半刚性基层沥青路面的过去,现在和未来

ｔ ＊ ａ ＝４ ￣ ｔ ／－０ ａ４ １ ＝ｃ ０ Ｉ ． ． １
蝈牧式密级配． Ｉ ｃ
ｒ ｓ 功－∞湛ｏＩ ２ 中 ｕ ｅ －ｍ 】 一Ｏ ５ 粒式意域配， ２ Ａ ｃ 钢ｎ －ｏ 嘶 ｌ ￣ ０ ５ 粗粒式意级配． １ｏ ｕ ， ． －２ Ｉ ｃ ｂ ３ ｍ １０ ・ 严 Ｅ ５ｏ ＿ Ｏ ５承扼稳定碎石 ｉ． ２
图 ２的设计思想进行设计。由于永 久性路 面现在国内还不很常见 ， 所 性基层力路面的整体 承载力还是能满足要求 的， 但是 国外常见 的永久 以 参 考 美 国 Ｗａｎ Ｓ３ ｙ ｅＵ ０道 路 永 久 路 面 结 构 设 计 参 数 拟 定 了 一 种 路 性路面 的路表弯沉还是小 于半 刚性基层沥青路面 。 并且其路基表面竖
７ ０６ ） １ ０ ４
摘要 ： 对我国常见的半 刚性基层沥青路 面和永久性路 面在 荷载作用下的应力响应进行 了对 比分析 ， 绍了半 刚性基层 沥青路 面和永久性 介
路 面 各 自特 点 ． 为路 面结 构 的选 择 提 供 了一 定 的 依 据 。 关键 词 ： 刚性 基 层 沥 青路 面 ； 久 性 路 面 ； 面 结 构 ； 力状 态 半 永 路 受
ｕｏ Ｏ ， 土 ■ ｌ ３
止路面结构 的过大的永久变形。当今 的沥青路面设计趋势认 为， 高 在 等级公路中 ， 尤其是半刚性基 层的高等级公 路路面设计中 。 现行规范 规定的弯沉值 已失去了对路面结构 的控制作用 ， 反而路基在使 用的过 程中保 持 良好 的工作状态 对路面寿命 、路 面使用性能有着重要 的作 用。 因此 ， 路 面设 计 中进 一 步 考 虑 路 基表 面 压应 变 指 标 是 有 意 义 的 。 在 剪 应力是为 了控制路面的失稳型车辙 ， 如果了路面结构的剪应力 过 大 ． 夏 季 高温 情 况 下 路 面 极 易 产生 失 稳 型 车 辙 。 由 计 算 可 知 半 刚 在 性 基 层 沥 青 路 面 结 构 内 的 剪 应 力 要 对 大 于 永 久 性 路 面 的面 层结 构 内 的剪应力 ． 因此 ， 果 采用 半 刚 性 基 层 沥 青 路 面 就 增 大 了产 生 失 稳 型 如 车 辙 的 可 能 性 ．这 可 能正 是 我 国路 面经 常 出 现 失 稳 型 车辙 的 原 因 之

半刚性基层路面的病害及其分析摘要：本文通过对现今我国沥青路面主要使用的半刚性基层的分析，讨论了半刚性基层沥青路面存在的病害，主要是其裂缝形式，分析了裂缝的形成机理，并提出了预防裂缝产生的措施。

关键词：半刚性基层沥青路面裂缝形式形成机理预防措施1 引言随着我国经济的迅速发展，高等级公路的里程不断增加。

为适应高等级公路重交通、重载对道路的要求，以无机结合料稳定粒料(土)类为基层，沥青混凝土为面层的半刚性路面被大量用于高等级公路路面。

半刚性路面具有两个较明显的特点，其一是：具有较高的强度和承载能力。

其二是：半刚性基层刚度大，从而提高了沥青面层抵抗行车疲劳破坏的能力。

然而，由于半刚性基层性脆，抗变形能力差，在温度或湿度状况变化时及在荷载作用下易产生开裂，这种裂缝往往要扩展到面层，随着道路使用期限的延长，路面裂缝仍然在不断增加和发展。

通过对国内已建成的高速公路使用调查表明，半刚性沥青路面裂缝问题日益突出，并已成为该结构的主要缺陷。

2半刚性基层沥青路面结构破坏模式2.1材料特点目前国内较多采用的水泥稳定碎石及石灰、粉煤灰稳定碎石二种半刚性基层，具有承载力大、刚度大、模量高、板体性强、弯沉小而且投资经济，缺点在于这种材料变形小，特别是温缩、干缩变形大，易开裂，属于脆性材料。

2.2半刚性基层路面的破坏模式由于半刚性基层材料温缩和干缩特性，以及材料本身的脆性，裂缝的产生不可避免。

裂缝的存在导致三种结果：首先当车轮从裂缝的一侧经过到达裂缝的另一侧时，形成突变，并在裂缝处产生较大应力集中，表现为面层在裂缝处的上下剪切和层底弯拉，这些应力，加之温度应力的综合、反复作用，最终导致面层疲劳破坏而产生反射裂缝；其二，水沿裂缝渗入路面结构内，在行车荷载作用下，对基层、底基层、路基形成水力冲刷，将材料中的细料挤出，材料松散并形成坑槽，半刚性基层失去板体性，弯沉迅速增大，最终导致结构破损；第三，界面上水的存在改变了界面接触条件，于是结构不再连续，界面成为半连续甚至光滑接触模式，这种情况使得路面的受力状态变得十分不利，沥青层底有可能出现超过极限拉应力，导致沥青面层开裂，承载力降低，产生车辙等病害，成为导致路面破坏的又一原因。

