公路路面基层设计规范精选(九篇)

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第1篇：公路路面基层设计规范范文

关键词：沥青公路；排水系统；系统设计；中央分隔带；自适应技术；智能技术

中图分类号：U416 文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）15-0009-02

高等级公路沥青路面应设置完善的路面排水设施，以迅速排除路面水，从而保证路面良好的使用性能和行车安全。近几年来，我国新建的高速公路均不同程度的出现了早期破坏现象，很多破坏的根本原因就是损害，由于忽视了路面排水系统的设计，致使路面水和渗入结构层内部的水分不能迅速排除，在车辆荷载及不利气候条件的综合作用下，路面产生松散、坑槽等早期水损害的破坏现象，严重影响路面的使用性能。因此路面排水系统的设计是高等级公路路面设计的重要组成部分，需引起我们的足够的重视。

一、优化设计原则

通过设计各种有效的路面排水措施，尽量减少雨水在路表的存留时间，快速排走路面水，减少和堵截路表水的侵入是解决水损坏的第一步。路面表面排水设计的基本原则，即是把降落在路面上的雨水，通过路面表面的纵横向坡度向两侧排流，迅速将其排离路表面，以防止降雨滞留在行车道上，形成水膜，从而严重威胁高速行车的安全。

（一）优化路面结构设计

在做好路表排水设计的同时，还要考虑加强路面结构的防水设计。一是面层设计为密级配型，一般可设计为沥青砼面层或改性沥青面层。由于这种类型路面空隙率较小，所以可以有效阻止面层渗水。二是设置沥青石屑（或砂）下封层，这种封层不仅可以阻止面层渗水浸入基层，同时还起到基层与面层紧密联结，使结构层间不产生滑移的作用。

（二）提高沥青与矿料的粘结力

水损的破坏机理是沥青与集料剥落，为了减轻沥青剥落现象，改善沥青砼的水稳定性和耐久性，需要提高沥青与矿料间的粘附性，增加集料之间的粘结力。为此，要采用抗水损害能力强的材料或采取抗剥离措施，添加3%～5%的水泥取代矿粉或1%～1.5%的消石灰粉或性能良好的抗剥落剂。

（三）加强路面压实，减少空隙率

沥青面层的压实度对沥青路面的耐久性至关重要，直接影响路面的使用质量。沥青砼面层的压实度应满足规范的要求，但不考虑沥青砼的设计空隙率而按统一压实度来控制是不合适的。研究显示，沥青路面的实际空隙率在7%以下时，沥青面层内的水在行车荷载下一般不会产生动水压力，不易造成水破坏。当空隙率大于15%时，水能在空隙中自由流动并排走，也不易造成水破坏。但空隙率在7%～15%时，水很容易渗入并滞留在沥青混合料内部，在行车荷载作用下产生较大的毛细压力或动水压力，造成沥青混合料的水破坏。所以，为提高沥青砼面层的密水性，必须加强压实，减少空隙率。

二、路表防排水设计

为了防止路面积水而影响行车安全，并且使渗入路面结构层的自由水减少到最小程度，必须考虑路表防排水措施，通常的做法是：采用排水设施，设置路面横坡，降落在路表的雨水，通过路面横坡排至边沟或排水沟；采用防水措施，沥青混凝土路面则采用致密的表面层或设置封水层，尽量减少雨水渗入。这些措施都有一定的效果，但在目前高等级公路上还有一些具体细部设计值得进一步商榷：

1．边沟的结构型式，目前高等级公路普遍采用60cm宽深的梯形边沟，而重交通高等级公路路面结构层总厚度往往都超过了60cm，为防止边沟水的倒灌渗入路面结构层，建议采用加深边沟或在边沟下设置矩形渗沟的办法。

2．在沥青路面路段，现行《公路排水设计规范》（JTJ018-97）与《公路路基设计规范》（JTJ013-95）中推荐采用拦水带结构进行路堤路段路面雨水的集中排除，但该做法不利于路面雨水迅速排离路面，容易导致局部积水，并增大了雨水的下渗量。建议采用路肩沟的排水形式。

3．对于合成坡度较小的路段，应设置必要的排水设施。在超高路段的起始点均有一段横坡为零，如果该段纵坡也较小的话，其合成坡度则很小，落在该段雨水排出所需的时间较长，从而导致路面积水，影响行车安全。

三、中央分隔带防排水

中央分隔带防排水是路面防排水设计中一个不可忽视的系统，可分为2个部分：中央分隔带表面防排水；中央分隔带内渗水的排除。一般来说，中央分隔带构成有3种处理方式：表面采用铺面封闭；不封闭，采用凸形构造；不封闭，采用凹形构造。

1．中央分隔带宽度小于3m的路段，一般为2m或1.5m宽，建议采用铺面封闭的防水形式，中央分隔带铺面采用比路面横坡略大的双向横坡。考虑绿化、防眩的要求，对于采用波形梁护栏路段可采用设置花盆植树的方法；对于采用混凝土护栏或桥梁防撞护栏路段，可采用槽形结构护栏，在槽内植树绿化防眩的方法。

2．对于沥青混凝土路面路段，且宽度大于或等于3m时，应采用凹形构造（采用凸形构造，应有尽量避免污染沥青面层的措施），降落在中央分隔带的雨水横向流向分隔带中间的低凹处，中央分隔带底部设置纵向排水渗沟，并根据中央分隔带的表面渗入量和路线纵坡，一定间距设置横向排水管，将内渗水通过横向排水管，排至边坡急流槽。为防止中央分隔带的自由水渗入路面结构层，在填土与路面结构层的界面上也应设置防水层或防水膜，在中央分隔带内的基层、底基层也应做成反坡。

四、结语

高速公路路面排水设计的成功与否，是关系到高速公路路面建设成败的关键。因此高速公路的设计者应高度重视路面排水设计，将高速公路的排水作为整体，进行综合考虑，以避免或减小高速公路施工期和运营期的水损害，进一步提高高速公路路的使用品质。为有效解决沥青路面水损通病，必须从排水和防水两个方面层层把关，不仅应在路表采取排水措施，同时应高度重视路面结构层内的排水及路面结构层类型的选定，只有这样才能保证路面的预期使用寿命和良好的使用性能。

参考文献

[1]姚祖康．公路排水设计手册[M]．北京：人民交通出版社，1998.

第2篇：公路路面基层设计规范范文

关键词： 水电站对外公路路面损害分析设计预防措施

水电站对外公路是水电站和外部进行交通联系的通道。在水电站的施工期与运营期，很多大宗物资，比如钢筋、水泥；重大物件，比如变压器、水轮机等都将从水电站对外公路路面经过。而大部分的水电站工程区域内的地形都比较陡峻，地形多为沟谷发育，并且地形比较复杂。公路线路通过工程区域地形、地势起伏大，线路通过区域多为起伏较大的“鸡爪”地形，布线条件较差，综合考虑公路的经济合理性和线形技术指标要求，线路布置中难以完全绕避“鸡爪”地形，部分线路路基高填深挖情况难以避免，因此，在水电站对外公路设计阶段要注意施工区域内的地形、地质构造等。以下，我们就从水电站对外公路路面的损害及设计阶段早期的预防两方面进行分析。

1、公路路面损害分析

水电站对外公路路面的好坏是水电站对外交通运输顺畅的关键。水电站对外公路路面的建设规模及技术标准的确立，要以确保水电站的建设及运营中运输各种外来物资的需要。并且要确保运输的畅通、安全、高效及迅速。参照交通部颁《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）对公路分级和公路等级之规定及国家计委颁布《厂矿道路设计规范》（GBJ22-87）对于厂矿道路等级划分的规定，结合地方交通发展规划，综合考虑影响对外交通专用公路技术标准的各种因素，来分析水电站对外公路的路面损害方式。

水泥混凝土路面是目前我国公路建设中广泛采用的高等级路面。它适应日益发展的交通运输要求，同时具有强度高、稳定性好、使用寿命长、维修养护费用低等许多优点。根据计算分析，水电站对外公路路面所承受的交通属重级交通，其具有施工高峰期交通量大、通行车辆轴载重，建设期车辆通行集中等特点。为满足水电站建设所需外来材料及重大件运输的要求，并结合公路沿线气候、水文、工程地质及该地区的筑路材料等条件，本着因地制宜、就取材的原则，设计一般采用水泥混凝土路面。但是，水泥混凝土路面也有较明显的劣势，公路路面容易受到损害，会出现接缝、修复困难、脱空、拱起、唧泥、错台等现象。并且，由于水泥混凝土路面的土板的脆性会导致地基容易出现变形。

同时，水泥混凝土路面的使用性能在行车和自然因素的不断作用下逐渐变坏，以至出现各种类型的损坏现象，大体分为接缝破坏和混凝土面板损坏两个方面，损坏性质也可分为功能性损坏与结构性损坏两个范畴。

1．接缝破坏

接缝破坏主要有以下几种形式：

1）挤碎。出现于横向接缝(主要是胀缝)两侧数十厘米宽度内。主要由于胀缝内的滑动传力杆位置不正确，或滑动端的滑动功能失效，或施工时胀缝内局部有混凝土搭连，或胀缝内落入坚硬的杂屑等原因，阻碍了板的伸长，使混凝土在膨胀时受到较高的挤压应力，当其超过混凝土的抗剪强度时，板即发生剪切挤碎。

