第一篇：我國瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

長沙理工大學(xué)張起森教授作客專家在線：我國瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

[b[size=5]]長沙理工大學(xué)張起森教授作客專家在線：我國瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析[/size][/b]

[size=4] 以“我國瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析”為主題，圍繞“我國瀝青路面破損原因，瀝青結(jié)構(gòu)以及瀝青混合料設(shè)計(jì)和瀝青技術(shù)研究”等問題，同大家進(jìn)行深入交流與探討

主持人：首先請(qǐng)張教授給大家介紹一下，近年來，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，干線公路特別是高速公路面臨著巨大的交通壓力，瀝青路面出現(xiàn)了裂縫、水損害等破損現(xiàn)象，造成瀝青路面破損的原因是多方面的，您能否從這路面設(shè)計(jì)這個(gè)方面向大家介紹一下路面破損的成因以及如何防治。

張教授：這個(gè)問題比較復(fù)雜，談一下我自己的看法，供大家參考。目前我國有高速公路通車總里程3萬多km，瀝青路面占85％左右，水泥路面占15％左右，所以高速公路大部分都是瀝青路面。我國在短短十幾年的時(shí)間，高速公路瀝青路面發(fā)展速度非常的快，但是現(xiàn)在路面確實(shí)還是存在一些問題，是什么原因引起的？在過去的一段時(shí)間，大家討論很多。我想從以下方面來談些自己的看法：

首先，我們國家剛開始建設(shè)高速公路的時(shí)候，基礎(chǔ)比較差，當(dāng)時(shí)沒有規(guī)范，原規(guī)范對(duì)高速公路不適應(yīng)。我們很多經(jīng)驗(yàn)都是來自過去的低中級(jí)路面，修建高速公路的經(jīng)驗(yàn)少，所以我們開始修建的路面，像90年代初，依據(jù)的是低中級(jí)路面的經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)然我們也引進(jìn)了一些國外的東西，像京津塘高速公路我們請(qǐng)的是澳大利亞專家來修的，上海滬嘉高速公路是我們自己國家修的，不過只有十八km的里程，其他如沈大高速公路、廣佛高速公路，當(dāng)時(shí)不叫高速公路而叫高等級(jí)公路，因?yàn)楫?dāng)時(shí)對(duì)高速公路有爭(zhēng)議，所以在起步的時(shí)候，還是有些欠缺。規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和試驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備等跟不上高速公路發(fā)展，給我們前期修建的路面帶來了一些先天性的不足，比如路面厚度，一些較早修建的高速公路，對(duì)底基層的厚度重視不夠，而且對(duì)它的認(rèn)識(shí)也不夠，有的水泥路面甚至取消了底基層。這些方面當(dāng)時(shí)沒有一個(gè)比較明確的規(guī)定，單純從適應(yīng)當(dāng)時(shí)已有的設(shè)計(jì)指標(biāo)看，可以滿足要求，但是路面使用后出現(xiàn)了許多問題。之后，我國的高速公路吸取失敗的教訓(xùn)，進(jìn)行了總結(jié)，后期有些改進(jìn)。1997年頒布的瀝青路面規(guī)范，包括后來頒布的水泥路面規(guī)范，有些部分吸取了我們國家“七五”、“八五”公關(guān)項(xiàng)目的一些成果，為后面高速公路質(zhì)量的提高打下了基礎(chǔ)?？偟膩碇v，我們國家高速公路發(fā)展很快，技術(shù)、設(shè)備儲(chǔ)備不夠，給我們前期修建的高速公路帶來了不足。這是一個(gè)問題。

