下载文档原格式
市政道路柔性基层沥青路面结构研究摘要：目前在使用的过程之中半刚性路面逐渐暴露出来裂缝严重、抗水害的能力较弱、车辙破坏及使用寿命较短的问题。
本文对市政道路柔性基层沥青路面结构的特点进行了细致的分析，并且结合实际的情况给出了具体的施工方法，供同行业从业人员借鉴。
关键词：市政道路；柔性基层；沥青路面现阶段我国所应用的主要道路结构就是半刚性基层沥青路面形式，市政道路施工中的应用更为广泛。
半刚性基层有板体效应，为此也大大提升了路面结构整体的刚度，使此种路面的结构具有很好的强度及承载能力，同时，其稳定性及耐久性优于其他形式。
柔性基层沥青路面的研究与应用，使我国市政道路建设的形式更为丰富，与我国地域广阔及自然情况的实际情况高度吻合，提升了我国各个地区道路建设的覆盖率。
一、沥青路面的结构类型沥青路面的结构层可以分为面层、基层、底基层及垫层等多种层面构成。
对国外的参考资料及有关资料进行考量的基础之上，把沥青的结构大体上分成半刚性基层沥青路面结构、组合型Ⅰ结构、组合型Ⅱ结构、柔性基层沥青路面结构以及全厚式沥青路面结构5种类型，如表1所示。
因为半刚性基层自身的特性决定其收缩裂缝等问题无法有效避免，若沥青层面的厚度不够，在使用的初期基层横向的收缩裂缝就会反射到沥青层面，导致很多的横向裂缝出现。
随着市政道路的建设我国的很多道路将沥青层的厚度上调到18厘米以上，但从实际的使用情况来看，反射性的裂缝依旧会出现，其产生的原因有两种，一是通常情况之下沥青面层并非是在同一年内铺筑而成，经常在第一年进行下面层的铺筑，经过一个冬天，换言之，经过了两次反应传递后势必将出现基础开裂的反射性裂缝，也将在沥青层面呈现，第一年铺筑的反射到了下面层，后铺筑的反应到了上面层。
二是我国的水泥标号相对较高，在道路的施工期间就有裂缝的情况出现，并且出现的裂缝相对较大，传递到面层的拉应力必然也会很大。
二、柔性基层沥青路面的设计指标目前，对厚沥青层沥青路面除了由下而上的裂缝外，还存在自上而TOP-Down的裂缝扩展方式。
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。
大粒径透水性沥青混合料(LSPM-30)柔性基层摘要：随着城市交通量的不断增加，沥青路面的早期破坏也越来越严重，为解决路面的抗车辙能力和排水功能，这里简单介绍大粒径透水性沥青混合料在这些方面的优势，通过设计LSPM-30配合比，逐步认识其特点及优点，并将在未来的城市道路中加以应用。
关键词：大粒径沥青混合料基层目前济南市改建、新建城市道路基层主要结构形式是以石灰稳定类和水泥稳定类为主的半刚性基层，其整体强度高、板体性好，使沥青路面具有较高的承载能力，而且材料容易获得，技术成熟，经济性好，对提高道路的整体水平起到重要作用。
但经过一段时间的使用后，会出现不同程度的损害，必须进行改造，以恢复路面的使用功能，可也不能避免反射裂缝及无法排水的缺陷，使铺筑的路面重新面临早期损害的可能。
由于半刚性基层的收缩裂缝及引起的反射裂缝难以避免，材料的致密性无法排出沥青层和反射裂缝中深入的水分，水分的积存造成基层表面的冲刷、唧浆及沥青混合料的水损害。
经过大量研究证明，采用大粒径透水性沥青混合料能够有效地防止发射裂缝的发生，并且能够排出路面结构内部的水分。
另外大粒径透水性沥青混合料具有较高的模量和抵抗变形的能力，可以直接用于旧路补强或新建路的结构层中，缩短道路的封闭交通时间，且很好地解决城市公交车道的车辙问题。
大粒径透水性沥青混合料对于我们而言是个全新的路面材料，从设计理念、级配组成、质量标准到人员水平、设备都有别于普通沥青混合料，为此我们专门邀请了一些专家为我们做技术指导，并搜集了相关资料，认真仔细地研究学习，并通过实验室试验数据分析总结，略有所悟。
1 前期工作结合城市道路急需解决的路面问题，通过学习山东省交通厅公路局发布的《大粒径透水性沥青混合料（LSPM）柔性基层设计与施工指南》，我们确定了以下几个设计目标：（1）能抵抗较大的塑性和剪切变形，承受重载交通的作用，具有较好的抗车辙能力，提高沥青路面的高温稳定性（2）有良好的排水功能，及时排出结构内部的水分（3）有较大的粒径和较大的空隙，有效地减少反射裂缝（4）提高工程施工速度，减少设备投入，降低工程造价（5）选择LSPM-30为研究对象，可以更好的利用当地原材料进行生产。