2）拱起。混凝土面板在受热膨胀而受阻时，某一接缝两侧的板突然向上拱起。这是由于板收缩时缝隙张开，填缝料失效，坚硬碎屑等不可压缩的材料塞满缝隙，使板在膨胀时产生较大的热压应力，从而出现纵向压曲失稳。

3）错台。横向接缝两侧路面板出现的竖向相对位移。当胀缝下部嵌缝板与上部缝隙未能对齐，或胀缝两侧混凝土壁面不垂直，使缝旁两板在伸胀挤压过程中，上下错开而形成错台。地面水通过接缝渗入基础使其软化，或者接缝传荷能力不足，或传力效果降低时，都会导致错台的产生。当交通量或基础承载力在横向各幅板上分布不均匀，各幅板沉陷不一致时，纵缝也会产生错台现象。

4）唧泥。汽车行经接缝时，由缝内喷溅出稀泥浆的现象称为唧泥。在轮载的频繁作用下，基层由于塑性变形累积而同面层板脱空；地面水沿接缝下渗而积聚在脱空的空隙内；在轮载作用下积水变成有压水而同基层内浸湿的细料混搅成泥浆，并沿接缝缝隙喷溅出来而形成唧泥如（图一）。唧泥的出现，使面板边缘部分失去支承，因而往往在离接缝1．5～1．8m以内导致横向裂缝。此外，纵缝两侧的横缝前后搓开、纵缝缝隙拉宽、填缝料丧失和脱落等也都属于接缝的破坏。

2．水泥混凝土板本身的破坏

水泥混凝土板的破坏主要是断裂和裂缝。面板由于所受内应力超过了水泥混凝土的强度而出现横向或纵向以及板角的断裂和裂缝，其原因是多方面的：板太薄或轮载太重；行车荷载的渠化作用(荷载次数超过允许值)；板的平面尺寸太大，使温度翘曲应力过大；地基过量塑性变形使板底脱空失去支承；养生期间收缩应力过大；由于材料或施工质量不良，水泥混凝土未能达到设计要求等。断裂裂缝破坏了板的结构整体性，使板丧失应有的承载能力。因而，断裂裂缝可视为水泥混凝土面层结构破坏的临界状态。

2、设计阶段早期的预防措施

针对以上的分析，我们可以看出水电站对外公路路面出现的损害的原因及现象。因此，在对外公路路面的设计早期要做好各类的预防措施。

1）外部因素。针对水电站对外公路所处的地形、地质条件，判断是否因为地形、降水的情况而发生山洪及山体滑坡、泥石流等地质灾害。因此根据公路路面的设计要求和现场的施工条件，在设计时要做好以下几个方面：1）路线上尽量避让不良地质灾害路段，保证施工安全及运营安全；2）采取路基防护措施，保证路基稳定，确保路面不受损。部分施工区域受地形条件的限制，设计坡比相对会比较陡，很多为1：0．5；部分区域的坡比为l：0．3。少数施工公路的地段原设计中没有任何的防护，在这种情况下，为了保证公路施工坡面的稳定，路基防护可采取喷锚支护、预应力锚索支护、SNS被动防护网等方式；并根据开挖揭示地质情况对路基边坡适当放缓边坡坡率，加强锚喷支护，设置加强主动防护网、钢筋混凝土框格梁等边坡防护支挡结构措施。

2）路面设计因素。水泥混凝土路面板的弹性模量及力学强度大大高于基层和土基的相应模量和强度；其次，水泥混凝土的抗弯拉强度远小于抗压强度，约为抗压强度的1／7～1／6，因此取水泥混凝土板的抗弯拉强度指标作为设计指标；又由于水泥混凝土板与基层或土基之问的摩阻力一般不大，所以从力学模型考虑，可把水泥混凝土路面结构看作是弹性地基板，用弹性地基板理论进行分析计算。水泥混凝土的抗弯拉强度比抗压强度低得多，在车轮荷载作用下当弯拉应力超过水泥混凝土的极限抗弯拉强度时，水泥混凝土板便产生断裂破坏，且在车轮荷载的重复作用下，由于疲劳效应，水泥混凝土板会在低于其极限抗弯拉强度时出现破坏。此外，由于板顶面和底面的温差会使板产生温度翘曲应力，板的平面尺寸越大，翘曲应力也越大。水泥混凝土又是一种脆性材料，它在断裂时的相对拉伸变形很小，因此，在荷载作用下土基和基层的变形情况对水泥混凝土板的影响很大，不均匀的基础变形会使水泥混凝土板与基层脱空。在车轮荷载作用下面板将产生过大的弯拉应力而遭破坏。基于上述，为使路面能够经受车轮荷载的多次重复作用、抵抗温度翘曲应力、并对地基变形有较强的适应能力，水泥混凝土板必须具有足够的抗弯拉强度和厚度。

另外，在水泥混凝土路面的使用过程中，由于种种原因，路面出现一些裂缝，地表水会将沿着裂缝及接缝渗入到水泥混凝土的路面结构之内，这其实就是由于水泥混凝土路面水损害而造成的。水泥混凝土路面水损害主要是指路面的水不可避免地从路面的各种接缝及裂缝处渗入到路面结构的内部。并在车辆的荷载作用下，路面基层出现塑性变形的累积造成同面板的脱空，水在轮载作用之后形成有压水，与路面基层的混合料浸湿的细料一起混合成泥浆，沿路面得接缝及及裂缝处喷溅出来，造成唧泥现象。随着唧泥的不断发展，范围不断扩大到整个公路路面的板内，最终造成了路面的损害。

因此，为降低唧泥、错台、脱空等损害出现的可能及减少其危害的程度，当水量足够大时，应在水泥混凝土路面的结构内设置路面内部的排水系统，及时排出渗入的水，减少渗入水对有水泥混凝土路面基层产生的冲刷作用。故在设计中加设排水基层及纵向的边缘排水系统，能够很好的预防和减轻水泥混凝土发生路面损害的可能。

（1）排水基层。在水泥混凝土路面层设计透水性比较好的排水基层。并在其边缘设计一个纵向的集水沟及排水管和横向的出水管。组成排水基层排水系统。如（表二）。

排水水基层排水系统：1面层2排水基层3不透水垫层4水泥混凝土路肩面层 5集水沟6 捶水管 7出水管8反滤织物 9 路基

（2）加强对公路路面接缝的设计。由于地表水的渗入路面结构及接缝处的板边弯沉大、温度翘曲导致的变形过大都是混凝土路面面板容易出现板底脱空及板块断裂的主要原因，同时，也加速路面地表水的渗入。通过大量的实践与调查发现：在雨雪等天气状况，大气的降水是造成水泥混凝土路面施工结构内部存有水分的主要来源。雨水从水泥混凝土板的纵缝渗入，尤其是水泥混凝土板的横向缩缝也容易让雨水渗进来。因此，在设计时，必须加强对于接缝特别是横缝的设计。由于特重及重交通的水泥混凝土路面都是横向缩缝设置传力杆，这样能够降低板边的弯沉及温度导致的翘曲变形，增加接缝的负荷能力，有力消除公路路表水的渗入，预防并减轻水泥混凝土路面发生水损害。

3、结语

本文分析了水泥混凝土路面各种损害形成的原因，在设计过程中要不断优化路面结构形式、完善公路路面表面的排水系统、加强对于公路路面结构层的内部排水系统的设计，并提出对水泥混凝土路面的损害的进行综合防治的措施。

因此，对于公路路面损害情况的分析，在水电站公路路面的地区，根据地形的实际特征，比如高坡险、地质复杂、岩体破碎的区域，要进行合理的施工设计，预防各个施工路段路面的损害。路基边坡适当放缓边坡坡率，加强锚喷支护，设置加强主动防护网、被动防护网、预应力锚索、钢筋混凝土框格梁等边坡防护支挡结构措施。参照交通部颁《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）对公路分级和公路等级之规定及国家计委颁布《厂矿道路设计规范》（GBJ22-87）通过设计阶段早期的预防工作保证水电站外的公路路面不轻易受到各种损害。

参考文献：

[1]蒋升举.略论二级公路路面毁坏原因及处治建议[J].科技资讯.2009(16).

[2]郑建新;刘鹏;刘慧. 二级公路高路堤设计研究:崇义县城至丰洲乡二级公路高路堤设计方案[J].2009(03).