3计算结果分析
3.1路表弯沉分析
路表弯沉数据是影响路面总体刚度的一个非常重要的指标，直接影响了路面的质量和后期的可靠性。

一般而言，路表弯沉与
（下转112页）
97
2020.06 |
小。

层层
果车
，说
感。

疲劳
[2]郑惠虹.路用水基聚合物SRX稳定道路基层应用优势与经济技术指标分析[J].科技展望.2014.21.
[3]陈静云,刘佳音,刘云全,周长红.加速加载条件下沥青路面结构动力响应[J].哈尔滨工程大学学报.2014.06.
[4]李安,郑南翔,甘新立.沥青路面结构转换基层合理模量范围研究[J].武汉理工大学学报.2014.01.
作者简介
赵瑾(1985.08.01-)，男，项目总工，公路工程。

112|CHINA HOUSING FACILITIES。

刍议公路沥青路面结构柔性基层和半刚性基层组合公路沥青路面结构是指由路基、基层、面层等各层组成的道路结构体系。

其中，基层是沥青路面结构中最重要的部分之一，它直接承受车辆荷载，并向下传递到路基。

在基层的选择上，常见的有柔性基层和半刚性基层等不同类型。

本文将对柔性基层和半刚性基层的组合进行刍议。

柔性基层是指具有一定强度和变形能力的道路基层。

它由石灰土、水泥土等材料作为基层料，加入适量石子、沥青等混合料制成。

柔性基层具有较好的弯曲变形能力和耐久性，能够分散荷载、减小沉降，减少对路基的影响。

同时，柔性基层具有较好的抗冻融性和抗水稳定性，不易受水分和温度变化的影响。

因此，柔性基层在一些地质条件较差、地下水位较高或交通量较大的路段中广泛应用。

半刚性基层是位于柔性基层和面层之间的一层，它可以增加路面的刚度，分担车辆荷载。

半刚性基层一般采用水泥混凝土或水泥稳定的砂石混合料制成。

半刚性基层具有较高的抗变形能力和抗裂性能，能够提高路面的稳定性和抗滑能力。

同时，半刚性基层还可起到加强连接层的作用，避免面层与基层的分层和开裂。

因此，半刚性基层适用于交通量较大、重载车辆较多或需要提高路面刚度的路段。

柔性基层和半刚性基层的组合在一些特殊的路段中具有较好的效果。

比如，在高速公路的出口匝道、连接路和主线与匝道之间的过渡段等路段，通过采用柔性基层和半刚性基层的组合，可以有效地解决路面变形和开裂的问题，提高道路的使用寿命和舒适性。

此外，在一些特殊的地质条件下，也适用柔性基层和半刚性基层的组合。

比如，在软弱的地基地质条件下，柔性基层能够减少对地基的荷载传递，保护地基不被破坏；而半刚性基层则能够提供较好的刚度，增强路面的稳定性。

因此，柔性基层和半刚性基层的组合在这些地质条件下能够充分发挥各自的优势，提高路面的整体性能。

综上所述，柔性基层和半刚性基层的组合在公路沥青路面结构中具有一定的优势。

通过合理选择和组合这两种基层，可以提高路面的强度、稳定性和舒适性，延长路面的使用寿命。

合理化的半刚性基层沥青路面结构以及影响其因素[摘要]：随着我国经济的迅速发展，高速公路的里程不断增加，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。

但我国高速公路的半刚性基层沥青路面设计还没有成熟，有待于进一步研究。

[关键词]：半刚性沥青路面；路面结构；影响因素一、半刚性沥青路面的应用半刚性基层因具有强度大，稳定性好及刚度大等特点，被广泛用于修建高等级公路沥青路面的基层或底基层。

在我国已建成的高速公路路面，90％以上是半刚性基层沥青路面，在今后的国道主干线建设中，半刚性基层沥青路面仍将是主要的路面结构形式。

因为它具有较高的强度和承载能力，其材料具有较高的抗压强度和抗压弹性模量，并具有一定的抗弯拉强度，且它们都具有随龄期而不断增长的特性，因此半刚性沥青路面通常具有较小的弯沉和较强的荷载分布能力。

然而随着半刚性沥青路面的大量使用实践证明，如果面层不够厚，路表面会很快产生裂缝，初期产生的裂缝对行车无明显影响，但随着表面雨水或雪水的浸入，在大量行车荷载反复作用下，会导致路面强度明显下降，产生冲刷和唧泥现象，使裂缝两测的沥青路面碎裂，加速沥青路面的破坏，影响沥青路面的使用性能。

