淺析瀝青路面基層的現狀與發展趨勢
摘 要:通過對我國瀝青路面基層發展及使用現狀的分析,重點總結了當前大量使用的半剛性基層的成功與不足,繼而對兩種近期出現的新型基層結構進行了分析,并與半剛性基層對比,對當前基層發展趨勢闡述了自己的抗行車疲勞性能較好這一特點,它實際上已成為目前我國高等級公路路面結構的主要形式。
然而,隨著半剛性瀝青路面的大量使用,逐步發現其存在著一些嚴重的問題,由于這種半剛性基層的材料、結構特性較易造成基層開裂而在瀝青面層形成反射裂縫,從而進一步導致或加速路面的破壞。通過對國內已建高速公路使用調查表明,半剛性瀝青路面裂縫問題日益突出,并已成為該結構的主要缺陷。一般通車后一年,最遲第二年均出現大量裂縫。
造成半剛性瀝青路面裂縫較嚴重的因素是復雜的。其中有瀝青面層低溫縮裂、有行車疲勞裂縫(通常較少),但真正造成半剛性瀝青路面裂縫較多的原因,主要是來自半剛性基層的反射裂縫。半剛性基層材料在外界溫度、濕度變化下產生干溫縮裂,這種具有裂縫的基層在干溫收縮應力進一步作用下,裂縫頂端產生較大拉應力并且集中是造成基層裂縫沿面層底部向上反射直至貫通的主要原因。
顯然,研究和解決半剛性瀝青路面基層反射裂縫,對于進一步完善半剛性瀝青路面的使用功能和延長其使用壽命具有重大意義及實用價值。針對半剛性基層的不足,在基層類型上出現了兩種新的形式:級配碎石上基層和瀝青穩定基層。
3 瀝青路面基層類型的新發展
3.1 級配碎石上基層
為了能較好地防治半剛性基層反射裂縫的產生,國內外學者做了大量的工作取得了一定的研究成果,其中有代表性的級配碎石上基層,它是采用具有一定厚度和嚴格級配要求的優質級配碎石作為上基層,而半剛性材料作為下臥基層,這種上柔下剛式組合基層稱為倒裝結構。研究表明它能在很大程度上防治和減少半剛性基層反射裂縫。
級配碎石層雖能較好地防止反射裂縫,但級配碎石層整體強度不足,抵抗變形能力差,在繁重交通荷載作用下,容易產生疲勞破壞,而且其抗車轍的能力也較差,因此沒有大面積推廣應用。
3.2 瀝青穩定基層
瀝青穩定基層瀝青路面是在國外級配碎石瀝青路面基礎上發展起來的,由于瀝青穩定層材料良好的強度和抗疲勞性能,使得這種結構在國外應用較廣。其中最有代表性的是美國的全厚式瀝青路面結構和英國長壽命道路。
由國外的瀝青路面結構可看出,瀝青層的總厚度較大,其路面結構相對于我國的半剛性路面來講,更偏于柔性。國外的瀝青路面結構有向進一步加厚瀝青層的厚度并提高瀝青穩定基層的強度特性方向發展。國內在這方面做了一些嘗試性研究,并且對瀝青穩定基層瀝青路面設計的各個方面進行了大量的分析和試驗,但由于這方面的研究工作在國內剛剛起步,主要是室內試驗和參照國外的一些研究成果,還有許多工作要做。需要通過實際道路的修筑,對瀝青穩定基層瀝青路面的長期路用性能進行觀測,以獲得大量數據,進行分析。
4 瀝青基復合基層
基于上面分析,新型基層應是一種復合基層才能達到揚長避短的目的。思路是利用級配碎石應力吸收原理及水泥穩定類粒料強度高的特點,綜合考慮路面強度和防止反射裂縫之間的關系,采用一種新型的瀝青路面結構,在該結構中不單獨設置應力吸收中間層,而是針對級配碎石中間層抵抗變形能力不足的
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