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沥青路面结构设计中存在的问题与采取的措施
摘要:文章分析了沥青路面结构设计中存在的问题,提出提高路面路用性能的一些措施。
关键词:沥青路面;结构设计;问题与措施
Abstract: This paper analyzes the problems in the structural design of asphalt pavement is proposed to improve some of the measures of the Pavement Performance.
Key words: asphalt pavement; structural design; problems and measures
中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)
1路面结构设计中存在的问题
结构类型选择不当
大量的调查研究资料表明,水损害是沥青路面早期破坏的主要原因。在多雨潮湿地区,采用AK型上面层结构,空隙率较大,下雨后,水分容易渗入面层内,如果中、下面层采用AC-Ⅰ型相对密实的结构,水分则聚集在上面层和中面层之间,并使上面层长期浸泡在水中,导致路面发生松散、坑洞等破坏;反之若中、下面层采用AC-Ⅱ型结构,水分会直接渗入基层,基层长期浸泡在水中,会发生松散、唧浆,从而使整个路面结构破坏,危害更大。
目前沥青路面中、下两层均采用常规或规范级配中值的AC-Ⅰ型结构,路面结构高温稳定性欠佳,在炎热气候及渠化、超重交通荷载的作用下容易导致路面出现车辙,此外由于其矿料间隙率也难以满足要求,通常采用减少沥青用量的方法来满足间隙率的要求,这样使沥青路面的耐久性能降低。
沥青混合料类型与结构层厚度不匹配
设计中往往选择的沥青混合料类型与路面结构层厚度不匹配,由于集料最大粒径过大,公称尺寸集料偏多,因而造成混合料容易离析、压实困难、空隙率偏大,从而导致早期水损害问题。我国《公路沥青路面施工技术规范》规定的水损害指标不足以防止水损害,因为马歇尔密度满足规范要求,路面空隙率仍可能超过8%。
沥青混合料级配不尽合理
对于矿料级配的确定主要有理论法和经验法。理论计算法是按照不同粒径相互嵌挤的原理或干涉原则推导出计算公式,主要有n法、I法和K法。沥青混合料并非越密越好,应该在满足沥青混合料的基本体积性质(如VMA、VFA、VA等)的基础上,尽可能密实;SMA是由相互嵌挤的粗骨料为骨架,再用较多的沥青与矿粉纤维及少量的细集料组成沥青玛蹄脂填充骨架间而形成的嵌挤型密实结构混合料;Superpave沥青路面混合料设计引入了限制区和控制点的概念,并且级配范围不固定。控制点是级配曲线必须通过的一个范围,也就是说,按高性能沥青路面规定组成矿料级配曲线时,曲线粗集料的一端必须通过规定的几个控制点,限制接近最大粒径的颗粒数量。而限制区是级配曲线不能通过的区域,即曲线的细集料不能通过的区域,它的目的主要是为了限制混合料中的砂砾的含量,以避免混合料在铺筑过程中发生压实问题或抗永久变形能力不足。控制点处范围较宽,这样就突破了以往级配应用中大家普遍采用的走中值的思路,给级配设计提供了相当大的灵活性,可以针对不同性质的集料设计出不同的级配曲线,同一种集料也可设计出不同的级配曲线,从中选择