所以路面究竞要多厚，还没有一个确定的观念。

也就是说，我国高速公路的半刚性基层沥青路面设计还没有成熟，在设计方法上存在着随意性和一定程度上的盲目性。

二、合理化的半刚性沥青路面结构图式从路段的路面结构和实际的使用状况，以及半刚性基层沥青路面实体工程设计成果来看，半刚性基层沥青路面的承载能力主要依靠半刚性基层。

因此承载能力改变时主要通过改变基层的厚度来实现。

沥青面层的厚薄主要考虑道路等级(交通量)的影响。

1、半刚性基层沥青路面结构根据参数分析，推荐的基本原则及国内外路面结构设计原则，对半刚性基层沥青路面共推荐60种典型结构，供有关单位设计时直接选用，下图是其中之一：重交通道路沥青路面典型结构图表1注：AC--沥青混凝土；LFGA--二灰碎石；LFS--二灰土2、结构推荐和验算的几点说明(1)沥青面层厚度在8～15cm之间，这主要根据调查结果及我国道路建设的现状和水平。

随着我国经济的快速发展，国家加⼤基础设施建设，⼴西路建设的⾥程不断增加，并且以⽆机结合料稳定粒料（⼟）类为基层，沥青混合料（沥青混凝⼟）为⾯层的半刚性路⾯已经成为⼴西公路路⼯程的主要路⾯结构类型。

这种路⾯结构具有强度⾼、平整度好及抗⾏车疲劳性好等特点。

然⽽随着这种结构形式的⼤量使⽤，通过调查发现此类结构也存在⼀些问题，尤其是半刚性沥青路⾯裂缝问题，已成为该结构的主要缺陷。

这种路⾯结构在通车两年后⼤多会出现裂缝，初期产⽣的裂缝对⾏车并⽆影响，但随着地表⽔的浸⼊，在⼤量⾏车荷载的反复作⽤下，在基层裂缝中的⽔会产⽣相当⼤的动⽔压⼒，随着荷载的反复作⽤，压⼒⽔不断冲刷基层材料中的细料，细料浆被唧出，沥青⾯层就会沿裂缝产⽣下陷现象，同时在裂缝的两侧引起新的裂缝，导致路⾯裂缝两侧破碎，强度明显降低，路⾯产⽣龟裂，坑槽等病害，影响沥青路⾯的使⽤性能，造成沥青路⾯早期损坏。

沥青路⾯开裂的原因是多种多样的，影响裂缝的主要原因有：沥青和沥青混合料的性质、基层材料的性质、⽓候条件、交通量和车载类型以及其它施⼯因素等。

作为半刚性基层沥青路⾯开裂原因归纳起来可分为三种：疲劳裂缝、温度裂缝、反射裂缝。

其中引起沥青路⾯早损的最主要、最普遍的原因就是反射裂缝，这种裂缝是由于半刚性基层的⼲燥收缩及温度收缩开裂，在裂缝部位应⼒集中使得沥青⾯层产⽣反射裂缝。

通过调查研究表明，反射裂缝产⽣的基本机理是：受拉疲劳、受拉屈服与剪切屈服，在它们的联合或单独作⽤导致产⽣反射裂缝。

在这种半刚性沥青路⾯上现场钻芯取样观察表明：裂缝中相当数量为半刚性基层先裂⽽导致沥青⾯层开裂的反射裂缝，因此，反射裂缝成为半刚性沥青路⾯的主要病害，因此，在路⾯结构设计中应充分考虑防裂问题。

根据国内外有关资料表明，预防和减轻反射裂缝有：（1）半刚性基层锯缝；（2）预制微裂纹；（3）提⾼沥青⾯厚度；（4）提⾼基层材料强度；（5）设置应⼒消解层；（6）设置中间层（过渡层）。

【技术】半刚性基层沥青路面病害原因及维修对策随着我国经济的迅速发展，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。

它具有较高的强度和承载能力，并具有一定的抗弯拉强度。

然而随着半刚性沥青路面的大量使用实践证明，由于半刚性路面设计理论还不完善、施工水平参差不齐、质量控制标准不一，致使此类路面质量水平差异性较大，如果面层不够厚，路表面会很快产生裂缝，加速沥青路面的破坏，影响沥青路面的使用性能。

1半刚性基层沥青路面结构性病害产生原因及表现形态为了节约投资和避免车辙，我国以往修建沥青路面通常采用强基薄面的路面结构组合设计，这种路面结构的整体抗拉强度大，沥青面层的层底应力也多是处于受压状态，理论上路面几乎不会过早出现结构性破坏，然而实际使用已表明，我国半刚性基层沥青路面除了出现泛油、横向开裂、车辙外，也出现松散、唧浆、沉陷、坑槽和龟裂等路面结构性破坏，使路面强度降低，结构承载能力下降，需要进行较频繁的维修。

1.1产生原因半刚性基层沥青路面结构性病害的产生与路面施工有直接联系。

在摊铺时，由于沥青混合料一旦接触到基层即出现迅速降温，使沥青面层与基层之间出现一个相对疏松的近层状欠压层；另外，在沥青混合料施工时，由于粒径较大、摊铺方式、人工扰动等因素造成的粒度离析，以及各种原因可能导致温度离析，都会影响沥青混合料的压实并导致其部形成大小不一、形状各异的欠压区域。

