一般公路路面补强设计方案选择.doc

一般公路路面补强设计方案选择沙延飞（沈阳市公路计划设计院，沈阳）摘要： 本文通过对各类路面补强设计方案进行对照分析、计算，提出了相应条件下路面补强设计方案的选择建议关键词： 路面补强、设计方案、半刚性基层、柔性基层1． 引言随着公路网密度的不断增加，最近几年来一般公路大修改建工程愈来愈多，占公路总建设里程 60%以上的比重， 研究合理的路面补强设计方案意义尤其重大 本文以辽宁省一般公路改建现状为例探讨适合的解决方案2． 现状改建方案存在的问题片面追求路表弯沉指标，不加分析的采纳半刚性基层加铺方案旧路加铺半刚性基层确实能够有效、经济的提高路表弯沉，但也存在如下问题：1．半刚性基层与下卧沥青层间接触持续问题2．常常理论计算需要的半刚性基层厚度只需 5-10 厘米，但为了最小施工层厚的要求采纳 18 厘米以上，造成浪费3．难以兼保全寿命周期本钱的理念，远景下一个寿命周期的维修方案难以选择4．原沥青层覆于基层，比较浪费随意舍弃强度和利用寿命，简单地采纳加铺罩面方案这种处置方式只能称为中修， 若是原路下承层病害较重， 专门快会反映到罩面层， 长期本钱并非经济不加分析，随意采纳全深式水泥冷再生等新工艺全深式冷再生技术由于受压实条件的限制， 层厚只能在 20 厘米左右， 无法提供较高的路面强度和长久的利用寿命， 只适用于品级较低或原路松散、 基层强度严峻丧失情形下的旧路改建工程。

在原路面层、基层仍有必然强度的情形下，这种处置是一种浪费一样，远景下一个寿命周期的维修方案也难以兼顾3． 关于路面补强方案确信的几个问题探讨路面结构类型系数 Ab 值 的选取《路面标准》 06 版规定采纳半刚性基层时 A b 取值为、采纳柔性基层时 Ab 取值为柔性结构层总厚度在 18-30 厘米之间时， A b 值可内插该规定是因为“操纵路基允许压应变相同的条件下，不同路面材料和厚度组合时，路表弯沉值不同” 《路面标准》 06 版条规定加铺结构设计“在确信设计弯沉值时，应依照加铺层的结构选用路面类型系数” ，在实际工程实例中，常常加铺层与旧路沥青层的总厚度尚不足 18 厘米，现在旧路基层在维修中的结构状态判定，直接阻碍整体柔性结构体系是不是成立的问题柔性结构路面与半刚性结构路面的结构破坏形态柔性结构路面在利用期末的结构破坏形态是沥青层层底的拉应力疲劳破坏，而柔性基层通太长期的行车压密，那么是长久性结构结构的修复主若是沥青面层的浅层修复半刚性结构路面在利用期末的结构破坏形态是半刚性基层层底的拉应力疲劳破坏，板体基层断裂为块状， 能够近似认为已退化为柔性基层 但在维修年， 半刚性基层是不是已经退化为该种状态那么需要相关指标判定。

允许弯沉 lR 与设计弯沉 ld 的关系允许弯沉lR 的概念是结构利用期未已达完全破坏时表现出来的路表弯沉设计弯沉ld 的概念是完工后第一年最不利季节的路表弯沉依照《路面标准》 97 版条文说明中的弯沉变化曲线，可知 lR= ，故可近似以为当实测旧路代表弯沉值大于 ld 时，即能够为旧路半刚性基层已退化为柔性基层，能够按柔性基层理论进行补强层结构设计按《路面标准》 86 版实施的旧路结构由于经济条件所限， 在辽宁按 86 版修建的半刚性路面结构从 90 年代一直延续至 2002 年，其特点是采纳路拌法施工，半刚性单基层，只操纵弯沉，不操纵弯拉（事实上 86 版标准的要求也未知足） 那时的典型结构如下：结构 E 值5cm 细粒式沥青砼（2+3 ）110020cm 路拌水稳砂砾45020cm 天然砂砾垫层120土基 25该种结构的路表允许弯沉 lR=87 （ 1/100mm ），能够以为该种结构当实测代表弯沉大于87（ 1/100mm ）时，已退化为柔性结构按《路面标准》 97 版实施的单基层旧路结构做为过渡时期，在 2002-2004 年间，辽宁省按 97 版标准修建了部份单基层路面结构，其特点是知足 97 版标准的弯沉指标、不知足弯拉指标，基层采纳厂拌工艺，大大提高了基层强度。