第二、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)際情況有差距。例如荷載標(biāo)準(zhǔn)，我國的設(shè)計(jì)荷載是BZZ－100，實(shí)際上，我們國家道路上行使的超載車輛很多，像京珠高速公路，有的車達(dá)到了270kN，在廣韶高速公路，有的車輛也達(dá)到了170kN左右。顯然，這完全超過了我們的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，路面肯定無法承受。所以這個(gè)超載車輛，“超載”的問題，確實(shí)是我們國家路面面臨的一個(gè)嚴(yán)重問題。這個(gè)問題我和美國一些專家討論過，美國也有一些重載車，但超載車很少，美國重載車輛一般是在30％左右，但是我們國家的重載車卻占到了60％、70％，甚至是70％或80％的比例，所以路面壓力很大?？磥磉@個(gè)問題要解決需根據(jù)實(shí)際的荷載來進(jìn)行設(shè)計(jì)或驗(yàn)算。使設(shè)計(jì)的荷載標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際使用車輛的標(biāo)準(zhǔn)要相符。另外，在設(shè)計(jì)指標(biāo)方面，也存在一些問題。比如說水泥路面是以混凝土板底彎拉應(yīng)力進(jìn)行控制，瀝青路面主要以表面彎沉進(jìn)行控制。彎沉可以反映路面整體的承載能力，但它對(duì)結(jié)構(gòu)層性能的反映就比較查。水泥路面也存在指標(biāo)的問題，水泥路面是一個(gè)脆性材料，它的變形是在一個(gè)很小的變形情況下開始出現(xiàn)斷裂。是不是要像結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一樣，以剛度來控制設(shè)計(jì)。瀝青路面設(shè)計(jì)指標(biāo)不完善大家討論更多，我們現(xiàn)在用彎沉指標(biāo)來設(shè)計(jì)，往往瀝青層、基層、它的拉力問題不能控制。國外把表面的彎沉改為路基變形的控制有一定道理。我們國家過去測(cè)定的表面彎沉70％、80％都是發(fā)生在路基。但是有個(gè)問題，表面彎沉容易測(cè)定，路基彎沉很難做檢測(cè)，所以怎樣使用這個(gè)指標(biāo)這也是一個(gè)問題？現(xiàn)在研究用多指標(biāo)來控制路面結(jié)構(gòu)，這應(yīng)是今后路面設(shè)計(jì)的一個(gè)趨勢(shì)，包括把剪切應(yīng)力、溫度收縮應(yīng)力等都考慮進(jìn)去。

第三、結(jié)構(gòu)層材料組成的問題，包括石料的規(guī)格，石料的品質(zhì)，石料的級(jí)配，這個(gè)方面現(xiàn)在控制得不嚴(yán)格。當(dāng)然實(shí)驗(yàn)我們是做了，采用什么級(jí)配，有個(gè)要求，但實(shí)際上到現(xiàn)場(chǎng)以后，這個(gè)方面的控制就比較差，再加上我們碎石供應(yīng)很亂，不像國外實(shí)現(xiàn)了碎石商品化，要什么樣規(guī)格的碎石隨時(shí)就去買，我們國家不是這樣的情況，我國是一邊施工，一邊在沿途設(shè)置料場(chǎng)，給石料控制帶來很大困難。希望能夠早日的解決這個(gè)問題，從而提高石料的品質(zhì)。再一個(gè)就是瀝青，瀝青供應(yīng)是比較大的問題。因?yàn)槲覈鵀r青來源很多，有進(jìn)口的，有國產(chǎn)的，進(jìn)口又有很多國外的公司，國內(nèi)也有很多公司生產(chǎn)瀝青，所以往往一條路實(shí)際用的瀝青品種很多。像廣州的某路，它的瀝青，能夠達(dá)到我們規(guī)范軟化點(diǎn)要求的，只有約50％、60％左右，有些路段甚至更低，40％、50％達(dá)不到我們國家最低的要求。因?yàn)椴牧辖Y(jié)構(gòu)組成不合理，造成強(qiáng)度相差比較大，同一個(gè)路面，可能這里強(qiáng)度好，那里強(qiáng)度差。路面濕度也有變化，這里不透水，那里透水，同一個(gè)路面的問題比較多。這些事情一方面是材料本身造成的，一方面是施工造成的。

第四、從路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來講，防水排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)得不完善。我們?cè)诒砻媾潘矫孀隽艘恍┕ぷ?，但是在路面結(jié)構(gòu)的排水、路基的排水這個(gè)方面還是做得不夠，所以往往在路面使用過程中，出現(xiàn)排水結(jié)構(gòu)物堵塞等，導(dǎo)致路面出現(xiàn)沉降、開裂等問題?，F(xiàn)在我們國家對(duì)排水的問題比較重視了，但是這方面還有繼續(xù)做好的需要。