这里的欠压区域和前述的欠压层构成了潜在的“储水腔”，而多数半刚性基层本身的透水性很差，结果在路面内部由储水腔和截水层构成潜在的积水系统。

强基薄面的路面结构从两方面促使路面开裂；一是强度高的半刚性基层容易产生收缩开裂并导致较薄的沥青面层出现反向裂缝；二是基层相对刚度大使较薄沥青面层的剪应力变大，而且在高温、低温和沥青面层老化的情况下应力状态更不利，最终导致道路表面出现很多剪切裂缝。

结果是，路面积水系统的进水通道被打开，为路面处于内部积水状态创造了条件。

论述沥青路面和水泥路面的优缺点并用你所学的知识预测今后的发展趋势目前,我国我国高速公路是使用沥青路面越来越多,而水泥路面越来越少,出现了一边倒的趋势.柏油路也叫沥青路.其基层构造与水泥路也叫钢筋混凝土路一致,沥青路的不同在于面层加一层细石混合沥青.两种路面的优缺点：一、费用高速公路两种路面的养护费用比较虽然沥青路面比水泥路面有养护更方便、通车更快的特点,但其养护费用与建造费用是成正比的,目前国内许多高速公路沥青路面出现了建得起、养不起的尴尬局面.沥青路面局部修复或加铺时,需要的机械多而全,必须动用沥青搅拌楼、摊铺机和压路机,其局部修复养护费用比新建费用大致高4倍～5倍,而水泥路面局部换板可使用三辊轴机组或小型机具施工,动用的机械设备少而轻巧,其局部修复的养护费用是建造费用的2倍～3倍.虽然沥青路面养护有通车快,比水泥路面便于做薄层加铺,不用考虑接缝防裂等特点,但在我国目前沥青、集料、机械、养护施工等严峻形势下,其养护费用大致为水泥路面的3倍左右.二、使用寿命相同设计、施工水平下两种路面的使用年限比较在相同设计、施工水平下,水泥路面到大修的使用年限比沥青路面长一倍,与路面设计使用的基准期相当：水泥路面30年,沥青路面15年.观测表明,同样是水泥混凝土路面,使用小型机具与滑模摊铺相比,达到相同破损率时,滑模摊铺水泥混凝土路面比小型机具施工的水泥混凝土路面使用寿命长6年～7年.湖南长沙至益阳高速公路水泥混凝土路面与益阳至常德插传力杆的水泥混凝土路面对比表明,每条缩缝插入传力杆,达到相同破损率时,有传力杆水泥混凝土路面比未插传力杆的水泥混凝土路面使用寿命长3年.因此,建议将长沙至益阳高速公路水泥混凝土路面全部后补插传力杆,以延长该路段的使用寿命.相同设计水平是指高速公路沥青、水泥路面的路面结构设计应适应相应的交通量与超载要求,相同的施工技术水平指两种路面的施工都应该采取大型摊铺机进行.水泥路面使用大型搅拌楼和滑模摊铺机,沥青路面使用沥青拌合楼、沥青摊铺机及其配套的压路机等.在这样“相等”的条件下,水泥混凝土路面的使用寿命比沥青路面长一倍.三、路面结构沥青路面是在柔性基层、半刚性基层上,铺筑一定厚度的沥青混合料作面层的路面结构.这种路面与砂石路面相比,其强度和稳定性都大大提高.与水泥混凝土路面相比,沥青路面表面平整无接缝.行车振动小,噪音低,开放交通快,养护简便,适宜于路面分期修建.沥青路面的缺点是温度敏感性较高.夏季强度下降,若控制不好会使路面发软泛油或推移剪切破坏.低温时沥青材料变脆可能引起路面开裂.水泥混凝土路面是指以水泥混凝土板作为面层,下设基层、垫层所组成的路面结构,又称刚性路面.水泥混凝土路面强度高,稳定性好,使用寿命长,适用于繁重交通道路.但需设置许多接缝,这些接缝增加了施工的复杂性,并且影响行车的舒适性,接缝又是路面的薄弱点,应合理设计、认真施工,否则,容易出现唧泥、错台等危害.以前由于沥青路面建设成本高沥青材料本身比较贵,所以水泥路面比沥青路面更容易被接受.随着经济的发展和沥青炼制技术的提高,在造价方面沥青路面已经没有什么劣势了,所以现在不论是新建道路和旧路改建都大量采用沥青路面.今后的发展趋势：沥青路面结构层在世界范围来讲是高速公路首选的结构层,它有很多优势是不言而喻的,目前修建一条高速公路不太难,从平原到山区,从湖泊到丘陵.从沥青路面建设来讲技术标准、技术规范、操作程序十分成熟并且成型,而难的是如何把沥青路面养护好,保持路面结构的完整性,延长路面使用年限,这也是世界各国沥青路面养护者共同面临的一项课题,大家也都在进行积极有益的探索.这里就国内高速公路沥青路面的养护发展趋势做一些论述.1、路面诊断智能化路面诊断智能化分为两个阶段,首先是路面检测的自动化.与之相适应的许多路面检测设备应运而生,如路面综合检测车、横向摩擦力系数检测车、弯沉仪、激光平整度仪等等,通过这些检测设备进行路面数据自动采集.大部分路面检测设备技术是成熟的,但是路面综合检测车目前在国内还处于研究、探索、试用阶段,还没有形成规模,最具有代表性的是武汉大学和南京理工大学的路面综合检测车.第二是路面管理专家系统,其功能是将路面检测数据进行储存和分析,通过数据处理评定路面使用性能和提出养护对策.路面管理系统通过交通部多年努力推广和运用,虽然取得了一批成果,但是目前还不能提出养护对策.为此很多公路养护管理部门在进行深入的研究,探索沥青路面各项技术指标的变化规律,通过技术经济综合比较提出切实可行的养护对策,为制订年度养护计划提供技术保障.2、预防性养护的常态化从目前国内养护情况看,基本上都是事后性养护,就是出现了病害才去处理问题,而真正实行预防性养护有个过程,并且取决于智能化数字处理的准确性.从世界范围来讲,在实行预防性养护过程中,除了日常性地做好排水和常规性的病害处理外,有三种预防性养护的方式和方法被广泛应用：雾封层技术微表处技术宏表处技术3、养护设备的一体化随着高速公路的不断发展,社会对高速公路的要求随之增高,要求高速公路提供快速、安全、高效的道路运输条件,如继续采取传统的修补坑槽、裂缝等的方法,耗时长、效果差,影响道路安全畅通,其发展趋势必然是养护施工设备的一体化.如美国、德国、日本等国家生产了现场热再生养护列车,它代表当今世界养护施工机械化、一体化的发展方向,集加热、铣刨、摊铺等功能于一体,每工作日可以对1～2km沥青路面进行再生养护,大大提高了养护效率,减少了占道时间.4、养护材料的节能环保化沥青路面材料再生利用可以缓解资源压力,有利于环境保护和降低养护成本,受到了各国的普遍重视.欧美发达国家经过多年的系统研究,开发了五种再生方式以及一系列成套设备,已经形成了一套比较完整的再生技术,达到了规范化和标准化的成熟程度,部分国家出台了相应的政策法规强制规定废旧沥青路面材料必须进行再生利用.1997年国际经合组织对11个国家的路面材料再生利用情况进行了调查,发表了道路工程再生利用战略白皮书.我国还处在引进、消化、试用阶段,我国大部分高速公路在沥青路面养护过程中将大量铣刨料废弃,不仅破坏了环境,浪费了资源,而且增加了成本.因此作为高速公路的管理者、养护者非常有必要增强环保节能意识.。