第3篇：公路路面基层设计规范范文

关键词：沥青路面；柔性基层；半刚性基层；疲劳性能。

中图分类号：U416.217 文献标识码：A 文章编号：

前言

半刚性基层被广泛用于修建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中就有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。半刚性基层沥青路面其优点主要表现在:强度高、承载力大、整体性好、刚性大。但半刚性基层也有自身不足之处,其抗温、抗湿变形能力较差,易形成干缩裂缝及湿缩裂缝,进而使路面产生反射裂缝,导致沥青面层开裂,影响路面使用质量,缩短路面使用寿命。

由于国内高等级的公路基本上都采用半刚性基层沥青路面，而对柔性基层沥青路面采用较少。但是从世界各国高等级公路路面结构来看，以柔性基层沥青路面为主，对路面基层要求较高，一般用沥青稳定碎石做基层的上层，而且用沥青做结合料的结构层的总厚度常大于 20cm。国外的使用经验表明，柔性基层沥青路面使用性能良好。

根据国内外使用经验，柔性基层沥青路面主要病害有疲劳开裂、车辙和低温开裂，其中车辙和低温开裂均可以通过选择合适的沥青结合料和合理的混合料设计加以解决。疲劳开裂是唯一可以通过路面结构设计进行控制的破坏模式。

综上所述，对两种不同基层沥青路面的疲劳性能差异的分析，对我们进行路面设计及工程应用都具有相当大益处。

1.沥青路面面层疲劳损伤机理

沥青路面的疲劳性是指在汽车轮载作用下，路面在长期使用过程中均存在压应力、拉应力,且处于两种应力交迭变化状态,当荷载重复作用超过路面面层材料所能承受的疲劳次数后,就会使结构强度抵抗力下降,产生疲劳破坏的性能。

在行驶车轮的荷载作用下,路面结构内各点均处于复杂的应力应变状态中,图1中面层底部B点的应力、应变随着车轮滚动而变化。当车轮作用于B点正上方时,B点受到三向拉应力作用;当车轮行驶过后B点应力方向转变,数值变小,并有剪应力产生;当车轮驶过一定距离后,B点则承受主压应力作用。路面表面A点则相反,车轮驶近时受拉,车辆直接作用时受压,长期处于应力(应变)交替循环变化的状态。

路面材料的抗压强度远大于其抗拉强度,而且B点在车轮下所受的拉应力远大于A点在车轮驶近或驶过后产生的拉应力,因此路面疲劳裂缝通常从面层底部开始。所以路面疲劳设计也应该以面层底部的拉应力、拉应变作为控制指标。

2.采取两种不同基层对沥青路面的水平应力分析

本文将以弹性层状体系为基础，分析在标准荷载（BZZ-100）作用下，两种基层沥青路面在水平应力方面的不同。

表1 两种基层的路面结构参数

计算的轴载采用现行规范规定标准：标准轴载为双轮组单轴重P—100kN，轮胎接地压强p—0.7MPa，单轮传压面当量圆直径d—21.3 cm，两轮中心距为1.5 d。

由于水平应力在当量圆中心比双轮论析中心处大，考虑水平应力的显著性，本文取当量圆中心处点厚度0，2，5，8，10，15，20，25，30，40cm时，利用BISAR 3.0程序计算出相应点的水平应力如表2。

表2 两种基层在不同厚度的水平应力值

由BISAR 3.0程序所得的数据得出各深度的水平应力分布图 图3

从图3可知，柔性基层的水平应力随深度的变化率比半刚性基层的要大，即柔性基层的水平应力对路面厚度的敏感性更高。柔性基层在层底拉应力取得最大值。

对于半刚性基层沥青路面，沥青面层处于受压状态，因此可以不考虑沥青面层的弯拉疲劳，只考虑半刚性基层层底受拉，在汽车荷载反复作用下，可能产生疲劳断裂，且在基层断裂后，裂缝逐渐向沥青层扩展直至路表。

对于柔性基层沥青路面， 沥青混凝土面层和沥青稳定基层的上部受压， 沥青稳定基层下部受拉，且层底承受最大的弯拉应力，因此在重复荷载作用下，沥青层层底可能首先产生疲劳开裂，裂缝逐渐向上延伸，直至路面出现疲劳裂缝。

3.柔性基层与半刚性基层沥青路面疲劳设计方法

我国沥青路面设计规范采用层底拉应力指标进行验算,充分考虑结构层材料的疲劳性,利用结构强度系数Ks与材料的劈裂强度得出结构层底面的容许拉应力,具体如下:层底拉应力≤容许拉应力,则满足要求。

其中,为沥青稳定基层材料的容许拉应力;为沥青稳定基层材料的劈裂强度;为抗拉强度结构系数; Ac为公路等级系数;Ag为沥青混合料级配系数;为标准轴载当量轴次。

根据我国沥青路面设计规范,在计算沥青混合料与半刚性材料的结构强度系数KS=B0Nc时,采用的系数c分别为0.22和0.11。

沥青混合料疲劳寿命为:

半刚性材料疲劳寿命为:

根据此公式可以得到由各层层底拉应力值来确定不同基层沥青路面的疲劳寿命。

4.不同基层沥青路面疲劳寿命对轴重的敏感性分析

由路基路面设计理论分析得知,单后轴双轮组不同轴载应力比的简化公式为:

其中,、均为基层底面拉应力; P1,P2均为轴载重量。

联系基层材料的疲劳规律,其疲劳规律为:

其中, 为该材料的抗拉强度;σ为某轴载作用N次的疲劳拉应力。B、c为材料常数。

由上面两个式子可以得到以基层底面拉应力等效时的轴载换算公式为：

对沥青稳定基层中b=0.84,c=0.22；半刚性基层中b=0.84,c=0.11,则有：

沥青稳定基层：

半刚性基层：

由以上计算公式计算标准轴载作用一次为1次,其他轴载重分别相当于标准轴载次数N,其结果见表3

表3当量轴载作用次数

由表3可以看出：半刚性基层的疲劳寿命较柔性基层对轴载更加敏感。即半刚性基层路面上的超载车辆增多,导致路面很快损坏;而沥青稳定基层路面轴载敏感性小,对超载车辆的适应性较强,适合于超载较多的道路。

结论

综上所述，半刚性基层和柔性基层沥青路面在抗疲劳性能方面存在着以下一些不同：

（1） 由于半刚性基层的水平应力对路面厚度的敏感性较差，所以可以通过增加半刚性基层厚度来有效增加其疲劳寿命。而柔性基层厚度对路面厚度的敏感性较好，增加柔性基层厚度对其疲劳寿命的增加较小。

（2） 由于沥青路面疲劳性能由层底拉应力作为控制指标，在基层材料和结构参数等不同的情况下，柔性基层与半刚性基层沥青路面的疲劳寿命不同。

（3） 由于半刚性基层的疲劳寿命较柔性基层对轴载更加敏感，所以当道路上交通量以小型车辆为主时(占交通量80%以上),宜采用半刚性基层路面,其疲劳寿命更长。相反，柔性基层路面则更适合超载较多的道路。

参考文献：

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[12]朱洪洲.柔性基层沥青路面疲劳性能及设计方法研究[D].东南大学博士学位论文,2005.

作者简介：

罗大波（1986-）重庆交通大学硕士研究生主要从事路基路面设计与灾害治理的研究。

第4篇：公路路面基层设计规范范文

一、混合料和面层材料的选取

1.沥青材料根据国家颁布的《公路沥青路面设计规范》规定，耐久抗裂性能、耐滑抗磨性能和密实平整性能等，是表面层所应具备的标准；基本不透水和抗剪切、抗车辙高温和密实等性能，是下面层与中面层所应具备的标准；耐疲劳开裂是下面层所应具备的标准。那么，施工人员对面层材料进行选取时，应当对上述要求予以综合考虑，这样能使所选择的材料与面层相应标准相匹配。道路石油沥青是沥青路面的首选，或者把石油沥青产品进行工艺加工处理后看作结合料，例如：改性和稀释、乳化和调和等。以针入度为指标，将我国道路石油沥青分成七个标号，每个标号道路石油沥青都能分成三个等级，即：A级、B级和C级。能够对沥青道路使用性能产生影响的主要因素可大致概括为以下两点：第一，道路石油沥青等级；第二，道路石油沥青标号。通常施工人员应当对下述因素予以考虑，经论证后再进行确定，其中包括：施工季节和公路等级、气候区划和结构层次及路面类型等。通常情况下，针对偏寒冷地区，一般都实施能够加大低温延度，或者具有较低稠度沥青；针对高温时间持续较长、夏季温度偏高地区，一般都实施具有较大稠度的沥青；针对有较大年温差和日温差地区，一般都实施具有较大针入指数的沥青。2.粗细集料的选取用粗集料对沥青层进行选择时，工作人员应当先对就近取材予以考虑，同时还要对市区四周筛选碎砾石矿渣和碎石予以考虑。但需要注意的是，粗集料的选取必须经由具备生产许可证的施工单位自行加工，或者由采石场生产。在质量方面，粗集料也应该要做到与相关规范要求相符。此外，沥青和所选取的粗集料要具备较好的磨光值与粘附性。根据国家颁布的《公路沥青路面施工技术规范》相关条款，石屑、机制砂和天然砂等细集料可应用于沥青路面中。生产细集料时，所挑选的采沙场和采石场应当具有生产许可证。通常选取天然砂作为常用砂，细集料应保持无杂质和干燥、洁净和无风化，且颗粒级配恰当。3.沥青混合料的选取与沥青路面的路用性能沥青路面的面层能够对车辆的荷载和气温予以直接承受，而且随着时间及气候的变化，沥青材料性质也能随之变化，所以，沥青路面应对以下条件做到满足：防渗能力和高温稳定性、抗滑能力和耐久性及低温抗裂性等。施工人员应当按照市区沥青路面的路用性能，对面层结构材料进行选取。若选择的种类为沥青混合料时，则需要按照以下条件因素，对本市区的工程建设经验予以充分考虑，其中包括：环境条件和道路等级、路基状况和地域气候环境及交通负荷大小等，然后经技术论证后实施确定。

