道路与桥梁毕业论文 (2).doc

《道路与桥梁毕业论文 (2).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《道路与桥梁毕业论文 (2).doc（66页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、黑龙江东方学院毕 业 论 文 （设 计）设计题目：沥青路面结构和功能的指标分析姓 名 杜建春 学 号 084175105 专 业 道路与桥梁 班 级 08级1班 指导教师 纪 伦 学 部 建筑工程 答辩日期 2012 年04月21日 黑龙江东方学院本科毕业设计沥青路面结构和功能的指标要求分析摘 要随着我国高速公路的迅猛发展，沥青路面作为一种主要的路面结构形式得到了广泛的应用。但高速公路沥青路面在取得量的飞跃的同时，在质的问题上还存在着很大的隐患，我国沥青路面普遍存在耐久性不足和早期破坏严重等问题，其社会影响大，浪费严重，成为目前困扰我国交通建设发展的难点和热点问题。目前我国通车的公路路面中，约

2、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。本文开展了我国沥青路面主要结构形式和功能指标分析的研究。详细的分析了沥青路面结构设计中弯沉值、容许拉应力指标的分析。沥青路面的功能和作用不言而喻是以满足交通车辆安全、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，本文也对压实度、平整度、宽度、横坡度、厚度（俗称“五度”）等相关功能指标进行了分析。在总结我国现有沥青路面结构使用经验教训,并在充分借鉴国外沥青路面设计与使用经验的基础上,提出了沥青路面结构合理组合形式,并对沥青路面结构设计

3、方法和功能性能进行了系统研究。关键词：沥青路面；弯沉；容许拉应力；结构设计；功能The asphalt pavement structure and functions of the index requirements analysis Abstract Along with the rapid development of expressway, the asphalt pavement as a main road surface structure form a wide range of applications. But highway asphalt pavement made

4、the leap in quantity at the same time, in the existence problem of a lot of hidden trouble, our country the asphalt pavement widespread durability and early destruction and lack serious problem, its social influence, waste is serious, be at present in our country the construction progress of the tra

5、ffic with difficult and hot issue.At present our country open to traffic in the road surface, about more than 80% of the pavement structure used the asphalt pavement, the asphalt pavement structure has become Chinas highway construction and development process of the main road surface structure form

6、. This paper carried out the asphalt pavement structure in China mainly form and function index analysis research. Detailed analysis of the asphalt pavement structure design of deflection value, allows for the analysis of the indexes of the tensile stress. The function and effect of the asphalt pave

7、ment is self-evident is to meet the traffic vehicle traffic safety and comfort for the purpose of, because the road is exposed to the natural environment conditions of geotechnical engineering structures, therefore, the asphalt pavement still need to meet and adjust to the natural environmental cond

8、itions, this paper also to the degree of compaction, flatness, width, the horizontal slope, thickness (commonly known as the five degrees) and related function index are analyzed. At the conclusion of the our countrys existing the asphalt pavement structure using experience and, with full foreign as

9、phalt pavement design and use of experience are put forward, based on the asphalt pavement structure reasonable combination form, and to the asphalt pavement structure design method and function of the system performance.Key words: the asphalt pavement, deflection, Allow tensile stress， the structur

10、e design, function-II-目 录摘 要IAbstractII第1章 绪论11.1 问题的提出及研究意义11.2 国内外研究现状21.2.1 国外沥青路面结构研究21.2.2 国外沥青路面的设计方法31.3 我国沥青路面设计方法51.3.1 我国沥青路面的特点51.3.2 设计方法与过程61.4 国外沥青路面结构组合特点7第2章 路面结构的设计92.1 沥青路面的结构组成92.1.1 沥青面层92.1.2 基层、底基层102.1.3 垫层112.2 沥青路面设计概述122.2.1 沥青路面的设计内容122.2.2 沥青路面结构设计理论与方法122.3 沥青路面结构设计的原则12

