市政道路柔性基层沥青路面结构探究.doc

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1、市政道路柔性基层沥青路面结构探究摘要：通过对现有市政道路结构类型进行汇总分析，拟定了三种常见的柔性基层路面结构形式，对弯沉、层底拉应力进行了对比分析，确定了路面结构方案。由于剪应力是市政道路结构设计的重要指标，故对选定的路面结构方案做了剪应力的详细分析，指出了剪应力出现的最大位置。关键词：市政道路；沥青路面；柔性基层；路面结构；剪应力Abstract：basedontheexistingmunicipalroadsummarizeandanalyzestructuretypes,anddrawsupthethreecommonflexiblepavementstructureoftheform

2、,thedeflection,bottomstressanalysisanddeterminedthepavementstructurescheme・Duetothemunicipalroadofshearstressisanimportantindexofthestructuredesign,sotheselectedpavementstructureschemedothedetailedanalysisoftheshearstress,andpointsoutthattheshearstressofthebiggestpositionthere・Keywords：municipalroad

3、；TheasphaItpavement；Flexiblegrassroots；Pavementstructure；Shearstress中图分类号：U416.217文献标识码：A文章编号:0引言目前，半刚性基层沥青路面的结构形式广泛地应用于市政道路中，为解决该路面结构出现的早期破坏问题，本文对柔性基层沥青路面结构进行了研究。采用级配碎石、沥青碎石等柔性材料作基层的沥青路面结构，路层与基层之间应力、应变传递的协调过渡方面比较顺利，同时结构材料为颗粒状级配成型材料，排水畅通，致使路面结构不易受水损害［1］。柔性基层沥青路面的研究与应用，使我国市政道路路面结构型式更加多样性，适应我国地域辽阔、自然条

4、件各异、各地经济水平和交通量差别大的特点。1沥青路面结构类型简介沥青路面结构层可由面层、基层、底基层、垫层等多层结构组成。在参考国外文献资料及相关规范的基础上，将沥青路面结构大致分为半刚性基层沥青路面结构、组合式I结构、组合式II结构、柔性基层沥青路面结构以及全厚式沥青路面结构5种类型，如表1所示［2］。表1沥青路面结构类型半刚性基层沥青路面是我国现阶段大规模采用的一种道路结构形式，市政道路也同样如此。半刚性基层具有板体效应，大大提髙了路面结构的整体刚度，使得该种路面结构具有较高的强度和承载力、良好的整体稳定性和耐久性。但是，由于半刚性基层本身的收缩裂缝难以避免，如果沥青面层没有足够的厚度（通

5、常认为沥青面层厚度小于20cm,基层的横向收缩裂缝在使用初期即会反射至沥青面层，形成较多的横向开裂。我国近年来许多道路已经将沥青面层增至18cm以上，从实际使用情况看，仍然有明显的反射性裂缝，并没有防止得住。其主要原因有两个：（1）我国的水泥稳定粒料的强度通常比较高，在施工期间就产生了开裂，而且裂缝宽度也较大，向面层传递的拉应力自然也比较大。（2）更重要的问题是，沥青面层通常不是在一年内铺筑的，第一年经常只铺筑下面层然后经过一个冬天。也就是说，基层开裂的反射性裂缝是经过两次反应传递到沥青面层表面的，第一年先反射到下面层表面，以后再逐步传递到上面层。为防止半刚性基层沥青路面的反射性裂缝，将基层和

6、沥青层在一年内完成铺筑是极为重要的。需要指出的是，比起其他措施来说，增加沥青层厚度不仅会大幅度增加建设成本，而且效果不一定明显［3］。此外,由于全厚式沥青路面初期投资较大，该路面结构形式在我国大量使用需要进一步论证。从我国的实际情况看，推广和运用组合式结构和柔性基层这两种路面结构应该是比较适宜的。对于中、轻交通量柔性基层沥青路面结构可以适当减薄沥青层厚度以降低路面造价。2路面结构组合方案拟定本文以沈阳市某主干道为例进行路路面结构力学分析,以级配碎石和沥青碎石两种柔性材料作为基层，拟定路面结构如下表2所示。3路面结构方案对比分析沥青路面结构及材料设计参数如表3所示。路面设计累计轴载作用次数为50

7、0万，等级为中等交通等级。城市道路类型为大城市主干路，道路分类系数为1,面层类型系数为1,路面结构系数为1・6[4~5]。对拟定的路面结构进行了力学分析计算路面结构适宜厚度和各层应力应变分析如下表4所示[6]o表2路面结构组合方案拟定表4路面结构厚度和各层应力应变计算从表4中路面应力应变计算结果对比分析可以看出，路面结构厚度上，方案I最小，方案II最大；方案III的路表路面弯沉（一定程度上代表了路