那时的典型结构如下：结构E 值3cm 细粒式沥青砼13004cm 中粒式沥青砼120020cm 厂拌水稳砂砾120020cm 天然砂砾垫层120土基25按此结构反算路表设计弯沉ld =66（ 1/100mm ），对应的允许弯沉lR==92 （ 1/100mm ）由于未操纵弯拉，半刚性基层较易提早达到疲劳破坏状态，能够为旧路实测路表弯沉大于92（ 1/100mm ）时，已退化为柔性结构按《路面标准》 97 版实施的双基层旧路结构在 2004--2007年间，辽宁省多数工程完全采纳了97 版标准，既操纵弯沉又操纵弯拉，因此修建了很多双基层路面典型结构如下：结构E 值3cm细粒式沥青砼13004cm中粒式沥青砼120018cm厂拌水稳砂砾120018cm厂拌水稳砂砾120020cm天然砂砾垫层120土基25按此结构反算路表设计弯沉ld =38（ 1/100mm ），对应的允许弯沉lR==53 （ 1/100mm ）可以以为当旧路实测路表弯沉大于53（1/100mm ）时，已退化为柔性结构小结从以上分析可见，关于不同结构的旧路路面，在知足必然条件下，能够按柔性基层理论进行补强设计4． 柔性基层补强与半刚性基层补强计算对照柔性基层补强抗压模量抗压模量劈裂强度交通量（设计弯沉）类型结构200万20℃，Mpa15℃，Mpa15℃，Mpa300万（） 400万（） 600万（）（58）表面层细粒沥青砼130020003333下面层中粒式沥青砼120018004444基层ATB11001400？？？？140（117）旧路代表弯沉120（137）考虑弯拉路基100（164）设计层厚（当量回弹模量）80（205）（cm）4560（273）＜＜＜＜反算路表计算弯沉38--4236--4035--3933--37附注：按二级路计算。

半刚性基层补强抗压模量抗压模量劈裂强度交通量（设计弯沉）类型结构200万300万400万600万20℃，Mpa15℃，Mpa15℃，Mpa（36）（33）（32）（29）表面层细粒沥青砼130020003333下面层中粒式沥青砼120018004444基层水稳砂砾12003500？？？？140（117）考虑弯拉旧路代表弯沉120（137）21路基设计层厚（当量回弹模量）100（164）（cm）80（205）18反算路表计算弯沉13--1613--1512--1512--14附注：按二级路计算，弯拉轴次取一半计对照分析：1． 柔性基层与半刚性基层造价比在5 倍左右2． 半刚性基层与柔性基层计算层厚比为5—倍，随旧路代表弯沉值的增加而减小3． 相同旧路状况下，累计轴次的增加对计算层厚的转变阻碍不灵敏5． 补强方案的选择采纳柔性基层补强方案，可使建成后路面的黑色结构层总厚达20-30cm，在下一个维修期可采纳浅层再生、 整体再生或简单加铺的方式，利用寿命较长， 从长期看比较经济，应尽可能采纳当旧路代表弯沉值在60（ 1/100mm ）以下时，可直接采纳沥青混凝土补强当旧路代表弯沉值在60--80（ 1/100mm ）之间时，两种补强方案等价，应优先选择柔性基层补强方案。

当旧路代表弯沉值在80--100（ 1/100mm ）之间时，柔性基层略贵，能够采纳柔性基层补强方案当旧路代表弯沉值大于100（ 1/100mm ）时，补强方案应通过慎重比较后确信现在采纳半刚性基层补强方案， 往往需要双基层，如果旧路破损、松散严峻， 应结合水泥冷再生方案考虑；如旧路表观完整，柔性基层补强仍应作为比较方案纳入考虑若是旧路弯沉指标较好， 但表面功能性病害严峻， 按柔性理论计算补强层较薄时， 应采取方法幸免旧路病害的反射 例如在补强前， 对旧路表面进行现场热再生或加铺土工织物等方式采纳柔性基层补强方案， 应十分注意可能带来的车辙问题， 应采取合理的层次组合设计、 级配设计来加以解决 例如可减少沥青混凝土层厚、 增加密集配沥青碎石层厚， 以增强动稳固度旧路采纳柔性基层补强方案时， 加宽部份宜采纳混合式基层， 并尽可能使黑色结构层在道路全断面上大体等厚这种方式既只是量增加造价，又有利于下一个维修期的大修方案确信参考文献[1] JTG D50 — 2006 ，公路沥青路面设计标准[2] JTG F40 —2004 ，公路沥青路面施工技术标准公路沥青路面设计有关问题探讨沙延飞（沈阳市公路计划设计院，沈阳）摘要： 本文结合一般公路路面设计的特点，对设计、治理人员普遍容易碰到的有关问题进行分析，并提出相关解决方案。

关键词： 一般公路、路。