11、2.4 沥青路面结构的设计标准132.5 结构组合设计152.6 沥青路面结构组合的设计原则162.7 典型结构组合设计依据172.7.1 路面结构层应力状况分析182.7.2 推荐的路面结构组合192.8 沥青材料的背景192.9 沥青材料的分类202.10 沥青材料技术性质22本章小结24第3章 沥青路面设计指标253.1 路面结构的破坏模式253.1.1 路面结构的破坏模式253.2 弯沉值253.2.1 弯沉的概念253.2.2 弯沉测试技术的发展概况263.2.3 弯沉测试设备类型及适用范围263.3 容许弯沉值的确定293.4 弯沉测试结果影响因素313.5 结构层材料的容许拉应力

12、323.5.1 容许拉应力323.5.2 设计指标33本章小结34第4章 沥青路面功能指标354.1 沥青路面的基本特性354.2 沥青路面的工作环境354.3 路面结构的基本要求364.4 路面结构功能基本性能364.4.1 承载能力364.4.1.1 侧试方法364.4.1.2 评价指标384.4.2 表面抗滑性384.4.2.1 侧试方法384.4.2.2 评价指标384.4.3 表面平整度394.4.3.1 测试方法404.4.3.2 评价指标404.4.3.3 沥青路面平整度的影响因素404.4.4 沥青路面厚度424.4.4.1 探地雷达(GPR)检测的基本原理424.4.4.2

13、GPR检测及数据处理45本章小结45第5章 路面质量控制指标的保证475.1 施工质量管理475.2 施工质量控制阶段分析475.2.1 事前控制475.2.2 事中控制475.2.3 事后控制485.3 质量控制要点以及控制对象485.3.1 质量控制要点485.3.2 质量控制对象485.3.3 质量保证体系485.4 沥青路面的路用性能495.4.1 高温稳定性495.4.2 低温抗裂性能505.4.3 水稳定性505.4.4 耐疲劳性能515.4.5 良好的平整性515.4.6 良好的抗滑性525.5 影响沥青路面施工质量的主要因素52本章小结52结 论54参考文献56致 谢58黑龙江

14、东方学院本科毕业设计沥青路面结构和功能的指标分析第1章 绪论1.1 问题的提出及研究意义自20世纪80年代，随着国民经济的迅速发展，我国高速公路进入了一个以高等级公路为代表的发展阶段。至2008年底，我国高速公路通车总里程突破6万公里，居世界第二位。在我国已建成高等级公路中，90%以上是半刚性基层沥青路面，半刚性基层沥青路面成为我国沥青路面结构的主要型式。我国半刚性基层沥青路面具有很多优点，比如整体强度高、板体性好和造价低等，在美国AASHTO1993年路面设计指南中也提到，当缺乏未经处理难以用作基层材料时，可以经过水泥、沥青、石灰石处理后使用，不仅可以降低成本，还可以降低路面的总厚度，这在我

15、国沥青路面的发展过程中得到了充分的应用。然而，由于各种原因引起的沥青路面早期病害成为阻滞随着我国高速公路建设的快速发展的主要问题。据调查，我国高速公路沥青路面的主要破坏形式为车辙、水损坏和和半刚性基层引起的反射裂缝。为了解决这一问题，国家在十五期间开展了高速公路早期病害预防措施的研究，其中一个非常重要的结论就是早期损坏与我国采用的半刚性基层路面结构有关，主要表现在:由于半刚性基层具有较高强度和刚度，也存在发生较大干缩和温缩的可能性，半刚性基层容易开裂;并且半刚性基层与沥青层接触条件差，存在层间滑移的隐患;而半刚性基层的开裂可能引起路面结构内出现应力集中，在水分的共同作用下，导致层间接触条恶化，

16、经车辆荷载和温度循环的反复作用，路面结构出现反射裂缝，从而导致了严重的路面开裂、车辙和水损坏的发生。由于我国沥青路面结构较为单一，且半刚性基层沥青路面存在的隐患也没有得到较好的解决，兼且目前我国的交通条件发生变化，从而造成我国高等级路面出现如此严重的路面病害。由此可见，我国的沥青路面早期损坏多为结构性损坏，因此，优化沥青路面的结构组成，减少路面病害的产生并延长路面使用寿命是我国目前面临的迫切的研究任务。柔性基层路面结构由于具有较好的质量和较长的使用寿命，在国外被广泛采用。一般情况下设置粒料层或用沥青处治的材料，作为柔性基层或排水层，并将沥青层的容许拉应变和路基顶面的容许拉应变作为路面结构设计指