第五、施工的問題。往往我們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)方案，結(jié)構(gòu)是什么，材料是什么等等，還有很多的指標(biāo)和要求，但是路面的施工，往往跟我們的設(shè)計(jì)相差很遠(yuǎn)。比如動(dòng)穩(wěn)定度，我們國家高速公路目前要求，像南方地區(qū)3000到3500，但是實(shí)際上，有些只有1000多，有些方4000、5000，甚至超過10000，變化很大，這個(gè)問題除跟材料有關(guān)系外，還跟施工有關(guān)系，施工控制不嚴(yán)。路面施工溫度可以相差三十幾度，這里可能是140，那邊可能是100左右，這樣壓實(shí)就比較困難，達(dá)不到要求。另外材料本身，施工過程中要是沒控制好，容易引起離析。我們國家要求路面使用過程中孔隙率是3％－6％，有些實(shí)際做出來不到3％，甚至不到1％，大的可能超過10％，這樣對(duì)我們路面的使用，帶來了很多的問題?？紫缎〉囊追河?，產(chǎn)生車轍；孔隙大的易透水，產(chǎn)生脫粒、坑洞等。另外關(guān)于路面損壞，剛才提到開裂、水損害，應(yīng)該提出在南方，中部河南、河北以及陜西，車轍破壞也是個(gè)問題，有些路使用一兩年，車轍達(dá)到50、60mm，路面使用不久就要重新銑刨、罩面。

車轍在南方出現(xiàn)比較多，顯然車轍問題跟重載、超載關(guān)系更大，另外同溫度也有關(guān)系，像南方的氣溫，在廣東，夏季路面最高的溫度達(dá)到七十幾度，而氣溫四十度左右，高了三十多度。高溫把路面軟化了，再加上很重的車上去，肯定要產(chǎn)生車轍。另外材料設(shè)計(jì)方面對(duì)這個(gè)問題考慮得還不夠。如河北、山東瀝青標(biāo)號(hào)為70；廣東、廣西標(biāo)號(hào)也是70。瀝青標(biāo)號(hào)這樣全國一致是不合理的。在廣東這樣的高溫地區(qū)，使用更硬的瀝青，例如50號(hào)是完全必要的。這方面問題值得我們研究。

第六、對(duì)路面結(jié)構(gòu)層構(gòu)成的要求上還不是很明確，比如面層3層，現(xiàn)在大部分是4、6、8cm或4、5、6cm，面層十幾cm，而面層、中層、下層究竟它的功能是什么呢？它們的合理厚度應(yīng)為多少，對(duì)它們的要求又是什么？現(xiàn)在是不明確的。我國現(xiàn)在還沒有公布的瀝青路面修訂規(guī)范稿，開始注意了這個(gè)問題。根據(jù)路面功能設(shè)計(jì)的概念，上面層主要是要穩(wěn)定、要抗疲勞、要防水、要抗滑、要粗糙。中層主要是抗車轍，車轍是個(gè)主要的問題。到了下層，主要是疲勞的問題，當(dāng)然這個(gè)概念跟我們的上層下層概念有點(diǎn)不同，但是在我國如果把下層理解成是基層的話，我們的基層現(xiàn)在是半剛性基層，恰恰抗疲勞能力是比較差的，很容易開裂。基層一開裂就形成反射裂紋，反射到路面上就容易使面層開裂，開裂以后造成了很多的問題，比如滲水等。過去我們對(duì)反射裂紋花了很多功夫取研究，但一直解決得不太好，對(duì)路面結(jié)構(gòu)層的功能問題要進(jìn)一步研究，弄清楚以后，對(duì)不同層次的要求指標(biāo)要明確，這樣才能把面層設(shè)計(jì)好。輪胎與路面的接觸部分是很復(fù)雜的，接觸應(yīng)力對(duì)面層影響很大，過去我們對(duì)面層的材料比較重視，比如改性瀝青、石料要求的規(guī)格也比較好，施工方面也比較重視，所以這一層相對(duì)來講，承受車輛作用應(yīng)力相對(duì)其他層次，顯得要好一些。故目前路面主要問題并不是表現(xiàn)在上層，是在中下層。當(dāng)然我們不是不重視面層，面層當(dāng)然要抗滑，要不透水，要穩(wěn)定，要抗疲勞，對(duì)采用的材料要求更高更加嚴(yán)格。但是我們對(duì)中、下層的要求也應(yīng)明確，根據(jù)我們近來做的工作，我們建議：在南方要求上面層動(dòng)穩(wěn)定度要3500；中面層要3000；下層要800－1000，大長坡和彎道路段不小于1000。老的規(guī)范對(duì)上面層的要求是800。對(duì)下層的材料就沒有明確要求?？傊?，要弄清各結(jié)構(gòu)層的功能和作用，才能夠?qū)Σ牧系囊筮M(jìn)行控制。

