(qū)的實(shí)際情況，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。按照現(xiàn)行的公路長壽命瀝青路面技術(shù)規(guī)范，建設(shè)的長壽命瀝青路面，設(shè)計(jì)年限要達(dá)到40年不產(chǎn)生疲勞破壞，并且能夠承受1億次標(biāo)準(zhǔn)荷載作用。開展結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時嚴(yán)格遵循技術(shù)規(guī)程和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，做好全面的把控，保證使用壽命的同時，做好經(jīng)濟(jì)性的有效把控，保證建設(shè)的效益。

5.2 做好設(shè)計(jì)方法運(yùn)用的把控

(1)路基設(shè)計(jì)

受到重復(fù)荷載的作用影響，瀝青路面結(jié)構(gòu)很容易出現(xiàn)變形，影響著公路運(yùn)行的安全性以及行車的舒適性。除此之外，還會使得面層底面產(chǎn)生很大的拉應(yīng)變，最終加速路面疲勞破壞?；诖?，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)要做好路面結(jié)構(gòu)的永久變形量指標(biāo)的把控。關(guān)于如何控制路基過多永久性變形，研究學(xué)者提出了不同的方案，大致可以分為以下兩種：(1)構(gòu)建預(yù)估模型，進(jìn)行永久應(yīng)變的分析。運(yùn)用分層總和法，進(jìn)行累積變形量的估計(jì)和計(jì)算。根據(jù)設(shè)計(jì)條件和實(shí)際情況，確定永久變形量的基本標(biāo)準(zhǔn)。(2)限制公路路基土的盈利水平，減少或者杜絕剪切破壞的出現(xiàn)，或者基于重復(fù)荷載，使得永久變形可以趨于穩(wěn)定，將永久變形總量把控在適宜的范圍內(nèi)，避免因?yàn)殚L期積累，引發(fā)路面車轍或者裂縫等問題。

(2)半剛性基層

長壽命瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的半剛性基層，主要為剛性材料。一般來說，輕易不會發(fā)生因?yàn)殚L期累積變形造成損壞的情況。質(zhì)量達(dá)標(biāo)的半剛性基層，整個結(jié)構(gòu)的抗壓強(qiáng)度至少能夠達(dá)到2 MPa。由于荷載產(chǎn)生的壓應(yīng)力，即使是貨車專用道上行駛的重載，公路路面出現(xiàn)的壓應(yīng)力也只有1 MPa，傳遞到公路基層表面時比較小，所以基本可以不考慮。

(3)瀝青層

瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)踐中，運(yùn)用長壽命理念，若想達(dá)到40年不產(chǎn)生疲勞破壞的目標(biāo)，需要做好嚴(yán)格的把控。在進(jìn)行瀝青層的設(shè)計(jì)時，要優(yōu)選設(shè)計(jì)材料，構(gòu)造各類瀝青混合料材料的疲勞曲線，根據(jù)各個公路路段的交通量，基于損傷積累的原則，開展公路設(shè)計(jì)期限內(nèi)的路面疲勞驗(yàn)算分析，進(jìn)而獲得高性能的瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。需要注意的是，開展設(shè)計(jì)時除了要做好方案的性能分析外，還要做好全面設(shè)計(jì)的把控。通過優(yōu)選材料，提出可行性的施工方案，為后續(xù)瀝青路面施工作業(yè)的開展，提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支持，保障公路建設(shè)的質(zhì)量和效益，促使公路達(dá)到長壽命要求。

6 結(jié)束語

綜上所述，瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)踐中，運(yùn)用長壽命理念，要從結(jié)構(gòu)的選擇和材料以及施工參數(shù)的確定等方面，做好嚴(yán)格的把控。文中結(jié)合具體實(shí)踐，進(jìn)行了長壽命瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析，提出了設(shè)計(jì)把控的要點(diǎn)和方法，為相關(guān)人員提供借鑒和參考。