17、标，控制路面开裂和变形。最近，欧美发达国家提出了“永久性路面” (perpetualpavement)，它的设计理念确保路面各类损坏控制在路表面层顶部很薄的范围，使路面结构不发生结构性的破坏，如果路面发生破损，仅通过表面维修即可，这样可将路面的使用寿命将延长到40到50年。但从目前来看，国外采用的柔性基层由于造价较高，在我国现阶段应用还不现实，而半刚性基层虽然有诸多缺陷，鉴于半刚性基层路面在我国有较长的应用历史，在今后相当长的时间内，半刚性基层在我国仍是主要的基层形式，若发挥它承载力大、板体性强的优点，并采用一定的措施，改善半刚性基层沥青路面的结构型式，将具有很重要的现实意义5 22。1.2

18、国内外研究现状1.2.1 国外沥青路面结构研究国外在长期的道路使用过程中，形成了较为丰富的沥青路面结构形式。主要包括:柔性基层沥青路面、组合式沥青路面、全厚式沥青路面和半刚性基层沥青路面。在高等级公路中，大多采用前三种结构。而中、轻交通路段使用半刚性基层沥青路面。在高等级公路中，一些国家和地区仍然采用半刚性材料作为结构层，将柔性基层与半刚性底基层组合使用的路面，形成了组合式沥青路面。国外对半刚性结构层的设计思路就与我国有很大区别。国外是在柔性基层下面设置半刚性材料的底基层，以改善和加强路基作用，通过设置半刚性底基层来增强路基的承载能力。法国2001年的数据表明，国道网上使用最多的为组合式基层沥

19、青路面结构，采用这种结构的目的是在充分利用当地材料的同时，把开裂的可能性降到最低。在南非，一般在半刚性底基层上设置15cm的级配碎石或粗粒径沥青稳定基层，以防止半刚性层的裂缝反射和雨水下渗产生半刚性卿浆。美国的加利福尼亚州采用厚的沥青层+较薄的半刚性底基层。由此可见，国外的沥青路面结构中大多采用了柔性基层结构，其使用结果也表明该结构具有较好的使用质量和较长的使用寿命。随着路面结构的不断发展，路面结构设计理念也有了新的发展。欧美国家对路面损坏仅存在于沥青层顶部一顶深度范围，路面结构未发生破坏的路面形式称为“长寿命路面 (longnfeasPhaltpavement)”或者“永久性路面 (perp

20、etualpavement)”，它的设计理念是根据当地的自然环境和交通荷载，不同的结构层所应具有的使用功能和在结构中的受力情况，对各个层进行结构设计和材料设计，要求抗车辙、不透水、抗磨耗的表面层，抗车辙连接层和抗疲劳的基层，这种概念在重交通道路上应用，对于延长沥青路面使用寿命获得了极大的成功。永久性路面不仅适用于大交通量道路，经适当的调整后也可用于中、低等级交通量道路。美国马里兰州将SMA用于加厚式沥青路面结构的面层，该路的行车速度限制可大于 90km/h，日累计轴载次数大于 2000(次)/日。美国加利福尼亚州在日交通量为15000-150000辆的道路上都采用过这种路面结构5 31。1.2

21、.2 国外沥青路面的设计方法（1）经验法经验法主要通过对试验路或使用道路的实验观测。建立路面结构(结构层组合、厚度和材料性质)、荷载(轴载大小和用次数)和路面性能三者问的经验关系。最为著名的经验设计方法有CBR法和AASHT0法。CBR法是以CBR值作为路基土和路面材料(主要是粒料)的性质指标。通过对已损坏或使用良好的路面的调查和CBR测定，建立起路基土CBR轮载一路面结构层厚度(以粒料层总厚度表征)三者问的经验关系。利用此关系曲线，可以按设计轮载和路基土CBR值确定所需的路面层总厚度。路面各结构层次的厚度。按各层材料的CBR值进行当量厚度换算。不同轮载的作用按等弯沉的原则换算为设计轮载的当量