第七、現(xiàn)在還有些新的問題要研究。瀝青路面現(xiàn)在有一種叫top－down裂縫，即表面向下的開裂問題?，F(xiàn)在研究的大部分是裂紋由上向下發(fā)展，反射裂紋是怎樣發(fā)展等問題。但實(shí)際上，調(diào)查表明很多裂紋是從上面往下面擴(kuò)展的。這種裂紋實(shí)際上對(duì)路面損害比較大，因?yàn)橐婚_裂就在表面，表面開裂水就往下走，再加上溫度應(yīng)力，裂紋慢慢擴(kuò)展，水就流下去，很快會(huì)污染到基層了。這個(gè)問題過去我們研究很少，在上個(gè)世紀(jì)八十年代，日本一些專家在論文里面提到過，世界上很多國家都做過調(diào)查，像英國的TRRL，他們?cè)诎耸甏鷱默F(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)也發(fā)現(xiàn)這個(gè)問題。另外還有一個(gè)問題就是鋼輪碾壓產(chǎn)生的開裂。日本在八十年代做過研究，日本和加拿大有個(gè)叫做寒冷地區(qū)的路面修建技術(shù)合作項(xiàng)目，他們做過這個(gè)研究，鋼輪碾壓后，路面會(huì)產(chǎn)生很多的裂紋，用放大鏡就可以看得見。在溫度應(yīng)力作用下這種應(yīng)力易發(fā)展，所以對(duì)于這種裂紋我們今后要重視?，F(xiàn)在對(duì)瀝青路面存在的開裂、車轍、水損害等破損現(xiàn)象，經(jīng)過最近幾年的研究，已采取了一些措施，水損害相對(duì)要好了些。目前南方主要是車轍，北方開裂。南方有些地方因路基下沉，路基不穩(wěn)定等等，也產(chǎn)生開裂的問題。但是這些基本不是疲勞引起的裂紋。再一個(gè)就是溫度、溫差的問題引起的開裂。我國路面真正目前達(dá)到疲勞設(shè)計(jì)要求的很少，路面早期損壞的主要的原因不是這個(gè)。我們講超載，應(yīng)力很大，其應(yīng)力可能達(dá)到抗拉強(qiáng)度的0.7、0.8左右，很容易開裂。

要解決這個(gè)問題從路基來講，要保證路基的穩(wěn)定性，一些軟土地區(qū)、鹽漬地區(qū)的高速公路，往往達(dá)不到沉降的要求。一個(gè)月5mm，它往往達(dá)不到，為了施工的進(jìn)度，就在沉降未完成的路基做路面，所以往往總承載能力沒有達(dá)到要求，今后還要進(jìn)行沉降。從進(jìn)度跟施工質(zhì)量要求方面來講，今后應(yīng)該怎樣去協(xié)調(diào)，在保證質(zhì)量的情況下再來談進(jìn)度，路面基本的情況才能保證。

從路面來講，一個(gè)是結(jié)構(gòu)，一是材料，要求要更嚴(yán)格。施工方面，如果我們路面施工比較精細(xì)，減少或盡量避免離析的發(fā)生，路面損害就會(huì)更少。有些省份引進(jìn)了二次分料器，資金投入并不大，但效果很好。從車轍問題講還是要解決瀝青的問題，瀝青對(duì)車轍的貢獻(xiàn)大概有30％到40%，瀝青要求粘結(jié)力和軟化點(diǎn)達(dá)不到要求的話，它的情況會(huì)很嚴(yán)重，特別是高溫情況下，這個(gè)問題就會(huì)更嚴(yán)重了。所以車轍問題要從結(jié)構(gòu)，從材料組成設(shè)計(jì)方面等等方面考慮。在八十年代，我國城市道路規(guī)范中加入了抗剪指標(biāo)，但是公路就一直沒有加進(jìn)去，主要是材料的抗剪強(qiáng)度問題，當(dāng)時(shí)因?yàn)槲覀円揽辜魪?qiáng)度，就要做三軸實(shí)驗(yàn)，三軸儀比較少，試驗(yàn)本身也比較復(fù)雜。另外一個(gè)方面，結(jié)構(gòu)層的抗剪切能力要進(jìn)行檢測(cè)，比較難。所以對(duì)于抗剪指標(biāo)問題就一直擱置下來了，我們對(duì)材料抗剪方面的要求，要重視起來，這樣的話從各個(gè)方面來講就比較完善了。還有一個(gè)問題就是超載，現(xiàn)在明明知道這條路不是我們?cè)O(shè)計(jì)的這個(gè)承載重量，實(shí)際上它跑的是一倍，甚至二倍的荷載，對(duì)這個(gè)情況怎么辦？我們國家一下子要解決超載現(xiàn)象，可能還有困難。這個(gè)情況可以從設(shè)計(jì)方面來采取一些措施，如規(guī)定要驗(yàn)算荷載，以超載200甚至300的標(biāo)準(zhǔn)來驗(yàn)收，達(dá)不到，厚度滿足不了要求，我們對(duì)路面進(jìn)行加厚。當(dāng)然這樣投資會(huì)大一點(diǎn)，但從全壽命周期來綜合考慮投資問題，這樣做是合算的。