二、基层材料的选取

所谓基层表示主要承重层，其承载能力特点为，较高、耐久和稳定。通常我国沥青路面大体分为三种，即：刚性基层、半刚性基层和柔性基层，分类的形成主要是根据力学特性与材料的不同完成。有外国地理专家表明，将柔性基层用于沥青路面中，能够将半刚性基层存在的局限性克服，抑制道路路面出现的早期破坏与开裂现象。再者，沥青面层和柔性基层同为柔性结构，在应变和应力协调过渡较为顺利；而且选取级配成型颗粒状材料为结构材料，且具有排水通畅特点，从而能降低因水量加大导致路面结构受损现象发生。所以，应用组合式基层或者柔性基层作为路面结构的首选。研究表明，级配碎石与沥青稳定碎石在柔性基层材料中效果最好。所以，在组合设计路面结构时，柔性基层材料的选取，一般都会首选沥青稳定碎石与级配碎石。自身刚度较低是柔性基层的特点，为了能将此特性克服，在同样交通荷载作用下，通常都会选择较厚的结构层作为沥青面层。在无结合料中，级配碎石属于粒料材料，它能够对碎石的级配予以严格控制，且在粒料材料中，其力学性能效果也是最佳，可广泛用于不同等级道路。在我国，级配碎石可看作基层用于路面结构，将半刚性材料的反射裂缝减轻，是它的主要目的。和一般基层相比，级配碎石的模量与强度都相对较差。所以，为了能使行车作用下的变形现象有效降低，应当将级配碎石的稳定性级强度予以提升。对集料的密实、级配与类型程度进行控制，能使其稳定性与强度得到有效提升。由此可以看出，良好的级配碎石性能，离不开施工工艺控制加强、级配合理化与材料技术要求严格等前提。

三、沥青路面结构设计

根据《公路沥青路面设计规范》相关条款规定，沥青路面结构层的形成须由多层结构组成，其中包括：垫层和基层、面层和底基层。在设计组合沥青路面结构时，施工人员应当按照本市区的交通量，城市道路类型，以及气候特点与水文地质进行。通过与当地域的时间经验结合，对路面结构组合予以恰当选取，并对沥青层厚度实施拟定。为避免路面土基和结构层内渗入雪水及雨水，密级配沥青混合料是沥青面层材料的首选。排水基层在应用时，应将防水层设入其下，把排水系统置于结构内部，使其能把水从路基中排出。由于结构形式具有多样化特点，因此，在选取结构时应当对当地域的经济状况和交通情况、气候环境和材料状况等充分考虑，实现沥青路面结构合理经济化特点，同时，对结构层的可再生性，与结构的耐久性实施兼顾，可以将环境影响最大程度降低。通过大量实践得出，横向裂缝是薄沥青层半刚性路面的主要问题，施工人员通过采取各种措施，虽然能使开裂数量减少、横向裂缝发生时间推迟，但却起不到根本作用。针对此问题，因整修量较大，一般施工人员都不予以路面维修，多进行结构性重建。当下，全厚式沥青路面的广泛应用还需进一步论证，因此结构需用较厚的沥青层，易增加投资成本，所以，一般情况下都不予采纳。从我国国情角度以及道路特点等角度出发，可广泛应用以下两种路面结构，即：柔性基层与组合式结构。

四、结语

第5篇：公路路面基层设计规范范文

关键词：高速公路；路面；分期修建；结构；技术

1影响高速公路路面分期修建方案的关键因素

路面分期修建是相对于一次性修建而言的。分期修建路面结构各层次（包括面层、基层、底基层）的材料和厚度与一次性修建方案原则上应基本相同，只是将路面上面层或中面层以上部分作为二期工程，在过渡期后铺筑。

1．1影响一期路面结构的主要因素

一期工程的路面面层应较薄，也称"过渡期路面"。在确定一期路面结构时，应考虑以下因素：

（1）地基沉降量。过渡期内沉降量的大小是决定过渡期路面结构的根本因素。若沉降量较小，可以选用接近使用年限的路面结构；相反，选用满足过渡期内累计当量轴次的路面结构即可。（2）近期累计交通量。近期累计交通量是指过渡期年限内路面将要承受的标准轴载累计作用次数。一期路面结构应按近期累计交通量进行设计和验算。过渡期的时间范围选择 3～7年较为合适，小于3年就没有实际意义了，大于7年则可能导致一期路面投资过大。（3）路面结构层的最小厚度。路面结构层的最小厚度是指各结构层的设计最小厚度和施工厚度。二期修建时，在不挖除原有路面结构厚度或仅挖除过渡路面面层的情况下，各结构层的厚度应满足其最小厚度的要求。

1.2二期路面铺筑时间的确定

路面分期修建方案中，二期路面铺筑时间的确定是一个技术经济问题，不仅要考虑路面结构的寿命、路面的使用性能、地基沉降等因素，同时也应考虑经济效益。

具体方法如下： （1） 确定一期实施的路面结构，计算使用年限（用I表示）。根据设计预测交通量和一期实施的路面结构，确定一期实施的路面结构或原设计路面结构的中下面层的最大使用年限，此理论计算使用年限可作为二期路面实施的最终期限，即二期路面的实施必须在一期实施的路面结构最大使用年限之前完成。（2） 根据实际运营交通量确定二期路面需要实施的时间。一期工程竣工通车后，根据交通量观测结果，计算出通车年限内的累计交通量 N，自运营第二年起，将实际运营交通量N与设计预测交通量 Ni（第Ii 年末）进行比较，若 N< Ni，则不需计算；若 N > Ni，则应计算累计当量轴次，并根据一期实施的路面结构，计算实际路面结构参数，确定是否实施二期工程，若满足路面设计指标要求，可继续使用，否则应立即实施二期工程。（3） 按地基等载预压固结理论计算沉降时间Ij。一般Ij应小于Ii与I的较小值。否则，在工程实施时，应考虑地基加固处理。二期工程实施的最佳时间It为：

Ij < It < min（Ii，I）

若 Ij > min（Ii，I），则应根据固结理论计算沉降时间，反算一期实施的路面厚度，确保在路基固结完成前，路面具有足够的强度和良好的服务性能。

2 高速公路路面分期修建关键技术与措施

2.1 分期修建方案的路面设计标高问题

分期修建方案要求桥梁、涵洞等主线构造物按第一期路面竣工时的标高控制。二期路面修建时，通过局部的纵坡调整，使二期主线路面标高与主线桥梁标高连接平顺。跨主线的天桥、分离式立交等则必须按二期路面竣工时的标高进行控制。过渡期内地基发生固结沉降，可通过调平层进行调平，以保证二期面层竣工时能够达到设计标高。

2.2 路面层间处理

一期和二期路面层间的结合问题是保证二期工程实施效果的关键，处理的好坏直接关系到二期工程的成败，处理措施如下：

（1）原路面面层设计厚度在15cm以上时，在保证抗滑表层厚度的前提下，一期实施的面层厚度建议控制在10cm以上，以满足现行规范要求的高速公路沥青混凝土路面面层最小厚度要求。（2）保证中面层的平整度至关重要。当沥青混凝土路面为三层时，基层的平整度对面层影响相对较小，但分期实施时基层的平整度对面层平整度指标的影响相对较大。因此，采用分期实施时必须加强包括路基、底基层、基层等在内的各结构层的平整度、压实度指标控制，以确保一期工程具有良好的服务性能。（3）二期路面面层与一期路面的层间结合的处理极为重要。设计时需根据一期路面病害情况及其原因进行相应进行如下处理措施：

①标线清除：原路面标线如采用热熔型反光标线，应采用小型标线铣刨机对原标线进行彻底的清理；

②路面污染的处理：在二期工程施工前，应对原路面进行彻底的清扫和冲刷，施工前再用大型吹风机械清理路面缝隙中的杂物；

③压浆孔的处理：在过渡期或二期工程水泥灌浆施工中，对灌浆孔要单独处理，以保证路面质量；

④洒布粘层油：为使新老路面更好地结合，应在层间洒布粘层沥青。

2.3补强层的设置条件与材料

若出现交通量增长特别快等意外情况，在二期路面设计验算时，一期路面结构层的强度不足，则要考虑设置一层补强层。对于原有水泥混凝土路面，补强层材料有钢纤维混凝土、连续配筋水泥混凝土（CRCP）以及素混凝土可供选择，补强层厚度应通过计算确定。

2.4 防止反射裂缝的技术措施

铺筑沥青混凝土路面必须考虑防止反射裂缝的技术措施，防反射裂缝的方法主要有三种：改善加铺层材料和增加加铺层厚度、设置夹层和沥青加铺层上锯切横缝。

增加加铺层厚度使裂缝要经过较长时间才能到达加铺层表面，同时减小了温度对旧面板的影响。研究资料表明，沥青混凝土的厚度与防止反射裂缝能力成正比关系，单层改性沥青混凝土的裂缝率较两层改性沥青混凝土高。

设置中间应力吸收层。目前采用较多的材料有土工织物夹层和格栅夹层。利用土工格栅或玻纤格栅做应力吸收层主要是利用其高抗拉强度和弹性模量高的特点，格栅的主要作用为均匀传递荷载，分散反射裂缝的应力，同时增强沥青混合料的整体抗拉强度。但土工格栅的高温稳定性稍差，施工难度大。