22、作用。此方法设计过程简单，概念明确，适用于重载、低等级的路面设计；但CBR值仅是一种经验性的指标，并不是材料承载力的直接度量指标它与弹性变形量的关系很小。而路基土应工作在弹性范围内的应力状态下因而路面结构设计对路基土的抗剪强度并无直接兴趣更关心的是路基土的回弹性质(回弹模量)及其在重复荷载作用下的塑性应变。AASHTO法是在AASH0试验路的基础上建立的整理试验路的试验观测数据，得到的路面结构一轴载一使用性能三者问的经验关系式。AASHTO方法提出了现时服务能力指数(PSI)的概念，以反映路面的服务质量。不同轴载的作用，按等效损坏(PSI)的原则进行转换。路面使朋性能指标PSI，主要受平整度的

23、影响。与裂缝、车辙、修补等损坏的关系很小。因此，这是一项反映路面功能性能的指标，而不是表征路面结构性损坏的指标。此外。这个方法源于一条试验路的数据，仅反映一种路基土和一种环境条件，推广应用于其它地区或国家时便存在着很大的局限性。但AASH0试验路的测定数据得到了良好的整理和保存为许多力学一经验法的设计指标和参数验证提供了丰富的依据 。AASHO法提出了轴载换算的概念和公式。考虑了结构的可靠度和排水条件的影响，这些思想对后来世界各国的设计思想产生了很大的影响。（2）力学一经验法力学一经验法利用在力学反应量与路面性能(各种损坏模式)之间建立的性能模型按设计要求设计路面结构。从2O世纪6o年代初开始

24、各国科技人员致力于研制和实施沥青路面的力学一经验设计法著名的有AI法和Shell法。Shell法是由英、荷壳牌石油公司研究所研究、发展和完善起来的。在该设计方法中，混合料的粘弹性性质以其劲度模量体现，其值取决于沥青含量、沥青劲度和沥青混合料的空隙率。路基摸量受应力影响，路基动态模量町以通过现场的动态弯沉试验在道路实际湿度条件和荷载条件下测定，也可在室内通过三轴仪测定。此方法中交通荷载以标准双轮轴载次数为代表，设计年限内的累计轴次即为设计寿命。临界荷位的应力应变由计算机程序BISAR计算。Shell设计法考虑了控制疲劳开裂的沥青层底面的容许水平拉应变和控制永久变形的路基顶面的容许竖向压应变s两项

25、主要设计标准和水泥稳定类材料底面的弯拉应力和路表面的永久变形两项次要设计标准。AI设计法也把路面看成多层弹性体系材料特性主要包括土基、粒料基层和沥青层的回弹模量和泊松比。路基土的回弹模量的确定可由室内重复三轴抗压试验确定。或根据其与CBR的关系式估计而得：粒料材料的回弹模量与应力水平相关其值可根据多变量回归的预测方程计算；热拌沥青混合料的动态模量由室内60种不同的沥青混合料试验得到的计算公式确定。SHELL和AI设计法是公认的力学一经验法的典型代表，很多国家都借鉴了SHELL法和AI法的研究成果。如澳大利亚的沥青混合料疲劳方程采用的就是Shell 1978年提出的室内疲劳试验关系式。预估野外疲

26、劳寿命时，乘以修正系数5N；日本的疲劳破坏标准采用的是AI的破坏标准。但这两种方法都没有考虑湿度对路面设计的影响，也没有考虑低温断裂问题12。（3）基于性能的设计方法基于性能的设计方法SUPERPAVE的指导思想是按照路面的使用性能进行路面和材料的设计， 以达到路面抗车辙、抗疲劳、抗低温的目的，并同时考虑老化、水损坏以及粘附性损失。SUPERPAVE的路面设计模型包括材料性能模型、环境影响模型(EEM)、路面反应模型、路面损坏模型4个基本部分。为使实验室测得的材料特性指标能够反映在路面中的实际使用性能，SHRP计划提出了一些新的试验方法，或规范了已有的试验方法最终形成了适用于SUPERPAVE

27、的沥青混合料规范、集料规范和试验系统。SUPERPAVE的 境影响模型实际上只是指路面的温度型该模型有两方面的作用：一是估计路面的最高、最低温度以选择合适的结合料；另一个作用是计算路面不同深度的温度。作为混合料的试验温度。路面反应模型用于计算路面各层在交通荷载作用下和环境影响下的应力与应变。对于新建路面有低温开裂、疲劳开裂和永久变形(车辙)三个损坏预测模型。SUPERPAVE的路面非荷载开裂模型即低温开裂模型中假设混合料为低温粘弹性利用了流变力学中的一维Maxwell本构方程。低温开裂扩展模型应用Paris规则得出。对于路面的疲劳开裂和永久变形所用的反应模型以二维非线性有限元程序为基础，并且采