详析柔性基层沥青路面结构特点一、前言近些年来，随着市政道路建设的大力发展以及其技术的更新，我们发现柔性基层结构的沥青路面的成本比半刚性的成本要高，但是其使用寿命远远高于后者，而且它的维护费用也比较低。
在节约能源和减轻环境污染方面，柔性基层沥青可以带来更高的社会和经济效益，有着广阔的应用前景。
二、关于市政道路柔性基层沥青路面结构特征研究柔性基层材料与半刚性基层材料有一定的区别，集中表现咋材料构成以及稳定性等方面。
通常来说，柔性基层材料指的是级配碎石粒料与沥青稳定随时等混合料基层。
这样便把柔性基层路面的结构和半刚性基层沥青路面结构特性相互补充，而且这已经成为避免沥青路面结构早期被破坏的一种有效技术。
经过大量实践结果证明：柔性基层沥青路面除具有良好承载力之外，它的耐久性与稳定性也十分的稳定。
1、大大减少沥青路面反射裂缝出现级配碎石基层的铺设可以大大减少沥青路面因温度的变化出现的裂缝，从根本上改善路面性能，以全面提升路面使用年限。
然而，根据当前国内外发展情况分析，一般来说，级配碎石的过渡层约在15-18cm范围内为最佳。
而且级配碎石施工的一个重要技术则是保证材料清洁，且内部不能含有泥土，从而保证柔性基层有良好的嵌挤能力。
除此之外，选择沥青稳定碎石基层，必然会使沥青层厚度增加，同时能够避免贯穿性裂缝的产生，而此时路面的裂缝主要集中在路面表层。
因此，通过对面层的维护便能快速恢复路面的应用功能。
2、减少沥青路面车辙数量铺设级配碎石基层对抗车辙性能不会产生较大的影响。
这是因为沥青层厚度较大，使碎石表层压力得以降低，而且也可在级配碎石层以下，铺设一层稳定土，这样一来，既能够增强路基土整体强度，而且又减轻路基顶面垂直应力，防止沥青路面出现较大的结构性变形，所以，柔性基层并不会增加路面车辙数量。
此外，碎石基层的铺设尽管使沥青厚度增加，但这并不代表车辙数量会增多，反之，如此厚度的沥青路面结构并不会对车辙数量产生任何的影响，而且所有现象都不能证明结构性车辙的出现。
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。
虽然沥青路面的成本价格比起混泥土路面的价格要高一些，但是从长远的效益以及后期的维护，保养上来看，沥青路面有着混泥土路面不可比拟的优势。
首先是沥青路面的风噪声小，对车子的胎面磨损小一些，同时也有利于提高车子的抓地力。
其次是沥青路面的物理特性，主要表现在韧性方面比较好，抗压性和拉伸性好，能够较好适应不是很稳定的路基。
再次是后期维护简易，可以进行部分重建，而不用像混泥土路面那样要大规模的修建，维护成本价低，这是进行基础建设工程不得不考虑得问题。
最后是再环保方面来讲，虽然沥青路面再铺设得过程中会造成一定得环境污染，但是沥青材料只要不发生化学上的反应，是可以进行反复利用的，这有效地提高乐资源地利用率。
不管是水泥路面还是沥青路面，几年后都涉及到重修的问题。
水泥路面重修时要比沥青路面麻烦很多，费用也高出了不少。
几公里的沥青路面要想重新铺就沥青，一个晚上就可以实现，可是水泥路面重修的施工过程要繁琐很多，首先要用大型设备粉碎路面，然后再进行平铺工程。
74
总382、383、384期
2016年第04、05、06期（2月合刊）
道路工程
收稿日期：2016-01-28
作者简介：满长波（1980—），男，助理工程师，主要从事公路设计及管理方面的工作。
柔性基层沥青路面结构分析
满长波
（保定市保通公路勘测设计有限责任公司，河北 保定 071000）
摘要：柔性基层沥青路面具有较强的抗疲劳和抗剪切强度，能有效克服半刚性基层沥青路面容易出现裂缝的情况。
介绍柔性基层的特点，对柔性基层沥青路面结构进行受力分析，提出柔性基层与半刚性基层沥青路面的优化组合方式，在高速公路施工中应用的可行性，从而有效减少沥青路面病害的出现，延长公路的使用寿命。
关键词：柔性基层；沥青路面；受力；破坏中图分类号：U416.2