沥青加铺层上锯切横缝或设置毛勒缝作为一种补充方式，可在桥梁伸缩缝、变坡点和长距离分断处局部采用。

2.5 排水系统的合理设置与衔接

按照“上封下排”的原则设置排水系统。充分利用原有的排水设施，对局部破坏而造成路基积水的地方，增设盲沟排出路基积水；对于路基已稳定的路段，可以采用漫流的形式排出路面雨水，不破坏原有稳定的植被；对于因沉降量较大，路面结构层形成反坡，结构层内的水不能汇入原有盲沟排出，聚集在基层或底基层，导致基层或底基层的强度降低的情况，过渡期内预测沉降量较大时，路面结构需采用水稳性较好的基层或底基层，同时路面基层底部设置纵横向盲沟排除路面结构内部水。路肩部分亦要沿路面结构外侧设置纵向边缘排水系统。

2.6中央分隔带设置

中央分隔带设置最终应满足一次性修建成路面的使用性能。二期路面设计时应结合原有设计，确保原设置的中央分隔带纵横向排水系统与超高路段排水系统安全畅通。中央分隔带开口部位的路面结构宜采用与主线路面相同的结构。

2.7．构造物

高速公路路面分期修建时，桥梁、涵洞、通道、交叉工程等不宜分期修建，应按二期路面铺筑后的恒载状况，一次设计到位，并一次修建完成。

3 高速公路路面分期修建关键技术结构设计

3.1沥青铺面设计

（1）设计步骤。

①根据设计任务书的要求，确定路面等级和面层类型，计算设计年限内一个车道的累计当量轴次和设计弯沉值；②按路基土类与干湿类型，将路基划分为若干个路段，确定各路段土基回弹模量值；③参考推荐结构，拟定几种可能的路面结构组合与厚度方案，根据选用的材料进行配合比试验，测定各结构层材料的抗压回弹模量、抗拉强度，确定各结构层材料设计参数；④根据设计弯沉值计算路面厚度；⑤进行技术经济比较，确定新建高速公路采用的路面结构方案。

（2）验算一期路面的结构设计是否满足设计要求。

验算一期路面的结构设计，即按照新建公路的设计步骤，验算拟建的一期路面结构方案是否满足在过渡期年限内累计当量轴次作用下的结构强度要求。如果拟建的一期路面结构方案满足设计要求，可以确定为一期路面的结构方案。

（3）一期路面结构验算。

一期路面结构的设计应充分为最终路面结构设计利用，因此，一期路面结构的设计应利用最终路面结构的底基层和基层作为其底基层和基层，其上修建一层至两层较薄的沥青混凝土或沥青混合料的过渡期面层。过渡期路面结构应满足过渡期内累计当量轴次的要求，即路面结构厚度应保证路表弯沉和沥青及半刚性层拉应力能够满足过渡期内相应指标的要求，即：

ls1 ≤ ld1

σm1 ≤σR1

式中： ls1，ld1，σm1，σR1 分别为一期路面验算时，过渡期路面的实际弯沉值（0.01mm）、路面设计弯沉值（0.01mm）、层底最大拉应力（MPa）、路面结构材料的容许拉应力（MPa）。ls1，ld1，σm1，σR1 的计算方法与ls，ld，σm，σR一致。

3.2混凝土铺面设计

（1）设计步骤。①收集交通资料，包括初始年日平均交通量和交通组成，方向分配系数和车道分布系数，交通量的年平均增长率；②计算设计车道使用年限内的标准轴载累计作用次数 Ne；③初拟路面结构，包括路基类型和土质、垫层类型和厚度、基层类型和厚度、面板初估厚度和平面尺寸；④设计混凝土混合料组成，并确定混凝土的设计弯拉强度 fcm和弹性模量 Ec；⑤确定基层顶面计算回弹模量 Etc；⑥计算荷载疲劳应力σ和温度疲劳应力σt；⑦检验是否满足下列要求：0.95 fcm ≤σp +σt ≤1.03 fcm。⑧ 对多个方案进行技术经济比较，确定新建高速公路采用的水泥混凝土路面结构方案。

（2）验算一期路面的结构设计是否满足设计要求。 验算一期路面的结构设计，即按照新建公路的设计步骤，计算拟建的一期路面结构方案是否满足过渡期年限内结构承载能力要求。如果拟建的一期路面结构方案满足设计要求，可以确定为一期路面结构设计方案。设计时应拟定多个设计方案，并进行技术经济比较，选用较优的设计方案。

（3）一期路面结构方案及验算。①将新建路面结构的面层去掉，在基层上适当加铺一定厚度的沥青面层，拟定一期路面结构方案：

②一期路面的验算与沥青铺面设计的一期路面的验算方法相同；

③ 二期路面设计可参考《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40-2002）。

参考文献：

第6篇：公路路面基层设计规范范文

关键词：车辙原因处治方法

中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A 文章编号：

引言

从1997年宁夏首条高速公路开工建设至今，我区的高速公路已经历近十多年的发展历程。在高速公路发展初期，人们只是注重工程建设和运营管理，而高速公路的养护、维修等被排在管理工作的次要位置。近两年，随着区内高速公路路面早期病害的出现，人们才开始关注高速公路的病害处治与预防工作，而我区高速公路病害主要是以车辙为代表的早期路面病害。

一、路面车辙产生原因分析

1、设计上存在的不足

目前，我区的高速公路路面结构主要采用半刚性路面基层上加铺沥青混凝土面层的高级路面，其设计原理是基于半无限层状弹性体系理论之上的以柔性路面的抗疲劳强度为控制的设计方法。在使用过程中，石灰粉煤灰稳定砂砾基层结构的力学性能及稳定性得到了很好地发挥，但沥青混凝土面层却在通车后的第2～3年内出现了车辙、推移等早期病害。经分析，当时按照交通部行业标准《公路沥青路面设计规范》（JTJ014-97）规范，采用马歇尔试验和检测方法进行的沥青混凝土配合比设计，主要存在以下四个方面的不足：

（1）最根本的缺陷是整个指标体系既不能很好地反映沥青混合料的力学性能，也不能很好地反映沥青路面的技术性能。因为马歇尔试件的成型方法与路面受轮胎揉搓碾压的实际情况相差较大；野外路面与室内马歇尔试件的沥青混合料内部矿料、胶浆油膜和空隙排布也有差别。如马歇尔试验的两个指标—稳定度和流值，与实际路用性能的相关性较差。特别是在高速公路等重交通情况下使用时，对路面的长期车辙没有把握。所以97规范补充了以动稳定度作为车辙控制指标。

（2）对粒径大于26.5mm的粗粒式沥青混合料，26.5mm粒径以上集料用等量的13.2～26.5mm的集料代替，使得这种方法不能准确地反映沥青混合料的力学性能和技术性能。

（3）马歇尔试验设计方法不适用于开级配抗滑混合料组成设计。

目前，在我区的高速公路沥青混凝土路面面层设计中，这种设计方法已被全新的Superpave体积法设计所代替。

（4）另外，在设计方面还存在一种不足，那就是在路面设计时没有充分考虑部分路段上行和下行两个方向、交通流组成成份差异。如上下行空载与重载差异、货车与客车差异。上、下行方向路面的结构形式及厚度完全相同，在重载车辆较多的半辐路面则产生车辙等早期病害，如在我区某条高速公路早期车辙病害的调查中发现近70%的车辙产生于上行方向，明显地反映了工业重镇向行政商业城市方向的物资流向。所以，在目前宁夏路网实行计重收费的时期，设计更应充分考虑上、下行交通组分的不同而采取不同的路面结构设计。

2、施工方面存在的问题

（1）施工配合比控制不严格，产生离析

虽然在高速公路路面工程施工过程中，施工单位都使用了沥青混凝土拌和楼，但不同品质的拌和楼生产的沥青混合料的质量不尽相同，操作手的责任心不同，混合料的质量也不尽相同。拌和楼品质差及操作者责任心不强引起沥青混合料配合比控制不严，产生离析。

拌和楼因素的影响：在实际施工质量控制过程中，拌和楼的计量体系精度越高、单位时间的生产量越高，生产出的沥青混合料的配合比就越好控制，铺筑后，面层越均匀。其原因主要有两 方面：一是拌和楼自身电子计量及料仓送料等各机械环节的精密程度越高，生产的混合料品质越好；二是单位时间的生产量高，拌和楼“吞吐量”大，可以减小不同批次矿料的变异性对沥青混合料均一性的影响。

（2）运输过程产生的成品混合料的离析现象

成品混合料在运输及待摊过程中由于表层降温速度快于内部，因此，车厢中内部的沥青混合料已经在颠簸时重新分布，而表层的沥青混合料产生“硬壳”未能参与重新分布。由此，成品混合料产生了“温差”离析现象。

（3）宽幅摊铺机摊铺产生的不均匀现象

我区在2001年以前施工的高速公路路面均采用12米的宽幅摊铺机进行摊铺，主要目的是为了全路幅一次摊铺，节约人工和机械台班，获得表面均匀一致、平整度好、无纵向施工接缝的效果。但是，由于宽幅摊铺机的螺旋布料器工作原理是从中间向两侧送料，所以，在喂料不足的情况下，大颗粒料被布料器“甩”在两侧，造成中间剩余细颗粒料居多，路面行车道面层嵌挤强度降低的结果。这种不均匀性导致行车道的面层油石比大于超车道和紧急停车道，引起行车道首先产生车辙等早期病害。

（4）沥青含量控制不严产生泛油等不均匀

沥青含量控制不严主要产生于拌和楼控制及混合料抽检环节。若拌和楼控制时对沥青用量控制不严或抽检取样不具备代表性，由此产生沥青含量过大的结果，极易产生路面表面泛油。一旦路面产生泛油等不均匀现象，在重车荷载之下，车辙等早期病害是不可避免的。