28、用四接点平面单元和轴对称分析，以减少迭代次数。但SUPERPAVE设计法也存在着不足，主要表现在： SUPERPAVE的主要指标和标准都仅是建立在流变学基础上的。 沥青和沥青混合料的流变学指标是否恰当反应了路面的使用性能。迄今为止这个问题并没有明确的答案( SUPERPAVE的结合料规范中，温差级差是6 ，太大)。 在考虑环境因素时，仅考虑了温度的影响，较少考虑湿度对材料和结构特性的影响，而后者的影响可能受大。 修正系数(转换系数)SF中考虑因素过于简单所考虑的凶素甚至不是最主要的因素。 沥青混合料的体积设计法对中交通或特重交通路面的适用性或优越性值得进一步研究。1.3 我国沥青路面设计方法1

29、.3.1 我国沥青路面设计方法我国在高速公路发展之前，基于我国公路的实际状况形成了“强基薄面”的思想，并在半刚性结构层上也积累了丰富的经验，而我国进入高等级沥青路面高 速发展时期后，仍受“强基薄面”思想的指引，加上高等级沥青路面发展速度迅猛，我国沥青路面几乎发展成为半刚性基层沥青路面单一形式3。因此，与国外一些国家沥青路面结构层组合相比，我国的主要特点是：尽管规范中有多种结构层组合，也建议采用像沥青稳定碎石等柔性基层，但现今已铺筑的高级沥青路面，绝大多数采用半刚性基层。基层作为主要的承重层，厚度大，一般为 30 cm左右。在底基层的使用上，半刚性结构层厚度大，一般占路面结构层总厚度的70，甚至

30、更大，结构层组合单一31。1.3.2 设计方法与过程沥青路面设计的初始，其主要目的就是为了保护路基不受车辆的直接作用，通过路面传播至土基的应力被扩散而不会造成土基过大的沉降。这点反应在设计思想及设计方法上，主要是控制土基顶面应力及垂直位移量可运用古典力学公式进行验算。当古典理论公式无法客观的描述路面结构的实际工作状态时，人们通过大量的野外测试，修筑试验路对实际车辆行驶效果进行系统观察，形成了以车辆荷载作用下确保路面结构承载能力为核心的经验设计方法我国现行沥青路面设计方法采用力学一经验法。(1)理论基础：采用双圆垂直荷载作用下的弹性多层体系，假设层间接触完全连续，材料各向均质同性。(2)设计标准

31、和损坏模式：采用弯沉控制指标，同时验算沥青层底或基层层底弯拉应力。(3)轴载换算原则：采用标准轴重100 kN双轮单轴轴载作为标准轴载，以弯沉或弯拉应力等效的原则。(4)设计参数：根据公路等级、设计年限内累计标准轴载、结构层次类型确定设计弯沉。采用劈裂试验并考虑抗拉强度结构系数确定结构层容许弯拉应力。根据试验论证确定各层材料回弹模量和抗压强度的设计值。确定土基回弹模量值，必须保证大于30 MPa，否则需要采用处治措施。(5)简要设计过程：根据设计要求，确定路面等级和面层类型，计算设计年限内设计车道的累计标准轴次和设计弯沉。确定路基类型和干湿类型，确定各路段土基回弹模量。参考规范推荐结构，拟定几

32、种可能的路面结构层组合与厚度方案。根据设计弯沉值计算路面设计层所需的厚度，若不满足要求，调整材料配合比，重新计算。进行技术经济对比，确定路面结构方案。我国沥青路面设计方法在设计思路上是力求完美的，但与我国目前发展的现状不符，主要存在以下几个方面的缺陷cs：设计指标问题；计算中的参数选择；结构设计和材料设计分离33。1.4 国外沥青路面结构组合特点(1)美国：采用的设计方法多种，如AASHT0法、AI法、壳牌沥青法等，AAsHTo法在2004年正式出版了全面修订版，但是美国的沥青路面多指柔性路面，有传统意义上的柔性路面和全厚式沥青路面两种形式。传统意义上的柔性路面采用粒料基层和底基层，不采用无机