半刚性路面基层存在问题及对策浅议作者：常红梅来源：《价值工程》2013年第04期摘要：本文分析了我国半刚性基层高等级公路早期损坏类型及成因，对我国高等级公路路面典型结构的发展趋势做了简单分析。

Abstract： This paper analyzes the types and causes of early damage high-grade highway semi-rigid base， and does a simple analysis of the development trend of China's high-grade highway pavement typical structure.关键词：半刚性基层；破坏；裂缝Key words： semi-rigid base；destruction；cracks中图分类号：U41 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）04-0100-021 我国高等级公路半刚性路面基层存在问题由于国内高等级水泥路面结构病害多发且修复困难，半刚性沥青路面基层结构逐渐成为近几年我国高等级沥青路面施工常用的基层结构。

半刚性基层结构具有一定的板体性、刚度、扩散应力强，具有一定的抗拉强度、抗疲劳强度、良好的水稳定特性。

这些都符合路面基层施工要求，且有助于改善路面基层受力性能，确保基层稳定。

但是该基层机构存在的一些早期病害也引起了业界的广泛关注。

就半刚性基层沥青路面病害情况来看，其存在的缺陷主要表现在对重载车敏感性大、开裂、进水等方面：1.1 半刚性基层的开裂或收缩、开裂都可能引发不同程度的反射裂缝。

地表水渗入裂缝，可能改变沥青层与基层界面的结构条件，造成路基、底基层和基层的水分状况恶化，降低基层承载力，表面在水力冲刷的作用下产生灰浆，导致裂缝部位出现坑槽或唧浆现象；其次，裂缝也改变了路面荷载状况。