3、交通流组份的变化产生的影响

在路面设计年份交通量调查时，车辆载重较轻，交通量也小。高速公路开通的这4～7年内，各种新型的载重车辆如雨后春笋般相继而出现。特别是这些车辆采取“大吨小标”或超载运输时，为了躲避交警及其他治超部门的打击，往往交纳相对低廉的通行费后，放心大胆地在高速公路上行车。这便造成高速公路交通流组份与设计出入较大，路面未到预期使用年限即产生早期病害。

4、气候环境的变化产生的影响

近年来，随着全球气候变暖，我区的气候环境与10多年前相比也发生较大变化。特别是近些年盛夏持续的高温已使得原来使用性能良好的同标号国产沥青在高速公路路面上已显不适。比如，重交90#沥青的软化点为42～46℃，经过调阅气象部门的资料，2003年我区某地区6、7、8三个月在30℃以上的高温天气分别为13、15、12天，且在7月份连续有13天气温持续在30℃以上。在这种条件下，沥青面层内部的温度已达到54℃以上[ 引自《沥青与沥青混合料路用性能》中引用的日本的秋山正敬调研结论。]。这种情况下，为了保证沥青混凝土内部沥青软化而失稳而出现车辙，就必须使用性能优良的改型沥青。

二、路面车辙病害预防方案

1、改变设计思路，加强设计质量

针对原来设计采用的马歇尔成型方法及控制指标的不足，宁夏交通系统经过多次考察调研，最终引进全新的Superpave体积法设计思路。这种设计方法的最大优势有两点：一是其试件成型采用旋转压实仪，最大限度地模拟了施工时揉搓碾压的原理；二是其体积法设计的要求比传统设计更严格，设计指标、施工控制指标的要求高，更精细、严密。

另外，在设计交通量调查和预测上要加强质量，同时，考虑上、下行不同交通量采用不同的路面结构设计。还应在确保安全的前提下，探索在现有双向四车道路基宽度的基础上，将四个车道设为行车道，或尽量进行双向六车道设计。因为单向三车道以上可以在交通组织上不分超车道和行车道，消除了因渠化交通带来的车辙问题。

还有，半刚性基层上加铺沥青面层的路面结构组合，由于层间模量比较大，层间材料的物理、力学性能相差较大，不利于层间连续，与路面设计理论的层间连续体系模型不能吻合，在面层处于高温气候条件下易产生推移、车辙等早期病害。特别是施工时，为了保证早期基层强度，利于面层及早铺筑，施工单位往往在基层混合料中添加了比设计剂量更多的水泥。结果是造成基层实际强度远大于设计强度。以麻黄沟至姚伏高速公路为例，通过APDS2000系统计算确定，二灰稳定砂砾基层结构28d设计无侧限抗压强度为0.8MPa，为提高早期强度，外掺0.5%的水泥。而施工时，为了提高早期强度，更为了可靠地保证质量，施工配合比都加大了水泥剂量（用到了1～1.5%），以至于28d无侧限抗压强度均达到1.2 Mpa以上，运行两年后车辙路段的取芯测试结果为5～7Mpa。这样的结果是在提高了路面成本的同时，加大了层间模量比，降低了路面结构的整体使用性能，与设计时的路面各层受力状况完全不同，易出现面层早期病害。2005年全国沥青路面技术研讨会上，其他省也已发现这种不足，并在施工过程中采取了相应的控制措施，一般经验为基层施工强度不能低于设计强度，但对高限也应进行控制，经验值为不宜超过设计强度的25%。为了减缓或消除半刚性基层与柔性面层之间的模量比过大形成的缺陷，有的省已开始在半刚性基层与柔性面层之间加铺柔性基层，以起到刚柔过度的目的，减轻推移、车辙等早期病害。

2、加强施工质量

在施工质量的控制上，一是招标时要及早备料，防止因工期紧张引起的原材料质量把关不严的现象；二是对进场拌和楼最低产量、配合比打印提出具体要求；三是增强拌和楼工作人员素质，加强责任心，对成品沥青混合料的质量严格把关；四是在施工组织设计时，认真总结各工序容易出现质量问题的环节，提出切实可行的保证质量的措施，并在执行过程中实行全面质量管理制度，将具体措施落实下去。

3、杜绝超载现象，高温季节进行交通控制

在超载交通给路网带来严重损坏的同时，政府已出台治理超载运输的相关措施，加大了对超载运输的打击力度。因为路面的设计是按照疲劳强度设计的，而超载车辆荷载对路面产生的是剪切破坏，所以，不治理超载，路面的使用寿命只能是成倍数地折减。

三、路面车辙病害的处治方法

路面车辙病害处治可采取刨铣加热再生沥青混合料修补和微表处两种方法。铣刨加热再生沥青混合料修补法是使用关键设备—铣刨机将车辙或推移变形的路面铣刨、清理掉后，重新用摊铺机铺设热再生的沥青混合料修补完好。微表处修补法是采用稀浆封层机将改性沥青混合浆直接摊铺在车辙车道，达到处治的目的。从处理效果和速度上讲，微表处要优于铣刨修补，但从处理彻底和耐久性方面评价，铣刨加热再生沥青混合料修补要优于微表处。目前，我区主要采用铣刨加热再生沥青混合料修补法。

参考文献：

第7篇：公路路面基层设计规范范文

论文关键词：沥青路面　早期损坏　合理结构　反射开裂　水损坏

论文摘要：目前，随着我国公路建设不断发展，沥青路面结构作为主要的路面结构而被广泛应用。但是在我国目前公路建设和养护过程中，沥青路面结构的损坏问题非常突出，成为目前困扰我国交通建设发展的难点和热点问题。文章就我国沥青路面主要结构形式和使用性能评价进行了相关分析。

在我国公路建设不断发展的过程中，沥青路面结构作为一种主要的路面结构形式被广泛应用。目前我国通车的公路路面中，约80%以上的路面结构采用了沥青路面，沥青路面结构已成为我国公路建设发展过程中所采用的主要路面结构形式。在公路建设取得巨大成就的同时，也暴露出了一些问题，特别是在已建成的高速公路中，沥青路面结构出现了较多的早期损坏，明显表现出沥青路面结构长期使用性能的不足。本文开展了我国沥青路面主要结构形式和使用性能评价的研究。

一、沥青路面功能作用和要求

沥青路面的功能和作用不言而喻是以满通车辆安全、舒适通行为目的的，由于公路是暴露在自然环境条件下的土工工程构造物，因此，沥青路面还需满足并适应自然环境条件。我国现行的公路沥青路面设计规范对沥青路面结构设计的目的做出了明确要求，即“路面在设计年限内，满足各级公路相应的承载能力、耐久性、舒适性、安全性的要求”。根据路面的功能和作用，对沥青路面结构的基本要求包括以下几个方面：（1）强度，公路路面的强度是指路面结构层对于行车和自然因素等作用的抵抗能力即承载能力；（2）稳定性，公路路面的强度经常受到自然气候和水文因素的影响而发生变化，为了保证路面满通车辆行驶的需要，要求路面结构在任何气候和水文条件下都必须保持稳定的强度；（3）平整度，路面越平整，交通车辆行驶时的振动、冲击越小，行车的滚动阻力也越小，这样就能保证交通车辆以较高的车速行驶，并使车辆的损坏减少，燃油和轮胎磨耗降低，行车更舒适；（4）粗糙度，路面粗糙度的大小关系到行车安全，因此沥青路面必须满足一定的抗滑要求。

二、沥青路面结构的分类

从大的分类来说，公路路面可以按照使用的材料、施工方法、工程造价的多少或使用的品质及承受的交通荷载的方式进行分类。公路路面通用的分类如下，按照使用的材料、施工方法分类，公路路面可以划分为以下几种类型土质路面、稳定处理路面、沥青路面、水泥混凝土路面、砌块路面。按照工程造价的多少分类，可以分为低级路面、中级路面和高级路面。按照承受的交通荷载的方式分类，可以分为柔性路面和刚性路面，我国还增加了半刚性路面。此种方式还可以认为是根据路面的力学特性进行划分的。

我国按照路面使用性质和技术因素，公路路面划分为高级路面、简易式高级路面、过渡式路面和低级路面四类。按照路面在交通荷载作用下的工作特点划分为三类，即柔性路面，包括铺筑于非刚性底层上之各级沥青路面及用有机结合料或不同结合料之各种土壤路面与粒料路面。刚性路面，包括水泥混凝土路面及用水泥混凝土为底层上铺沥青作为磨耗层之路面。半刚性路面，水泥混凝土基层上之各种块料铺砌的路面。按照路面在荷载作用下的工作特点，公路路面类型划分调整为两类，即柔性路面包括有机结合料处治石料路面，碎石和砾石路面，块料铺砌路面，结合料处治土和粒料改善土路面等。由于我国沥青路面结构形式日趋单一，现行规范对路面结构类型的分类明显不全面，比如国外应用较多的半刚性材料做底基层，沥青稳定粒料和粒料材料做基层的结构形式在现行规范中没有定义，而国外一般称这种结构类型为混合式结构或倒装式结构。

三、沥青路面早期损坏原因与机理分析

近年来，我国沥青路面早期损坏现象引起了广泛的关注，有关的科研院所、院校、以及交通部门对造成沥青路面结构早期损坏的现象、原因进行了分析和研究。本文在分析和总结这些资料的基础上，通过对几条高速公路实际使用性能的调查，对半刚性基层沥青路面结构早期损坏类型和原因进行了分析总结。