文献标识码：B
0 引言
目前，半刚性基层沥青路面由于具有材料来源广泛、施工便捷、成本低廉等优点，所以依旧是我国大多数高等级公路所采用的路面结构类型。
近年来，随着交通运输业的迅猛发展，道路路面的车载量与日俱增，大多数的半刚性基层沥青路面的破坏问题日益严峻，甚至部分高等级公路已经处于大修期阶段，直接影响了道路行车的安全性和稳定性。
而柔性基层沥青路面的出现则弥补了上述路面形式的缺点和不足，对其进行分析和探究具有重要的意义。
1 半刚性基层特点分析
有关数据表明，当前我国高等级公路路面中，沥青路面所占有比例高达80%～90%，且其中很大一部分采用了半刚性基层类型。
通常半刚性基层具有刚度大、强度高、板体性强，并且取材便捷、成本低等特点，但是在使用的过程中也存在一定的缺陷和不足，具体主要表现为因温度或者干缩所引发的裂缝问题，并且裂缝的发展速率比较快，而一旦渗入雨水，就会使公路基层的顶面出现软化，进而可能在裂缝周边出现坑槽或者龟裂问题。
2 柔性基层的特点
柔性基层沥青路面在我国的应用处于起步阶段，目前已逐渐成为我国国内研究的重点和热点内容。
沥青稳定碎石等公路柔性基层都具有较强的抗疲劳和抗剪切强度，并且韧性和自愈能力比较好，有利于克服半刚性基层所存在的各种缺点，比如层间结合度不好，或者基层出现反射裂缝以及唧浆等问题
[1][2]。
比如沥青稳定碎石作为一种重要的
柔性基层结构材料，与半刚性基层材料相比，具有较强的抗疲劳性和抗剪强度，所以裂缝不太容易出现，同时其与沥青面层所共同构成的全厚式沥青路面的厚度可达20cm 以上，所以整体沥青路面层的结构比较均匀，施工时间短，
维修比较简便，使用年限也比较长。
就具体的内容而言，其主要包括以下几个方面：
⑴相比于半刚性基层结构，沥青稳定碎石基层结构类型的公路，其基层施工对交通产生的影响比较小，有利于缩短工期，增强运营的经济效益。
一般来说，公路的面层结构铺设可以在沥青稳定碎石基层施工完毕后的一天时间后来进行，而其他类型的公路基层则需要比较长的时间进行合理的养护，所以工期会较长[3]。
⑵相比于半刚性基层结构，沥青碎石稳定基层结构类型具有更好的使用性能。
不仅可以确保公路面层结构的平整度，为行车人员提供一个安全、稳定的使用环境，还可以增强公路路面的耐久性和舒适度，尤其有利于消除半刚性基层所存在的早期损坏问题。
⑶相比于半刚性基层结构，沥青稳定碎石基层结构类型具有保护环境的特性。
这种全厚式沥青路面结构除了具有均匀性外，还有利于改建和维修已经出现质量问题的路面，同时也可以全面重复利用公路基层和面层的各种施工材料，节省后续的维修费用以及资源，污染性比较小，所以是一种典型的环保基层结构。
3 柔性基层沥青路面弯沉及拉应力分析
3.1 路表弯沉分析
弯沉作为反映路面总体刚度的一个重要表征指标，在相同荷载和相同土基支承的条件下，弯沉值越小，表明总体刚度越大、抗变形能力也越强。
相关研究表明：在轴载逐步增长的背景下，无论是半刚性基层沥青路面还是柔性基层沥青路面，其对应的路面弯沉值均会相应的增大，这实际上也反映了路表弯沉对车辆轴载变化具有很强的敏感性，但是半刚性路面的弯沉增长率要远小于柔性基层沥青路面，所以柔性基层沥青路面的路表弯沉对于车辆轴载变化更加敏感[4]。
TRANSPOWORLD
交通世界
基于路基路面本身来说，土基模量在影响路表回弹弯沉方面具有重要的作用，主要表现为：在荷载的作用下，土基承担80%以上的竖向弹性位移。
柔性基层沥青路面所传递到公路路基上的应力要大于半刚性基层沥青路面中所对应传递的应力值，在选择填料或者控制填料压实度时要进行严格的把控，结合土基的具体情况采用合理的手段提高土基模量，减小路表弯沉。
3.2 沥青路面层底拉应力分析
柔性基层沥青路面的层底所受的水平应力均为正值。
在车辆荷载的作用下，其下面层始终处于受弯拉状态，当车辆出现严重的超载问题时，就会导致沥青公路面层因过大的拉力而产生裂缝问题。
但是半刚性基层沥青路面的下面层底所承受的水平应力值却恰好相反，即便在车辆出现超载问题时，也不会出现类似于柔性基层沥青路面存在的裂缝问题。