当车轮从裂缝处经过时，荷载无法连续传递，致使路面裂缝两侧产生应力突变，并出现上下剪切、表面受拉的情况。

．
里 ００ ．Ｏ
一
一
蝎
匡
。
在 沥青 路 面结构 不 同深 度 内 ．温 度随气 温呈 现 出周 期 性变 化 ．但变 化 幅度 随着 深度 的增 加而减 少 ，温 度峰值 的产 生也 随着 深度 的增加 而滞 后 。
ｏ
００ ． ２ ００ ． ４ ＯＯ ．６
・
度 ．使 得上 覆 的沥青 面层 承受 的弯 拉应 力较 小 ，这
样 沥 青 面层 就有 较 强 的抵 抗 行 车疲 劳 破 坏 的 能力 。
缩会 不断 减小 。所 以 ，干缩 主要 发生 在材 料 强度 形
成 的过 程 中 ，若 水 分在 强度 发展 过程 中过 快散 失 必 将 导致 干缩 发 生 。 当半 刚性 基层 施工 结束 尚未 铺沥 青层 之前 。可
以上特 点证 明 ，作 为长寿命 沥青 路 面 的基 层 ，从 力
学 角度 讲有 一定 的适 应性 ，本 文将 对长 寿命 沥青 路
面 的半 刚性 基层 的开 裂及 防治 措施 进行 分析 。
１ 沥青 层厚 度对 基层 开裂 的影 响
１１ 对 干 缩 的 影 响 ．
以通 过保 湿养 生减 少开 裂 ，但摊铺 沥 青层 之后 ．基
层 内应 力 梯 度 高８ ％ ，层底 最 大拉 应 力 高４ ％ ；就 ５ ４ 横 断方 向而 言 ，１ｃ 青 层 较３ ｃ ５ ｍ沥 ０ ｍ沥青 层 内应 力 梯 度 高 １０ ，最 大 拉 应 力 高 ３ ％ ；在 深 度 方 向 ， ２％ ５ １ｃ ５ｍ沥青 层 较 ３ ｃ 青 层 内应 力 梯 度 高５ ％ 。最 ０ ｍ沥 ５
一
一
－
０． ０８ ０． ０ １ Ｏ． ２ １

半刚性基层————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：ﻩ半刚性基层一、概述1.半刚性基层发展和应用概况６0~70年代：石灰土——经济7０年代：开始应用二灰类,但碎石无级配80~９0年代：大量应用二灰稳定类,悬浮型结构90年代：同时应用二灰稳定类和水泥稳定类２. 半刚性基层类型基层类型:（1）粒料类基层(２)有机结合料稳定类——沥青稳定类沥青稳定土沥青碎石——沥青碎石、沥青贯入沥青稳定碎石沥青混凝土（３）无机结合料稳定类——半刚性基层此外还有刚性基层——混凝土、贫混凝土基层半刚性基层类型：（1）石灰稳定类（2）水泥稳定类(３）综合稳定类(４)工业废渣稳定类常用半刚性基层类型:(1)二灰稳定类二灰稳定碎石、二灰稳定砂砾——基层二灰土——底基层(２）水泥稳定类水泥稳定碎石、水泥稳定砂砾——基层水泥土——底基层水泥稳定砂、水泥稳定石屑等,水泥稳定中粒土——低等级公路基层、高等级公路底基层３. 半刚性基层的特点（1）优点①强度高、承载力大、整体性好②稳定性好(水稳性、冻稳性)③刚度大④对地方材料的质量要求较低⑤就地取材，经济性能好(2）缺点①收缩系数较大、抗变形能力差②透水性差，表面易积水③破裂后不能愈合④对荷载大小的敏感性较大(3)特点①较大的刚性、抗变形能力差②弯拉强度控制设计目前沥青路面设计中，采用劈裂强度③环境温度和湿度对强度形成有很大的影响④强度和刚度均随龄期增长、后期衰减并逐渐疲劳（4）再认识——结论①裂缝难以解决②排水性能不好③强度、模量会不断衰减④抗车辙能力并不比柔性基层好⑤对重载、超载交通敏感性大⑥铺筑过程易提前开裂⑦维修困难养生时间长、破坏后无愈合能力，新老基层无法联结⑧与沥青面层之间难以成为整体⑨施工中表面处理困难无法铣创或修补，浮灰难以清除二、强度形成机理１. 强度形成机理(1)石灰稳定类①离子交换作用粘土凝聚(初期强度)②结晶作用形成含水ＣaＣO3(CaＣＯ３•nH2Ｏ),属晶体结构（后期强度）③碳酸化作用形成碳酸钙（后期强度）④火山灰作用形成含水硅、铝酸钙(主要的作用，中、后期强度）（２)水泥稳定类①离子交换作用②水泥的水化作用和硬化作用产生水泥石(主导性，全过程)③水泥水解产物(Ca(OH)2）的作用——碳酸化作用,属次生的。

路 面 总 厚 度 66 85cm ～
4～6cm 6～8cm 细粒式沥青混凝土
中粒式沥青混凝土
优点： ☻ 行车舒适性好、 噪音小
☻ 适应性强 ☻ 养护维修方便
8～12cm 粗粒式沥青混泥土
32～40cm
基
层
16～20cm
底基层
土
施工单位项目技术负责人员培训课件
基
缺点: 耐水性差 温度稳定性差 平整度的保持性差
公路沥青路面设计规范(JTJ 014-97)-交通部
公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006)-交通部
施工单位项目技术负责人员培训课件
36
36
施工单位项目技术负责人员培训课件
施工单位项目技术负责人
施工单位项目技术负责人员培训课件
施工单位项目技术负责人员培训课件
施工单位项目技术负责人员培训课件
现状与问题