（一）关于半刚性基层沥青路面的开裂

半刚性基层路面的开裂是一种必然的结果，因为这是由半刚性基层材料本身的性质决定的。尽管我们可以通过一定的技术途径改进或改善半刚性基层材料的开裂的特点，但壁面半刚性基层材料的开裂特点。照以上分析，当水泥稳定材料用做路面基层时，交通荷载的作用会加剧水泥稳定材料的开裂，因此在一定条件下，基层开裂的结果必然反映到面层上来，材料的性质从根本上已经确定开裂的发生。所以说水泥稳定类材料的开裂是必然的。在这个阶段中，如果水进入路面结构内，一方面由于水和水泥稳定材料中的细颗粒在开裂破碎后能形成胶液，对开裂有一定重愈合作用，如果这种潮湿状况在短时间内得以改变，水泥稳定材料的强度会重新形成，但在重交通荷载作用下，由于压力水的渗透，水泥稳定材料的开裂也可能被加速。

（二）关于半刚性基层沥青路面结构的反射开裂

通过对国内半刚性基层沥青路面结构早期损坏现象调查后发现，目前国内很多高速公路由于半刚性基层材料的开裂引起的反射裂缝问题非常突出，分析造成半刚性基层开裂的原因就是使用的水泥剂量太高，在很多高速公路上，行车道上的反射裂缝很明显，而超车道上的反射裂缝几乎没有，证明了以上对材料开裂的分析是正确，正是在交通荷载作用下，半刚性基层的开裂会加剧，有效使用寿命会缩短，半刚性基层材料开裂引起的反射裂缝不可避免。要避免这种早期损坏的发生，半刚性基层的强度必须控制在一定范围内。

（三）关于半刚性基层沥青路面结构的破坏机理

按照前面我国沥青路面结构设计方法，半刚性基层沥青路面结构的破坏应该从半刚性底基层开始，实际沥青路面结构的早期损坏形式和试验结果表明这种设计理念并不全面，因为目前大多数的半刚性基层沥青路面结构的破坏是始于沥青面层的。这种破坏形式目前在国内的一些高速公路上也已经表现出来，其特征还可以通过路面表面的弯沉指标反映出来，即当这种破坏发生时，路面结构表面的弯沉仍然较小。对于较薄沥青面层的半刚性基层沥青路面结构，在路面交通荷载作用下，随着沥青路面结构层间黏结状态的改变，沥青层与半刚性基层的层间结合状况由逐渐由连续变为滑动，沥青面层的疲劳剪切开裂发生;随着荷载的继续作用，半刚性基层的裂缝得到快速扩展，并逐渐向上反射，造成沥青层的破坏进一步加剧，这个阶段可以认为是半刚性基层沥青路面结构疲劳破坏的第一阶段；随着交通荷载的继续作用，沥青层和半刚性基层的开裂进一步加速，路面结构强度急剧衰减，直到沥青层和半刚性基层发生完全损坏，成为第二阶段。

（四）半刚性基层沥青路面的水损坏

目前半刚性基层沥青路面结构的水损坏主要有两种表现形式，即沥青混合料的水损坏和结构性水损坏。半刚性基层沥青路面结构的水损坏有两种表现形式，一种是由于半刚性基层没有形成足够强度或强度不足，当路表水进入使半刚性基层后，由于半刚性基层的软化而造成强度失稳，从而在路面结构表面形成坑槽;另一种形式是半刚性基层强度过高，开裂在所难免，当路表水进入路面结构后，不仅会软化半刚性基层表面，而且水会沿裂缝深入整个半刚性基层内部，导致路面结构发生根本性的损坏，在交通荷载作用下，这种破坏进一步加剧。因此，要控制和解决半刚性基层的早期水损坏问题，一要注意选择合适的沥青混合料类型，另一方面要控制半刚性基层材料的强度在合理的范围内，不能低，也不宜太高。

（五）关于半刚性基层沥青路面结构的车辙

沥青路面车辙的形成主要受温度、轴载、材料类型以及路面结构形式的影响，其中温度对车辙的形成影响最大。对于半刚性基层沥青路面结构，当温度较高时，由于沥青层软化，沥青混合料非常容易发生塑性形变。路面结构面层材料强度应高于基层材料。基层材料的强度要大于底基层材料，路面结构层的强度从上到下应有一个合适的比值。

四、结语

通过对国内外沥青路面结构形式及使用性能的对比研究，结合我国沥青路面特点，详细分析了我国沥青路面主要结构形式，并分析了路面结构早期损坏特点以及原因，为我国公路建设合理规划设计提供设计基础。

参考文献

第8篇：公路路面基层设计规范范文

【关键词】道路工程；路基；路面；设计

随着我国经济快速发展，道路建设正处于快速发展阶段，随之而来的是，经常会出现各种各样的道路质量问题。为了节约公路建设成本，减少道路交通事故的发生，使人民生命安全有所保障，国家经济可持续发展，必须对公路路基路面设计进行研究分析，找出切实可行的策略和方法。

1.道路路基设计要点

1.1道路路基设计原则

（1）在施工和使用过程中，可能会因施工填筑、施工机械或车辆荷载给道路路基造成破坏，其基础构造及各种附属设施，比如涵洞、桥台、挡土墙等也发生变形损坏，所以为了保证道路路基的使用性能，要时刻保证道路路基的稳定性；

（2）路基沉降方面，对于软土路基的填筑，要使其进行充分的沉降后再进行其他构造的修筑，避免因路基沉降而给挡土墙、涵洞等构造带来破坏。高等级的公路还要对规定年限内的工后剩余沉降量进行严格控制，一般来说高速公路以后15至20年的剩余沉降量一般路段为30厘米，桥头段10厘米；

（3）在遇到软土层极厚或大范围软土地区或需要沉降时间长的地区时，可能不能完全保证工后剩余沉降量在规定范围内，就要考虑桥与路基的比选，或临时性路面等措施，并做好加强养护的分期修建计划。

1.2道路路基设计高度

道路路基设计高度对于道路整体质量具有很重要的意义，它不仅在很大程度上影响着道路工程的造价、工程量、施工的难易，还在土地占用、环境保护等方面产生巨大的影响。尤其是对于强调可持续发展、注重“以人为本”的今天来说，合理设定道路路基设计高度是非常重要的。

2路基设计

2.1路基设计时应总体考虑，不应只看局部，不片面追求高指标，这样才能避免路基的高填深挖。当无法避免高填方时，应多做几个方案，进行经济比选。一般路基填方高度不宜大于20 m。如果在山区或跨越大峡谷导致填方高度大于20m时，优先考虑采用桥梁。如果局部填方高度大于20m，且是小体积填方，路基弃方数量大、又难以找到合适的弃土场地时，可以考虑填方，但要提出保证路基稳定措施，避免路基产生不均匀沉降变形，同时不破坏周围环境景观。对于河流，防洪必须满足规范规定指标。当路基挖方深度超过30 m时，应与隧道方案相比较。如果由于地形限制，路基挖方边坡高度超过40 m时，应对地形进行分析，寻找可以避让的路线，或对平纵横进行局部调整，或采用半隧半路、半桥半路、隧道、纵向分离式路基等措施，并进行方案比选。

2.2总体设计应考虑全路段，所确定的路基边坡方案应安全合理可行，少占地，路基边坡应与自然相协调，取消单一坡率，随地形地貌顺势圆滑过渡，坡脚、坡顶无折角，自然过渡。路基边坡防护可借鉴国内的成功经验和教训，防护形式在经济合理的情况下应多种多样。除考虑工程自身的需要外，还要与排水工程、绿化工程和景观等有机地结合起来，形成统一的整体。对于自然的稳定岩石，只要不影响行车安全可不做防护。对于低填路段，路基边坡宜采用植物防护，对填方路基超宽（每侧30～50 cm）填筑的土方不必清除，既节约资源和资金，又体现边坡坡率的灵活、自然。对于挖方边坡，为保证挖方边坡的稳定，在地质环境允许的前提下，挖方边坡尽量放缓，并优先考虑植物防护。

2.3路基排水是根据地形、地势、沿线土质、地面纵坡、横坡等因素进行综合排水设计，路基排水设计应防、排、疏结合，并与路面排水、路基防护、地基处理以及特殊路基地区的其他处治措施相互协调，形成完善的排水系统。二级及二级以下公路路面排水一般采用散排方式，通过路拱坡度直接将路面上的水流排出，高速及一级公路路面排水主要根据分隔带宽度、绿化要求、交通安全设施的形式、分隔带表面的处理方式等因素选择不同的排水方案。应尽量利用沿线附近的工程废弃方，工业废渣、废料等作为路基填料，当无废料可利用时，应在视线以外，选择荒地或小山包、山川河谷地貌等易恢复的位置，且在完工后应恢复原地貌。弃土应在详细调查和遥感的基础上，结合水土保持方案和当地农田开发规划合理确定弃土场，弃土场进行复绿或复耕，结合地形等特点研究弃方综合利用方案，减少水土流失。

3路面设计

3.1路面设计要根据交通量、使用任务、性质、气象、水文、土质、地质、材料等因素，合理确定路面等级和路面结构。每个项目应结合区域路面早期破损的经验教训，积极探索路面设计的新理念，并考虑地方政府关于路面建设的指导意见。广泛调查路面材料料源、运距、运价，材料性能，并取样进行原材料及混合料试验，根据试验结果并考虑材料可能的波动，合理确定各项设计参数。