主持人：您剛剛提到半剛性基層路面結(jié)構(gòu)，我國高速公路普通采用這種路面結(jié)構(gòu)，您能否向大家介紹一下半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)？半剛性基層在養(yǎng)護(hù)、修復(fù)中存在什么樣的困難？

張教授：半剛性基層路面在我們國家無論是一般公路、還是高速公路，起到很大的作用，這個(gè)是應(yīng)該進(jìn)行肯定的。我國3萬多km高速公路的瀝青路面包括水泥路面，基層90％以上都是半剛性基層。半剛性基層在我國公路的建設(shè)發(fā)展中起了很大的作用。半剛性基層也存在一些問題，但我想要還是先講優(yōu)點(diǎn)：半剛性基層強(qiáng)度比較高，相對(duì)柔性基層來講強(qiáng)度高、剛度高，作為承重結(jié)構(gòu)，它是比較合適的。承載、擴(kuò)散荷載，傳到路基，在沒開裂之前這方面性能比較好。但是半剛性基層有一個(gè)問題，就是抗拉能力相對(duì)比較小，另外它的變形能力不太好，它是比較脆的材料。它的剛度比較大，在濕度變化溫度變化中所受溫度應(yīng)力比較大，所以在溫度荷載，交通荷載，濕度變化的作用下，它容易產(chǎn)生裂縫，開裂以后半剛性基層性質(zhì)開始變化。這些裂紋很容易形成反射，特別是后期裂紋比較多的情況下，裂紋很容易反射上去，比較短的時(shí)間就反射到上面，很多實(shí)際工程證明了這個(gè)問題。我們?cè)?jīng)做過光彈實(shí)驗(yàn)，“七五”攻關(guān)研究瀝青面層最小厚度應(yīng)該是多少，也就是要從反射裂紋的角度來考慮，反射裂紋反射上去要保證一定的使用時(shí)間，表面路面厚度應(yīng)該是多少。我們通過光彈實(shí)驗(yàn)和一些力學(xué)分析確定了路面最薄厚度12cm。當(dāng)然那是根據(jù)七五那個(gè)時(shí)候的交通荷載等實(shí)際情況，從技術(shù)方面我們做光彈實(shí)驗(yàn)，還是有點(diǎn)根據(jù)的。但是現(xiàn)在我們的交通量，在重載、超載的情況下，12cm應(yīng)該會(huì)薄了一點(diǎn)，現(xiàn)在這種交通量、這種荷載下，可能不能保證我們的使用壽命。為了防止反射裂紋，實(shí)際上我們“七五”還做了一些研究，例如如采用級(jí)配碎石、土工布和應(yīng)力吸收層作為中間過渡層等一些措施，到最近，差不多20年的時(shí)間，仍還在摸索。研究反射裂紋，如何來延緩它，完全防止是不可能的，怎樣延長它的擴(kuò)展時(shí)間，使它的裂紋反射到面上的時(shí)間比較長，保持表面比較長的時(shí)間不會(huì)開裂，在這方面做了很多的工作，也取得了一些成果，但是這個(gè)問題到現(xiàn)在還沒有完全解決。

半剛性基層的路面，基層修建的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生很多干縮、溫縮裂紋，這些裂紋反射上去，造成了路面損害，這是目前對(duì)半剛性基層瀝青路面大家認(rèn)為它不足的地方。半剛性基層瀝青路面還有一個(gè)問題，就是半剛性基層上的瀝青路面厚度不能太薄。因?yàn)榘雱傂曰鶎拥搅撕笃趶?qiáng)度比較大，特別是到夏天的時(shí)候，產(chǎn)生上面軟下面硬倒裝結(jié)構(gòu)，象搟面一樣，很容易產(chǎn)生推移。所以我們過去修的像二、三級(jí)路面往往產(chǎn)生波浪變形。這個(gè)是半剛性基層瀝青路面使用的過程中存在的一些問題。