第一阶段：总体成功，主要问题是反射裂缝问 题（96年前） －交通量小、轴载轻 第二阶段：高速公路逐渐成网，运输量增加， 平整度的不恰当追求造成了压实不足以及重交 通，主要问题是“水损坏”（2001年前）
－交通量大、轴载增加、压实度小

目前，混合料普遍采用密实型、改性沥青和 SMA使用，“水损坏”减少，车辙严重
施工单位项目技术负责人员培训课件
材料要求与设计参数
■ 根据参数的重要性和参数数据获取的可行性，路基、粒料 和无机结合料类材料的设计参数，可分水平一、水平三两个 水平确定；沥青结合料类材料的设计参数，可分水平一、水 平二和水平三三个水平确定。各水平的要求如下： 水平一，直接通过室内试验实测确定。 水平二，利用已有经验关系式和性质指标试验转换确定。 水平三，参照典型数值（表值）确定。

养护高等级公路半刚性基层沥青路面的主要对策1半刚性基层路面的特征在我国高等级公路中半刚性基层沥青路面是主要的路面结构形式，由于该路面与柔性路面的结构特征不同。

所以，它产生病害的原因及维修对策与柔性路面也是不同的。

半刚性基层具有较高的刚度，具备较强的荷载扩散能力。

所以施工及运营过程中一定要保持半刚性基层的整体性；半刚性基层起着结构承载能力作用，而沥青面层只起着功能层作用。

因此半刚性基层沥青路面结构的主要破坏形式是半刚性基层的弯拉疲劳损坏；该路面采用防水下渗措施是十分重要的。

这是规范的规定。

正因为这些与柔性路面的不同，如果还采用柔性路面的维修方法，自然就导致半刚性基层沥青路面维修的失败。

这里就其高等级公路半刚性基层沥青路面的病害特征及其产生原因，对传统的路面维修方法进行了修正和改进，同时新对策在路面养护维修实践中保证了路面维修的有效性和耐久性。

2半刚性基层沥青路面的病害半刚性基层沥青路面的典型病害可划分非结构性损坏和结构性损坏。

非结构性损坏是指半刚性基层的板体性未受到破坏。

而结构性损坏是指路面损坏位置下的半刚性基层受到损坏，从而使板体强度减弱或完全丧失。

(1)非结构性损坏，主要有桥头跳车、间距规则的横向裂缝、路表局部网裂、正常车辙和桥面铺装层剥落等。

桥头跳车有两种情况：一是台背填土压实不足，导致填土在台背后数十米范围内下沉。

其特征为：沉降在行车方向是渐变的，延续距离相对较长，路面的整体强度未受破坏，路表面也少有损坏，但行车时具有明显的“波浪”感；二是由于桥梁与台背填土刚度的差异而产生的不均匀沉降，从而出现的跳台。

其特征为：延续距离短，只有几米，路面少有损坏发生，行车时具有明显的“瞬间跳车冲击”感。

间距规则的横向裂缝为半刚性基层的结构性收缩而导致的反射裂缝，它横向贯穿高速公路半幅路面，深度方向贯通全部结构层，并且缝宽随季节变化。

一般认为这种裂缝不可避免，对路面的整体性没有损害。

纵向裂缝的数量较少，大多发生在高路堤地段路基外侧。

摘 要： 结合半 刚性 基层的性 能 ， 分析 了半 一 性基层路 面早 期破坏 的原因和防治措施 。 ｌ 关键 词 ； 半刚性基层 早期破坏 原因分析 防治措施 中图分类号 ： ４ ６ Ｕ １ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ； ６ ２ ３ ９ （ ０ ８ １ （） ０ ７ 一 １ １ ７ — ７ １ ２ ０ ） ０ｃ一 ０ ３ Ｏ
塑 垒 ：
Ｓ Ｅ ＧＩＮＣＥ ＆ １ ＥＣＨＮＯＬＯ Ｊ ＯＲＭＡＴＩ ０Ｙ ＮＦ ＯＮ
工 业 技 术
半 刚性 基 层 沥 青砼 路 面 早 期破 坏 原 因分 析 及 防治 措 施
李 松英 魏汝 昌 （ 西安 萌兴高等级公路 工程股份有 限公 司
西安 ７ １ ） １ １ ０ ９
糊料 ”或 “ 析 ” 等 异 常情 况 应 立 即 离 １半刚性基层 沥青路面使用性能及发展现 数 不够 或 低 温 碾 压 出 现 压 实 度 不 足 ，造成 现 “
状
２０ Ｏ ７年底 ， 着 “ 随 五纵 七横” 国道主干 线 的 基 本 贯通 ，我 国高 速 公 路通 车 里程 也 达到 ５． ３万 公里 ， 位居世 界第 二。高 速公路 的快 速 发 展 ，使 我 国在 高 等 级 公 路 建 设 方 面 积 累了 丰 富 的 经验 ，路 面 结 构 也 逐 渐 形 成 了以 半 刚性 基 层 沥 青路 面 为 主 的 一种 模 式 。但 随 着 国民 经 济 的快 速 发 展 ，我 国 道 路 交 通 量 日益 增 大 ， 辆 迅 速 大 型 化 而 且 车 超 载 严重 ， 些高 速公路 在 通车 ２～３年 后 一 便 出现 了较 为 严 重 的 早 期 破 损 ，在 远 没 有 达 到 使用 年 限 时 不得 不 进 行 大 修 。

