1、道路改造工程中瀝青路面結構 的設計LT道路改造工程中瀝青路面結構的設計王振（浙江科欣工程設計咨詢有限公司浙江杭州 310015)BS/nj旭（北京市市政專業設計院股份公司浙江分公司 浙江杭州310015）王振州市拱墅區祥園路37號北軟中天園218室周旭州市拱墅區祥園路37號北軟中天園220室摘要：在分析了道路改造工程中瀝青路面結構設計研究的重要性和必要性后， 根據瀝青混凝土路面使用性能設計要求，結合自我實際設計工作經驗，對道路 改造瀝青路面結構設計技術要點進行了認真分析研究。最后，研究了不同加鋪 層厚度層底拉應力關系曲線圖，確保道路改造設計方

2、案具有較高性能和經濟效 益。g詞：道路改造；瀝青路面；結構設計。瀝青混凝土路面由于其具有行車舒適性高、噪音小、施工周期短以及養護 方便等優點，在新建和改造道路中得到廣泛推廣應用。但由于受投資資金、建 設技術水平、設計方案、綜合養護水平等因素的影響，從已建的瀝青路面的使 用效果來看，瀝青混凝土路面普遍存在達不到設計壽命，有些使用頻率較高的 道路甚至在其投入使用后不到兩三年就需要進行大面積增改翻修，從而大大降 低了道路投資和后期運營維護的社會經濟效益。影響瀝青混凝土路面使用壽命 的因素是多方面的，但也有不少工程是由設計過程中沒有充分結合工程實際情 況，所采用的設計方案、結構等不合理引起，從而造成道

3、路在實際使用過程中 其性能得不到充分發揮，引起性能上的缺陷。因此，對瀝青混凝土路面結構設 計過程中容易出現的問題進行歸納總結，并結合相應工作經驗，提出一些改進 性建議和措施對瀝青路面結構設計進行優化，就顯得非常有工程實踐意義1。1瀝青混凝土路面使用性能設計要求在瀝青混凝土路面結構設計過程中，要使瀝青路面在實際使用過程中具有 良好的使用性能以滿足道路安全舒適的行車要求，并能夠減少使用中的路面損 壞量，瀝青路面結構層設計時應滿足道路路面的強度、剛度、穩定性、耐久性、 平整性等性能技術指標要求。1.1強度和剛度設計要求瀝青混凝土路面結構在設計過程中，其結構層的材料和路基填料必須具有 足夠的強度和剛度

4、，確保路面在設計范圍內的行車荷載條件下不會產生大的變 形或位移，從而有效防止或減少瀝青路面過早出現開裂、坑槽、滑移、沉陷等 破壞問題，有效提高路面綜合使用性能水平。1. 2穩定性和耐久性設計要求設計路面結構層的材料和路基填料必須具有足夠的穩定性，確保瀝青路面 在設計使用年限范圍內能夠承受溫度和水分變化、凍脹傷害、以及凍融循環作 用等自然條件對路面性能的影響。1. 3路面平整性設計要求為了提高瀝青路面的行車安全舒適性，必須確保路面具有非常良好的平整 度。路面平整度不僅影響到道路的行車速度和舒適度，同時還會影響到瀝青路 面結構綜合使用性能和耐久度，其主要與路面結構設計方案、各結構層的使用 材料、路

5、基填料的強度和穩定性能等有關，同時還與道路的施工質量和綜合養 護情況有關。瀝青路面結構設計過程中，除了要俁證路面有良好平整性外，還 應具有一定的粗糙度，以確保車輛在各種氣候條件下能夠高速安全穩定行駛。2改造道路瀝青路面結構設計技術要點分析道路在技術升級改造和大修過程中，合理選撞和安排設計瀝青路面結構的 層次，是確保整個瀝青路面結構在設計使用年限內承受設計行車荷載和各種自 然因素綜合作用下具有良好使用性能的重要基礎俁證，同時也是瀝青路面性能 發揮最大化和路面結構建設施工合理經濟化的重要技術支撐。瀝青路面面層由 于在使用過程中會直接承受行車和各種自然因素的反復循環作用，必須要求其 具有非常良好的高

6、強度（抗拉和抗剪切）、耐磨耗、耐久性、抗滑性、熱穩性、 以及不透水性，因此，實際道路改造設計過程中，通常選用粘結力較強的結合料和強度較高的集料作為路面的面層材料。從大量設計經驗和道路建設實踐 可知，改造道路瀝青面層通常可以分為單層、雙層、甚至三層等結構，其中雙 層結構又可以分為表面層和下面層；三層結構又可以分為表面層、中面層、以 及下面層。瀝青路面表面層應具有非常良好的平整密實度、抗滑耐磨性、以及 抗裂耐久性；中面層和下面層應具有非常良好的高溫抗車轍性、抗剪切性、密 實度、以及不透水性，同時下面層還應具有非常良好的耐疲勞開裂性能。瀝青 路面表面層的類型結構及性能水平應與道路的等級、使用性能要求