33、结合料处治层作为基层或底基层。全厚式沥青路面是将理清层直接铺筑于路基或经过处理后的路基上。当然也对刚性路面进行加铺沥青罩面层，但作为刚性路面的范畴，在设计上采用了刚性路面的设计和分析方法。对于柔性路面，根据不同的交通量，选择不同厚度的粒料底基层、基层和沥青面层的组合2l。(2)德国：沥青路面设计规范中推荐了7种结构组合形式，每种结构均采用3层沥青层，最小厚度26 cm，一般为30 cm，其中的类和类采用了半刚性基层，但其厚度分别为15 cm和20咖，起承重层作用，但并非主要承重层，而且厚度较小。(3)南非：规范中路面结构层组合中对于高等级(A类)沥青路面明确规定不推荐水泥稳定碎石基层，而主要采

34、用沥青类基层。(4)日本：沥青路面的基层和底基层的种类与我国类似，主要有沥青稳定碎石、无机结合料稳定碎石或钢渣、级配碎石、级配钢渣等，但依据交通量的大小对不同类型的基层的厚度和抗压强度层换算系数作了规定，并考虑到面层平整度和防止反射裂缝问题，对交通量大于1 ooo的情况，较多使用沥青稳定碎石。(5)澳大利亚：沥青路面结构层组合的种类较多，主要类型有：薄沥青层+粒料层。薄沥青层+粒料层+无机结合料稳定料。薄沥青层+双层无机结合料稳定材料。全厚式沥青路面。沥青混凝土面层+粒料基层。沥青混凝土面层+水泥稳定材料基层。沥青混凝土面层+沥青稳定材料基层。显然路面结构中也考虑了水泥稳定材料基层，但要求无机

35、结合料稳定材料层上应铺筑最少相当于150 mm的沥青层，且应进行水泥稳定粒料层开裂的影响分析，开裂前，无机结合料的竖向和水平向的模量相同，但开裂后两者不同，且设计时采用的模量值相比开裂前大大降低，一般竖向模量值接近开裂前的14，横向模量值更小。(6)法国：是世界上为数不多的大量应用半刚性基层沥青路面的国家之一，根据1999年统计的结果，其干线公路网40路面采用了半刚性基层材料。法国沥青路面的结构形式分5种：柔性路面，沥青磨耗层+沥青混合料(小于15锄)+碎石层。沥青磨耗层+1540 cm的沥青混合料。沥青混合料+水硬材料基层。沥青磨耗层+1020 cm沥青混合料+水硬材料基层。沥青磨耗层+10

36、20咖沥青混合料+12 cm碎石层+水硬材料基层的倒装结构。综上所述，国外沥青路面结构组合类型丰富，对无机结合料基层的采用比较慎重，全厚式或全柔性路面结构所占比例大；即使采用了无机结合料基层结构的，厚度小，在路面结构层总厚度中占的比例不大；或在设计分析时进行特别考虑，例如澳大利亚考虑半刚性基层开裂的分析23 25。第2章 路面结构的设计2.1 沥青路面的结构组成（1）面层是直接承受车轮荷载反复作用和自然因素影响的结构层，可由一至三层组成。表面层应根据使用要求设置抗滑耐磨、密实稳定的沥青层；中面层、下面层应根据公路等级、沥青层厚度、气候条件等选择适当的沥青结构层。（2）基层是设置在面层之下，并与

37、面层一起将车轮荷载的反复作用传布到底基层、垫层、土基，起主要承重作用的层次。基层材料的强度指标应有较高的要求。（3）底基层是设置在基层之下，并与面层、基层一起承受车轮荷载反复作用，起次要承重作用的层次。底基层材料的强度指标要求可比基层材料略低。（4）基层、底基层视公路等级或交通量的需要可设置一层或两层。当基层或底基层较厚需分两层施工时，可分别称为上基层、下基层，或上底基层、下底基层。（5）垫层是设置在底基层与土基之间的结构层，起排水、隔水、防冻、防污等作用。各级公路应根据具体情况设置必要的结构层32.1.1 沥青面层（1）沥青面层的技术要求为了给汽车运输提供安全、快速、舒适的行车条件，沥青路面

