资源描述：
《可排水的半刚性基层沥青路面结构研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、可排水的半刚性基层沥青路面结构研究徐军1,刘振清2,梁亮3,2,刘清泉2(1.邯郸市青红高速公路管理处,河北邯郸056000;2.交通部公路科学研究院,北京100088;3.北京交通大学土木建筑工程学院,北京100044)摘要:在收集与总结国内外ATPB技术研究资料基础上,文章对沥青稳定排水基层(ATPB)的排水性能、原材料及其合料技术要求、混合料设计方法及其性能试验、设ATPB的沥青路面结构特性和施工技术等进行了系统的研究,重点分析ATPB对半刚性基层沥青路面反射裂缝的抑制机理,并进行疲劳寿命预估,总结前期施工技术经验,提出ATPB施工指导意见和质量
2、控制标准,根据对青红高速公路3种方案试验路工程实体检测数据的分析和经济评价,ATPB是一种解决路面内部排水切实可行的新技术。关键词:沥青路面结构;半刚性基层;反射裂缝;沥青稳定排水基层(ATPB);疲劳寿命中图分类号:U416.217文献标识码:B水泥稳定粒料、二灰稳定粒料等半刚性基层沥青路面结构存在一定缺陷,主要问题在于“结构性水损坏”。因为:第一,半刚性基层由于干缩、温缩作用导致开裂,导致沥青面层产生不同程度的反射裂缝,裂缝明显多于柔性基层路面结构。第二,半刚性基层材料致密,很难透水、排水,对于高速公路沥青路面,基层的排水性能也是主要性能之一。第三
3、,半刚性基层材料是一种“水敏感”和“水加速损坏”型路面。与沥青混合料比较,半刚性基层材料抗水侵蚀能力较差,容易发生水损坏。路面结构排水体系有明沟表面排水和透水基层加暗埋渗水边沟排水两大类。对防治水害而言,前者注重于“堵”,后者注重于“排”,我国在技术上一贯遵循的是“堵”水的指导思想。国内外工程实践表明,水分进入路面结构内部无法避免。而半刚性基层不能排水,水分会聚集在基层表面,侵蚀、冲刷基层表面细料,破坏基层与面层层间连续条件,路面受力特性变差。路面在车辆荷载作用下产生唧浆、裂缝和坑槽等水损坏。而产生的裂缝和坑槽又加剧水的渗入,导致恶性循环。大量路面损坏
4、状况调查和路面使用经验表明,进入路面结构内的自由水是造成和加速路面损坏的重要原因。因此,设置路面内部排水系统(如ATPB、CTPB、级配碎石等),将进入路面结构内的水分迅速排除到路面外,不仅可以提高结构承载能力,而且可以延长使用寿命,具体表现在:①可以快速排除渗入路面结构内的大部分自由水,使路面材料免受水的侵蚀,路面结构免受水的损害。国外的研究表明,设排水基层较未设的可以显著提高路面的使用寿命,如沥青路面可以提高使用寿命30%,水泥混凝土路面可以提高使用寿命50%,在路面受水威胁严重的地区,可以延长路面使用寿命一倍以上。②可以吸收半刚性基层裂缝尖端应力
5、集中,有延缓和抑制反射裂缝的作用,从而延长路面使用寿命。1国内外ATPB技术研究概况国内外有关沥青稳定排水基层应用技术开展了较多的研究与应用。国外(如美国、澳大利亚等)主要针对柔性路面设沥青稳定碎石或级配碎石排水基层、刚性路面设水泥稳定碎石或级配碎石排水基层以及刚性路面沥青加铺层下设碎砾石过渡层应用技术开展了系统的研究与应用。国内多家单位针对半刚性基层沥青路面设沥青稳定碎石排水基层应用技术也开展了较多的研究,并在上海、江苏、河南、广西、广东等地不同等级公路铺筑了多条试验段,以检验各自提出的沥青稳定碎石排水基层设计结果、试验方法、施工工艺与质量控制标准等
6、。纵观国内外有关沥青稳定碎石排水或透水基层研究与应用成果,存在的问题如下:(1)国外没有针对半刚性基层沥青路面设沥青稳定碎石排水基层应用技术开展研究与应用。(2)沥青稳定碎石排水基层矿料级配范围是混合料设计最主要内容之一。国外(如美国使用ATPB的州、澳大利亚、日本等)提供的不同公称最大粒径的ATPB矿料级配范围比较松,日本提供的矿料级配范围主要用于沥青表面层。因此,难以直接照搬应用。我国最新版《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)提供的ATPB矿料级配范围偏宽且4.75mm以下筛孔的通过率太少,导致ATPB混合料使用性能难以满足技术要
7、求。(3)沥青稳定碎石排水基层适用条件及其合理空隙率设计是该项技术应用的关键。国内外仅从满足排水功能要求,提出沥青稳定碎石排水基层混合料的空隙率范围要求,并未对沥青稳定碎石排水基层适用条件及其合理空隙率设计方法进行研究。(4)除了上述两个问题外,国内外未明确提出ATPB用原材料技术要求,也未研究提出沥青稳定碎石排水基层混合料配合比设计方法。(5)半刚性基层沥青路面设沥青稳定碎石排水基层,不仅从减少水损害角度提高其使用寿命,更重要的是沥青稳定碎石排水基层具有延缓和抑制半刚性基层沥青路面的反射裂缝作用,从而延长路面使用寿命,国内外并未对此开展研究与探讨。(
8、6)有关沥青稳定碎石排水基层施工技术还不够完善。总之,国内还未对高速公路沥青路面设沥青稳定碎石