7、、以及交通 等級等技術指標相匹配 2 。瀝青路面基層主要承受由面層向下傳遞的車輛豎向 荷載作用力，并將其擴散到瀝青路面墊層或土基中，因此，路面基層必須具有 足夠大的強度和剛度，以確保高速行車安全和行車舒適性要求。基層應根據工 程實際情況，結合當地原材料、交通運輸量、運輸負荷類型、氣候地質條件、 筑路原材料、以及路基水文等條件進行綜合考慮，選擇技術安全合理、節能經 濟的瀝青路面結構層。瀝青路面結構組合和優化設計是一項經驗性、技術性均 比較強的綜合性工作，除了要有豐富的設計知識體系外，還要有非常強的實際 道路改造設計、施工建設等實踐經驗，確保路面具有非常良好的綜合使用性能 水平。2.1 嚴謹進行瀝

8、青面層結構組合和優化設計 從大量道路改造過程實際設計方案、應用效果可知，結合道路實際交通量 而言，如城市支路如果技術能夠滿足，從經濟性方面來看，可以采用單層設計 結構；對于城市次干路及以上等級的道路通常應采取雙層設計結構，對于交通 量特別大、性能等級要求較高的主干路和快速路則應采取三層設計結構。對于 城市主干路而言，在交通量、性能技術要求非常相近的情況下，有的設計人員 采用兩層式結構，有的則采用三層式結構，兩者間的厚度相差在 3cm 以上，使 得工程施工建設完成后要么偏薄，路面容易發生早期損壞等不利現象；要么偏 厚，從而大大降低工程總體投資經濟效益水平。因此，在路面結構形式設計過 程中，要充分

9、結合工程實際及鄰近地區相應工程的成功經驗，嚴謹進行瀝青面 層結構組合和優化設計，杜絕隨意性設計等造成工程投資的大量浪費和為后期 運營埋下巨大安全隱患。2.2 要重視最小壓實厚度在路面瀝青層厚度的擬定過程中，要重視最小壓實厚度對路面性能的影響， 從而確保設計方案中各層瀝青混合料在實際施工中，能夠形成均勻而壓實穩定 的結構層次。從道路改造相關技術規范和標準要求可知，瀝青路面各層設計厚 度不宜小于3倍混合料的公稱最大粒徑要求。但在實際設計過程中，很多沒有 達到上述技術指標要求，如當瀝青層設計為12cm時，上面層通常設計成5cm中粒式AC-16，而下面層則設計成7cm粗粒式AC-25,這樣的設計方案就

10、不能滿足“3倍”技術指標要求。因此，在實際結構層厚度設計過程中，要嚴格按照相關 技術規范要求設計各層厚度。2.3設計科學合理的路面基層結構在路面基層厚度設計時，不僅要滿足瀝青路面結構整體強度要求，還應考 慮施工過程中分層壓實的效果。如設計中經常出現25c m厚的一層基層，這樣厚的一層基層在實際施工過程中難度較大，難以壓實。若分為12cm +13cm兩層結構則單層會太薄，導致基層在施工過程中產生過大的拉應力而出現開裂等不利 情況，因此，在實際設計過程中，應設計科學合理的路面基層結構3。3瀝青層底拉應力驗算設計要點由于路面瀝青層底拉應力驗算計算相當繁瑣，很多工程在實際設計過程中 沒有進行嚴格的加鋪

11、層層底拉應變的驗算。在結合很多實際設計工作經驗，并結合相應工程設計經驗結果，分析總結得到不同加鋪層厚度層底拉應力關系如圖1所示:一橙三忙建彗皿被碎層半注複at瓏厚15商”T層卑I縮n¥ G尹冶n50 TOO 150 IftO 250 祁 03 麗 400450磁碎層舟旨橫住（M旳）圖1不同加鋪層厚度層底拉應力關系曲線圖從圖 1 可知，將需要改造的道路勘測一個整體，通過相應的計算公式可以得到不同厚度的當量回彈模量(注：路面瀝青層的模量按15C計算，統一取值為1 600MPa,貝冋以獲得加鋪瀝青面層不同厚度的底拉應力。在實際設計過程 中，按照圖 1 即可以查得在不同地基模量和不同層厚情況下，瀝青路面層底的 拉應力大小，從而確保瀝青路面具有較高性能水平。4 結束語舊道路進行技術升級改造和大修設計過程中，要綜合考慮道路網絡規劃及 其改造技術標準要求等各個方面。在瀝青路面結構組合和優化設計過程中，要 充分結合當地原材料、交通運輸量、運輸負荷類型、氣候地質條件、筑路原材 料、以及路基水文等條件進行綜合考慮，選擇技術安全合理、節能經濟的瀝青 路面結構層設計方案