作者简介 ：王维 ， 男 ，（ １ ９ ７ ７ 一） ， ２ ０ ０ ８ 年 毕业 于东南 大学
交通学院 ，硕士研究 生 ，工程师。 目前从 事道路 科研 与设 计 ，主要研究方 向：路面结 构与路面 材料 的研 究。公 开发 表 ７篇 论 文，包 括 一篇 Ｅ ｌ检索 。Ｅ—ｍａ ｉ ｌ ：ｗ ｗ ｍ ｑ ７ ９ ７ ９＠
过对 目前现行沥青路 面设计规 范的研 究 ，从 轴载换算、设 计参数、设计指标 三个方 面进行 分
析 ，对半刚性基层沥青路 面设计方法存 在 问题进行探 讨 ，使 半刚性基层 沥青路 面的设计规 范
更 加 完 善 、合 理 。
关键词 ：半刚性基层
设计规范
轴载换算
设计参数
设计指标
半刚性基层沥青路面结构以其优 良的工程性
一
该结 构 的主 要 缺 陷¨ Ｊ 。 沥 青 路 面 的设 计 寿 命 一 般为 １ ５ ａ ，国外路 面的实 际使用 寿命 大多 为 １ ０— １ ２ ａ 。随 着 交 通 量 的 增 加 和 诸 多 因 素 的 共 同作 用 ，路 面的损坏期不 断提前 ，许 多路 面在使用 ５— １ ０ ａ即发 生破 坏 。与 国外 的早期 损坏 相 比，我 国
１ 轴 载换算
要是 由于我国的路 面结构组合设计都是根据路面
的设计 和使 用经 验进行 的 ，至今没 有 十分 明确 的 设计原 则 ，更没 有定量 的结 构组合 设计 方法 ；出 于节省 投 资 和 避 免 车 辙 等 方 面考 虑 ，一 直 采 用 “ 强基 薄面 ” 的路 面结 构组合 设计 思想 。 在 这种 背景下 ， “ 七 五 ”期 间 ，国家科 技攻 关 项 目中设 立 了专 项进行 半 刚性基 层沥 青路 面 的 研 究 。以这期 间的相关研 究 成果为 基础 ，建 设部 于１ ９ ９ １年颁 布 了城 市道 路 路 面 设 计 规 范 ，增 加 了沥青 面层 的剪切 指标 ，以控 制面 层 的车辙 。在

谈对半刚性基层路面的再认识【摘要】半刚性基层沥青路面在中国公路建设中具有重大的历史意义，直至目前，这种路面结构形式仍被广泛采用。

据统计，我国高等级公路路面基层90%以上采用半刚性基层。

文中对半刚性基层路面进行分析。

【关键词】半刚性；基层路面；再认识1.半刚性基层的优点1.1强度高一般来说，半刚性基层具有较高的强度，且具有强度随龄期不断增长的特性，因此半刚性基层路面通常具有较小的弯沉和较强的荷载分布能力。

已有工程证明，半刚性基层沥青路面的承裁能力完全可由半刚性基层分担，沥青面层可起功能层的作用。

1.2稳定性好半刚性基层材料具有较高的水稳性和抗凉稳定性，因此在水的作用及多次冻融反复作用下而不影响半刚性基层的承载能力。

1.3刚性大水泥稳定碎石混合料基层抗压回弹模量值可高达1800MPa，因而其上沥青面层弯拉应力相应减少，从而提高了沥青面层的耐久性。

1.4建设成本低半刚性基层由于可以就地取材，水泥、石灰、粉煤灰、石料等筑路材料当地一般都能供应，所以成本较低，可节约高速公路造价。

2.半刚性基层路面的缺点几十年来，半刚性基层的应用及研究虽然取得了丰硕的成果，但远未达到完美的程度。

半刚性基层的缺陷如下：（1）半刚性基层的收缩裂缝及由此引起沥青路面的反射裂缝不同程度的存在；（2）半刚性基层非常致密，水从各种途径进入路面并到达基层后，不能从基层迅速排走，只能沿沥青层和基层的界面扩散、积聚，造成路面破坏；（3）半刚性基层材料的强度、模量会由于干湿和冻融循环，在反复荷载的作用下因疲劳而逐渐衰减；（4）半刚性基层沥青路面对重载车来说具有更大的轴载敏感性；（5）半刚性基层损坏后没有自愈能力，且无法进行缓解。

综上所述，我们要用客观的眼光看问题，不能因为半刚性基层存在问题就一棍子打死，在全厚式沥青路面没有研究成熟前，半刚性基层路面仍将是主流，所以半刚性基层挖潜是当务之急。

3.水泥稳定碎石基层施工中存在的问题3.1压实度超百大家都知道水泥稳定碎石基层施工中，压实度超百现象非常普遍，按照真实的压实度数据统计，超百率应在50%以上。