[分享]沥青路面技术发展及其新技术

(1）20世纪60年代以前-砂石路面

砂石和粘土是最基本的材料，粘土作为结合料－路 面：晴天扬尘、雨天泥泞，不能全天候行车。

(2）20世纪60～70年代-渣油路面

随着大庆油田的开发，道路渣油这种不合格的沥青材料登上了历史舞台。在这个阶段，渣油表处加石灰土基层成了最主要的路面结构。

随着胜利油田923原油和孤岛原油的开发，使胜利炼油厂开始生 产符合一定规格的沥青。这种沥青蜡含量很高，质量很差。胜利沥青 铺筑到天安门广场四周道路上，获得优质产品银奖。与此同时，沥青 碎石结构、贯入式路面或上拌下贯式沥青路面得到了发展，基层的石 灰土已经考虑掺加了碎石，成为这个时期公路干线的主要形式。

（4）20世纪80后期-高速公路沥青路面

以京津塘高速公路建设为契机，我国 进入了高等级公路建设的新时期。交通部 制定了“重交通道路沥青标准”，开始大 量进口国外高质量沥青。石化部门也开始 研制生产重交通沥青。沥青混凝土路面成 为高等级公路路面主要结构形式，基层也 采用了水泥、石灰稳定碎石等形式。

第一阶段：总体成功，主要问题是反射裂缝问题（96年前） －交通量小、轴载轻;

第二阶段：高速公路逐渐成网，运输量增加，平整度的不恰当追求造成了压实不足以及重交通，主要问题是“水损坏”（2001年前） －交通量大、轴载增加、压实度小;

目前，混合料普遍采用密实型、改性沥青和SMA使用，“水损坏”减少，车辙严重 －交通量大、超载严重、抗剪强度不足;

总体施工技术和施工质量进步，设计相形见绌。

高速公路的路面结构型式主要有沥青混凝土路面、水泥混凝土路面与复合式路面三种（结构型式见下页图）。其中，半刚性基层沥青路面占90％以 上，水泥混凝土路面以及复合式路面 占剩余的大约10％。

沥青路面典型结构：

优点：

行车舒适性好，噪音小，适应性强，护维修方便。

缺点:

耐水性差，温度稳定性差， 平整度的保持性差。

水泥路面典型结构：

优点：稳定性好， 强度高，有利于夜间行车， 平整度的保持期长。

缺点：有接缝，修复困难， 易脱空，产生断裂破坏。

复合式路面结构：

优点：可承受重大交通作用，改善平整度，有效利用旧水泥路面，改善公路环境，造价降低。

缺点：反射裂缝，水损害，推移。

中国沥青路面设计体系的发展

基本形成了以弯沉和弯拉应力为主要指标的， 基于弹性层状体系的设计模型，构建了工程经 验与力学分析相结合的沥青路面设计体系。

损坏类型与原因概述

早期损坏产生原因分析

对损坏机理认识不够全面、透彻

材料设计与结构设计相互独立

现有设计方法不能为路面组合设计提供明 确的指导

道路施工及部分主要材料生产与工业化、 标准化的生产模式尚存在较大差异

以设计弯沉为指标的设计标准的提出:

路面的计算弯沉值与容许弯沉值处于不同的工作状态——容许弯沉值对应路面损伤至极限状 态时的弯沉值，而计算弯沉值为路面无损伤状态时 的弯沉值。

对路面竣工后是否满足设计要求无法进行检验。

以设计弯沉为指标的设计标准的提出半刚性基层沥青路面弯沉变化规律:

我国现行路面设计理念:

以多层弹性层状体系理论为基础

以设计年限内的换算当量轴载为交通量指标

按照路面损伤等效原理确定容许弯沉和破坏应力

利用疲劳破坏的模式设计结构层厚度

原规范以路表弯沉值作为主导设计指标。在早期荷载轻、 交通量小、路面薄且结构单一的背景下，路表弯沉能够较 好的反映路面承载能力，控制路基顶面竖向变形。随着路 面结构层厚度增加和结构组合多样化，路表弯沉的不足逐 渐呈现。首先对不同类型的路面结构，弯沉值大的路面结 构并不一定比弯沉值小的使用寿命小或性能差，因而弯沉 值无法作为评判不同路面结构性能优劣的依据；再则，随 着路面结构层数和材料组合方案增加，路面病害形式越发 多样，仅以路表弯沉（包括1986版规范开始增加的结构层 疲劳指标）已难以涵盖主要病害类型，从而失去控制意义。

材料要求与设计参数：

根据参数的重要性和参数数据获取的可行性，路基、粒料 和无机结合料类材料的设计参数，可分水平一、水平三两个 水平确定；沥青结合料类材料的设计参数，可分水平一、水 平二和水平三三个水平确定。各水平的要求如下：

水平一，直接通过室内试验实测确定。

水平二，利用已有经验关系式和性质指标试验转换确定。水平三，参照典型数值（表值）确定。

高速公路和一级公路的施工图设计阶段，无机结合料类材 料和沥青结合料类材料宜采用水平一，路基、粒料类可采用 水平一或水平三，其他设计阶段可采用水平二或水平三。二 级及二级以下等级公路可采用水平二或水平三。