38、应具有坚实、平整、抗滑、耐久的品质，同时，还应具有高温抗车辙、低温抗开裂、抗水损害以及防止雨水渗入基层的功能。（2）沥青面层分类及适用范围沥青面层分为沥青混凝土、热拌沥青碎石、乳化沥青碎石混合料、沥青贯入式、沥青表面处治五种类型。沥青混凝土适用于做各级公路的沥青路面面层。对高速公路、一级公路的表面层、中面层、下面层应采用沥青混凝土：二级公路的表面层宜用沥青混凝土。 热拌沥青碎石适用于做二级及二级以下公路的面层、柔性路面的上基层以及调平层乳化沥青碎石混合料适用于做三级、四级公路的沥青面层、二级公路养护罩面以及各级公路的调平层。 沥青贯入式碎石(含上拌下贯式)适用于做二级及二级以下公路的沥青面层。

39、若沥青贯入碎石设在沥青混凝土层与半刚性基层、粒料基层之间时，沥青贯入式碎石应不撤封层料，也不做上封层。沥青表面处治适用于三级、四级公路的面层、旧沥青面层上加铺罩面或抗滑层、磨耗层等。2.1.2 基层、底基层（1）基层与底基层统称基层。它是起主要承重作用的层次，并将车轮荷载传布到垫层、土基上。1基层、底基层应具有足够的强度和稳定性，在冰冻地区还应具有一定的抗冻性。2高级路面下的半刚性基层应具有较小的收缩(温缩及干缩)变形和较强的抗冲刷能力。3基层、底基层结构设计应贯彻就地取材的原则，认真做好当地材料的调查，根据不同公路等级、交通量对基层、底基层的技术要求，选择技术可靠、经济合理的基层、底基层结构

40、。4半刚性材料基层、底基层的配合比设计，应根据重型击实标准制件，混合料7d龄期的无侧限抗压强度试验确定。5一般公路的基层宽度每侧宜比面层宽出25cm，底基层每侧宜比基层宽15cm.在多雨地区，透水性好的粒料底基层，宜铺至路基全宽，以利于排水。高速公路、一级公路的基层宽度应按照本规范923条规定确定。6基层和底基层的压实度、平整度应符合公路路面基层施工技术规范(JTJ 034)的规定。 （2）分类与适用范围 基层可分为有结合料稳定类(有机结合料、无机结合料)和无结合料的粒料类(嵌锁型、级配型)。底基层可分为无机结合料稳定类和无结合料的粒料类。1有机结合料稳定类；包括热拌沥青碎石或乳化沥青碎石混合

41、料、沥青贯入碎石等。其技术要求应符合本规范41及43节的有关规定。2无机结合料稳定类(也称半刚性类型)：1)水泥稳定类：包括水泥稳定砂砾、砂砾土、碎石土、未筛分碎石、石屑、土等，以及水泥稳定经加工、性能稳定的钢渣、矿渣等2)石灰稳定类：包括石灰稳定土(石灰土)、天然砂砾土(石灰砂砾土)、天然碎石土(石灰碎石土)、以及用石灰土稳定级配砂砾(砂砾中无土)、级配碎石和矿渣等。3)工业废渣稳定类：石灰粉煤灰类：包括石灰粉煤灰(二灰)、石灰粉煤灰土(二灰土)、石灰粉煤灰砂(二灰砂)、石灰粉煤灰砂砾(二灰砂砾)、石灰粉煤灰碎石(二灰碎石)、石灰粉煤灰矿渣(二灰矿渣)等。水泥粉煤灰类：包括水泥粉煤灰稳定砂砾