3.2路面结构设计应遵循《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006）、《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）、《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40-2011）等规范进行设计。路面设计既要遵循规范，又不被规范束缚，要根据沿线气候特点、环境影响及国内实践经验，并充分考虑施工条件和养护条件，全线设计不应采用同一种材料、同一种结构、同一种标准，应根据上行交通情况，下行交通情况，每一路段气候、环境条件，上坡、下坡路段，分别设计，做到与环境、交通量、交通荷载、速度相适应。气温高、上坡路段、速度慢、交通量大、交通荷载重的路段应加强设计，不仅在路面结构上下工夫，还应对路面材料做选择，施工时更应加强监理和监督。

3.3投入运营后，养护是关键，应采取预防性养护，将路面病害消灭在摇篮中。如果在沥青混凝土面层、基层、底基层实施新技术、新工艺，应进行科研立项、室内试验研究、新旧技术方案比选，最后现场铺筑同尺寸试验路段，形成文字的施工指导书，除指导施工外，便于存档。采用的路面结构与施工工艺应进行经济技术综合比较，不仅满通量和使用要求，还要适合当地环境与气候，料源充足，施工工艺简单，今后养护维修方便。选择技术科学合理、先进可行、经济节省、安全可靠、适合工厂化、机械化施工的技术方案。我国交流量大，重载车辆多，面层一般采用改性沥青混凝土，根据沿线不同地区的气候、水文条件、道路环境、交通量构成、地质条件、施工条件、材料性能、材料来源等分段进行路面设计，不能全路线段都采用同一种路面结构与路面型式，路面材料也应相应变化。应同时提出多种方案、每一种方案都要有经济指标和技术指标，并要求有经验的技术专家进行方案技术论证，经比较后提出最终确定路面结构和路面型式及改性沥青材料。相同的沥青材料混凝土路面在不同地区表现出的路用性能也不相同，设计时要注意爬坡和下坡的不同，只有考虑周全，才能保证路面的温度稳定性和水稳定性。

4. 结束语

道路路基路面设计是一项复杂且细致的工作，要在充分依照行业标准和设计要求的前提下，善于利用好当地设计经验和先进施工技术，结合道路使用要求、当地气候、交通荷载情况、施工材料、环境保护等多方面的因素综合进行考虑和设计。

【参考文献】

第9篇：公路路面基层设计规范范文

 

 

关键词：沥青路面　早期损坏　合理结构　反射开裂　水损坏

 

在我国公路建设不断发展的过程中，沥青路面结构作为一种主要的路面结构形式被广泛应用。目前我国通车的公路路面中，约80%以上的路面结构采用了沥青路面，沥青路面结构已成为我国公路建设发展过程中所采用的主要路面结构形式。在公路建设取得巨大成就的同时，也暴露出了一些问题，特别是在已建成的高速公路中，沥青路面结构出现了较多的早期损坏，明显表现出沥青路面结构长期使用性能的不足。本文开展了我国沥青路面主要结构形式和使用性能评价的研究。 

 

一、沥青路面功能作用和要求 

 

沥青路面的功能和作用不言而喻是以满通车辆安全、舒适通行为目的的，由于公路是暴露在自然环境条件下的土工工程构造物，因此，沥青路面还需满足并适应自然环境条件。我国现行的公路沥青路面设计规范对沥青路面结构设计的目的做出了明确要求，即“路面在设计年限内，满足各级公路相应的承载能力、耐久性、舒适性、安全性的要求”。根据路面的功能和作用，对沥青路面结构的基本要求包括以下几个方面：（1）强度，公路路面的强度是指路面结构层对于行车和自然因素等作用的抵抗能力即承载能力；（2）稳定性，公路路面的强度经常受到自然气候和水文因素的影响而发生变化，为了保证路面满通车辆行驶的需要，要求路面结构在任何气候和水文条件下都必须保持稳定的强度；（3）平整度，路面越平整，交通车辆行驶时的振动、冲击越小，行车的滚动阻力也越小，这样就能保证交通车辆以较高的车速行驶，并使车辆的损坏减少，燃油和轮胎磨耗降低，行车更舒适；（4）粗糙度，路面粗糙度的大小关系到行车安全，因此沥青路面必须满足一定的抗滑要求。 

 

二、沥青路面结构的分类 

 

从大的分类来说，公路路面可以按照使用的材料、施工方法、工程造价的多少或使用的品质及承受的交通荷载的方式进行分类。公路路面通用的分类如下，按照使用的材料、施工方法分类，公路路面可以划分为以下几种类型土质路面、稳定处理路面、沥青路面、水泥混凝土路面、砌块路面。按照工程造价的多少分类，可以分为低级路面、中级路面和高级路面。按照承受的交通荷载的方式分类，可以分为柔性路面和刚性路面，我国还增加了半刚性路面。此种方式还可以认为是根据路面的力学特性进行划分的。 

我国按照路面使用性质和技术因素，公路路面划分为高级路面、简易式高级路面、过渡式路面和低级路面四类。按照路面在交通荷载作用下的工作特点划分为三类，即柔性路面，包括铺筑于非刚性底层上之各级沥青路面及用有机结合料或不同结合料之各种土壤路面与粒料路面。刚性路面，包括水泥混凝土路面及用水泥混凝土为底层上铺沥青作为磨耗层之路面。半刚性路面，水泥混凝土基层上之各种块料铺砌的路面。按照路面在荷载作用下的工作特点，公路路面类型划分调整为两类，即柔性路面包括有机结合料处治石料路面，碎石和砾石路面，块料铺砌路面，结合料处治土和粒料改善土路面等。由于我国沥青路面结构形式日趋单一，现行规范对路面结构类型的分类明显不全面，比如国外应用较多的半刚性材料做底基层，沥青稳定粒料和粒料材料做基层的结构形式在现行规范中没有定义，而国外一般称这种结构类型为混合式结构或倒装式结构。 

 

三、沥青路面早期损坏原因与机理分析 

 

近年来，我国沥青路面早期损坏现象引起了广泛的关注，有关的科研院所、院校、以及交通部门对造成沥青路面结构早期损坏的现象、原因进行了分析和研究。本文在分析和总结这些资料的基础上，通过对几条高速公路实际使用性能的调查，对半刚性基层沥青路面结构早期损坏类型和原因进行了分析总结。 

（一）关于半刚性基层沥青路面的开裂 

半刚性基层路面的开裂是一种必然的结果，因为这是由半刚性基层材料本身的性质决定的。尽管我们可以通过一定的技术途径改进或改善半刚性基层材料的开裂的特点，但壁面半刚性基层材料的开裂特点。照以上分析，当水泥稳定材料用做路面基层时，交通荷载的作用会加剧水泥稳定材料的开裂，因此在一定条件下，基层开裂的结果必然反映到面层上来，材料的性质从根本上已经确定开裂的发生。所以说水泥稳定类材料的开裂是必然的。在这个阶段中，如果水进入路面结构内，一方面由于水和水泥稳定材料中的细颗粒在开裂破碎后能形成胶液，对开裂有一定重愈合作用，如果这种潮湿状况在短时间内得以改变，水泥稳定材料的强度会重新形成，但在重交通荷载作用下，由于压力水的渗透，水泥稳定材料的开裂也可能被加速。 

（二）关于半刚性基层沥青路面结构的反射开裂 

通过对国内半刚性基层沥青路面结构早期损坏现象调查后发现，目前国内很多高速公路由于半刚性基层材料的开裂引起的反射裂缝问题非常突出，分析造成半刚性基层开裂的原因就是使用的水泥剂量太高，在很多高速公路上，行车道上的反射裂缝很明显，而超车道上的反射裂缝几乎没有，证明了以上对材料开裂的分析是正确，正是在交通荷载作用下，半刚性基层的开裂会加剧，有效使用寿命会缩短，半刚性基层材料开裂引起的反射裂缝不可避免。要避免这种早期损坏的发生，半刚性基层的强度必须控制在一定范围内。

（三）关于半刚性基层沥青路面结构的破坏机理 

按照前面我国沥青路面结构设计方法，半刚性基层沥青路面结构的破坏应该从半刚性底基层开始，实际沥青路面结构的早期损坏形式和试验结果表明这种设计理念并不全面，因为目前大多数的半刚性基层沥青路面结构的破坏是始于沥青面层的。这种破坏形式目前在国内的一些高速公路上也已经表现出来，其特征还可以通过路面表面的弯沉指标反映出来，即当这种破坏发生时，路面结构表面的弯沉仍然较小。对于较薄沥青面层的半刚性基层沥青路面结构，在路面交通荷载作用下，随着沥青路面结构层间黏结状态的改变，沥青层与半刚性基层的层间结合状况由逐渐由连续变为滑动，沥青面层的疲劳剪切开裂发生;随着荷载的继续作用，半刚性基层的裂缝得到快速扩展，并逐渐向上反射，造成沥青层的破坏进一步加剧，这个阶段可以认为是半刚性基层沥青路面结构疲劳破坏的第一阶段；随着交通荷载的继续作用，沥青层和半刚性基层的开裂进一步加速，路面结构强度急剧衰减，直到沥青层和半刚性基层发生完全损坏，成为第二阶段。