理论上来讲，沥青稳定基层厚度是影响沥青底层拉应力指标的最大因素，而土基模量的影响量则最小，所以可以借助沥青层厚度的增加来达到减小沥青层底拉应力的目的，同时该方式也有助于延长沥青公路路面的使用年限。
但是，在基层厚度值超出15cm后，如果继续增加厚度值，减小底层拉应力的作用也会逐渐减弱。
因此，从经济角度来讲，沥青稳定基层的厚度不是越厚越好，通常控制在15cm左右即可。
3.3 基层和底基层层底受力分析
随着荷载的增加，柔性基层沥青路面与半刚性基层沥青路面基层、底基层层底的最大拉应力都在增大，变化趋势大致相同。
半刚性基层沥青路面的基层和底基层地面所承受拉应力的最大值要大于对应的柔性基层沥青路面所存在的拉应力值，并且随着轴载的逐步增加，相应的拉应力也针对性地增加。
而车辆的超载问题会使半刚性基层沥青路面的上述两个位置的抗拉强度出现不足的问题，首先在层底出现拉裂破坏，进而会致使面层反射裂缝的出现。
另外，结构的疲劳寿命主要取决于结构的拉应力，所以在频繁的超载作用下，半刚性基层沥青路面会较容易出现疲劳破坏而对其使用性能和寿命产生影响[5]。
但是与其相比，柔性基层的板体性较差、强度低，故其最大拉应力随轴载增加的变化较小。
4 柔性基层沥青路面的破坏模式
面层是柔性基层路面破坏的开始，这种初期的破坏会随着时间的推移而逐渐以从上而下的顺序进行发展和延伸，这种破坏隶属于功能性破坏类型。
就面层破坏的具体形式而言，主要包括自上而下的裂缝、自下而上的裂缝以及车辙等。
首先，车辙是这三种破坏中最为严重的破坏类型。
所谓的车辙实际上就是公路路面结构在反复剪切应力作用下所出现的塑性蠕变的逐步积累。
自上而下的裂缝主要是由于水平荷载对公路路面产生的推拉作用或者因温度差异而使路面表面的负弯矩出现反复作用。
一般主要出现在那些厚度超过36cm的沥青层中；而自下而上的裂缝则是
由于沥青层厚度的增加，沥青层底部位置处出现比较大的
拉应力，并且在反复荷载的作用下在底层位置处形成反射
裂缝[6]。
针对柔性基层路面内部存在的各种微裂缝而言，沥
青材料本身所具有的黏弹性可以使其随着时间的推移而逐
步“自愈”，而半刚性基层材料却会进一步加大裂缝的扩展。
因此，柔性基层沥青路面的该种类型破坏隶属于功能
性破坏，可以采取预防性养护措施或者补救措施来加以防
治处理。
5 柔性基层沥青路面的性能要求
根据柔性基层的破坏机理，柔性基层所具备的性能要
求主要体现在以下两点：⑴抗变形能力。
相对于半刚性基
层的变形可以忽略不计，柔性基层的变形则不可忽略，必
须通过合理的设计混合料来加以预防。
⑵耐久性主要表现
为抗疲劳等性能。
另外要确保公路承重层具有很强的抗车
辙能力。
在当前的交通中，车流量不断增加，同时轴载也
相应地逐渐增大，为了在规定的年限内完成预定的性能要求，必须要确保路面材料具有更高的抗疲劳性能，比如合
理确定沥青用量或者设计合适的基层厚度等。
6 结语
由于半刚性基层沥青路面在我国应用已经有很长一段
时间，所以其设计理论以及相关的施工经验均比较成熟，
但是柔性基层方面的研究还比较少，没有成熟的设计和施
工经验，所以当前在我国还没有得到广泛的推广、普及和
应用。
本文基于我国已有的研究成果，对柔性基层所具有
的结构特点和力学特性等进行了分析和探究。
柔性基层与
半刚性基层两者进行优化组合，可以充分发挥两者各自的
优势，对提高路面的质量，改善公路的使用性能具有重要
的意义。
参考文献：
胡明，于鹏辉.半刚性与柔性基层沥青路面重载适应性[1]
对比分析[J]．交通科技与经济，2010（6）：69-71.
接洪林，张国梁.柔性基层与半刚性基层的对比分析[2]
[J]．黑龙江交通科技，2007（8）：34-35.
朱洪州，唐伯明．柔性基层沥青路面结构设计参数分[3]
析[J]．重庆交通大学学报：自然科学版，2009（12）：
1021-1024.
张慧彧．超载作用下半刚性基层和柔性基层沥青路面结[4]
构的力学分析[J]．公路交通技术，2011（6）：34-38.
刘义如．柔性基层沥青路面结构设计研究[D]．天津：河[5]
北工业大学，2007.
李永林．柔性基层工程质量控制研究[D]．西安：长安大[6]
学，2012.
（编辑：刘学文）
75。