42、、碎石及砂等。石灰煤渣类：包括石灰煤渣、石灰煤渣土、石灰煤渣碎石、石灰煤渣砂砾、石灰煤渣矿渣、石灰煤渣碎石土等。水泥稳定类、石灰粉煤灰稳定类材料适用于各级公路的基层和底基层，但是水泥或石灰、粉煤灰稳定细粒土不能用做高级路面的基层。石灰稳定类材料适用于各级公路的底基层，也可用做二级和二级以下公路的基层，但石灰稳定细粒土不能用做高级路面的基层。3粒料类1)嵌锁型包括泥结碎石、泥灰结碎石、填隙碎石等。2)级配型包括级配碎石、级配砾石、符合级配的天然砂砾、部分砾石经轧制掺配而成的级配砾、碎石等。 级配碎石适用于各级公路的基层和底基层 级配砾石、级配碎砾石以及符合级配、塑性指数等技术要求的天然砂砾，可用

43、做二级和二级以下公路的基层，也可用做各级公路的底基层。填隙碎石适用于各级公路的底基层和三、四级公路的基层。2.1.3 垫层（1）垫层的设置原则 处于下列状况的路基应设置垫层，以排除路面、路基中滞留的自由水，确保路面结构处于干燥或中湿状态。 1地下水位高，排水不良，路基经常处于潮湿、过湿状态的路段。 2排水不良的土质路堑，有裂隙水、泉眼等水文不良的岩石挖方路段。 3季节性冰冻地区的中湿、潮湿路段，可能产生冻胀需设置防冻垫层的路段。 4基层或底基层可能受污染以及路基软弱的路段。（2）垫层材料 垫层材料可选用粗砂、砂砾、碎石、煤渣、矿渣等粒料以及水泥或石灰煤渣稳定粗粒土，石灰粉煤灰稳定粗粒土等。若采

44、用粗砂砂砾料时，通过0074mm筛孔的颗粒含量不应大于5。采用煤渣时，小于2mm的颗粒含量不宜大于20。为防止软弱路基污染粒料底基层、垫层，或为隔断地下水的影响，可在路基顶面设土工合成材料隔离层。（3）垫层宽度 高速公路、一、二级公路的排水垫层应铺至路基同宽，以利路面结构排水，保持路基稳定。三、四级公路的垫层宽度可比底基层每侧至少宽25cm28 29。2.2 沥青路面设计概述2.2.1 沥青路面的设计内容沥青路面设计包括原材料选择、沥青混合料配合比设计、设计参数的测试、路面结构组合与厚度计算，以及路面结构的方案比选等内容。沥青路面设计除行车道部分的路面外，对高速公路和以及公路还应包括路缘带、硬

45、陆渐、加减速车道、紧急停车带、收费站和服务区的场面设计，以及路面排水系统设计等。2.2.2 沥青路面结构设计理论与方法按我国现行的历路面设计规范（JTJ014-97），沥青路面结构设计采用双圆垂直均不荷载作用下的多层弹性体系理论，以设计弯沉值作为路面整体刚度的设计指标计算路面结构厚度。对高速公路、一级公路、二级公路的沥青混凝土面层和半刚性基层、底基层还应进行层底拉应力的验算。对于多年冻土、沙漠、盐渍土、膨胀土等特殊地区的沥青路面结构，除按规范的规定进行设计外，尚应根据当地的气候、水文、土质、材料等特点，并结合当地的科研成果和实践经验进行设计。路面结构的选择，路基和路面材料各项设计参数的确定，以

46、及材料的要求等，均应结合当地的自然区划进行考虑。2.3 沥青路面结构设计的原则（1） 路面结构设计应根据使用要求及气候、水文、土质、材料等自然条件，密切结合当地实践经验，进行路基路面综合设计。（2） 在满足交通量和使用要求的前提下，应遵循因地制宜、合理选材、方便施工、利于养护、节约投资的原则，进行路面设计方案的技术经济比较，选择技术先进、经济合理、安全可靠的方案。（3） 应结合当地条件，积极推广成熟的科研成果，对行之有效的新材料、新工艺、新技术，在路面设计方案中应积极、慎重的加以运用。（4） 路面设计方案应注意环境保护盒施工人员的健康和安全。（5） 为提高路面工程质量，对高等级公路应选择有利于机械化施工的方案。（6） 高速公路和一级公路的路面不宜分期修建。对软土地基、高填土地基，当已采取技术措施后应可能产生较大沉降时，可按“一次设计、分期实施”的方法进行设计。即按远景交通量设计路面结构域厚度，但沥青面层分两次实施。第二期工程在开放交通1-3年后待路基趋于稳定时再施工。2.4 沥青路