半剛性基層瀝青路面在使用的過程中，針對(duì)它的開裂，我們采取了一些措施，比如增加粗集料含量、切縫等。但是大家認(rèn)為這個(gè)問題還沒有完全解決。我國的半剛性路面，還有一個(gè)問題就是基層軟化、甚至唧泥等問題比較明顯。這是我們國家的一些經(jīng)驗(yàn)，另外國際上，像英國，歐洲、美國，他們做了一些實(shí)驗(yàn)，也用過半剛性基層，也發(fā)現(xiàn)了它的一些問題?，F(xiàn)在歐美一般基層不采用半剛性，它把半剛性作為底基層，放在下面，基層采用瀝青穩(wěn)定基層，這樣比較合理一些。半剛性基層在施工過程中也發(fā)現(xiàn)了一些問題，比如透層油滲透比較困難，還有半剛性基層表面容易產(chǎn)生灰塵，產(chǎn)生灰塵以后如果施工的時(shí)候清理不干凈，就影響了粘層與半剛性基層的粘接。另外路面開裂以后，水下去就容易損壞。半剛性基層產(chǎn)生問題以后，必須要把它全部挖掉才能修復(fù)，這樣就有些困難?，F(xiàn)在我們的講半剛性基層，我的觀點(diǎn)是我們國家要因地制宜來考慮這個(gè)問題。如果條件合適，有些地方還是可以用半剛性基層，不是一概否認(rèn)這個(gè)觀點(diǎn)。但是半剛性基層一統(tǒng)天下也是不對(duì)的，所以開展柔性基層的研究是完全必要的。

主持人：您在柔性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面研究很深，請(qǐng)您給大家介紹一下與半剛性基層瀝青路面相比，它有什么優(yōu)缺點(diǎn)？

張教授：談到柔性基層和半剛性基層相比，柔性基層包括的瀝青穩(wěn)定碎石、瀝青混凝土還有級(jí)配碎石做的基層。但柔性基層跟半剛性基層來比，因?yàn)樗潜容^柔的，所以它的溫度變化產(chǎn)生應(yīng)力影響方面的情況要比半剛性基層相對(duì)要好一點(diǎn)。同時(shí)濕度變化影響也要小寫，所以它一般不會(huì)出現(xiàn)反射裂縫問題。其次，從它的結(jié)構(gòu)層受力來講，柔性基層對(duì)面層的設(shè)計(jì)要好一點(diǎn)，半剛性基層的后期強(qiáng)度要好，瀝青面層相對(duì)比較軟，剛度小一點(diǎn)的，所以造成下面硬、上面軟，容易產(chǎn)生車轍，對(duì)面層是不利。但是柔性基層模量是按照一定比例下來，模量變異性不大，一般不會(huì)有這個(gè)問題。這也是柔性基層的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。再次，從層間結(jié)合情況來講，柔性基層與瀝青面層結(jié)合一般不存在問題，所以對(duì)瀝青受力方面是比較有利的。另外，柔性基層抗疲勞能力要好一些。

柔性基層跟半剛性基層不一樣，由于比較柔不會(huì)有反射裂縫問題，另外如把半剛性基層作底基層，中間做一個(gè)碎石基層，上面做面層，也可以緩沖反射裂紋的產(chǎn)生。碎石主要是抗壓，它不不能受拉，他的強(qiáng)度與側(cè)壓力和下墊層強(qiáng)度有關(guān)?，F(xiàn)在我們研究級(jí)配碎石怎么用？碎石直接放在路基上或者放在半剛性基層上，哪種結(jié)構(gòu)比較合適？這個(gè)問題要研究，工程師要總結(jié)這個(gè)問題。我們國家瀝青層如做得比較厚，瀝青材料的價(jià)格可能是個(gè)問題。我認(rèn)為級(jí)配碎石放在上面，下面半剛性底基層主要解決承重問題，承重問題解決了，瀝青層厚度就減薄，不能靠整個(gè)瀝青層來承載。柔性基層我們現(xiàn)在研究得比較少，做過一些實(shí)驗(yàn)，比如大粒徑碎石做基層，在河南焦作了一段試驗(yàn)路上進(jìn)行比較研究過。大粒徑碎石做基層抗壓、抗疲勞的能力還是可以的。大粒徑基層在山東、江蘇也做過很多的實(shí)驗(yàn)。我國目前3層的面層結(jié)構(gòu)，如果下面層改做大粒徑碎石基層，半剛性基層做底基層。整個(gè)瀝青層的厚度也不會(huì)太厚。另外反射的問題可以通過大粒徑碎石來緩沖。如果完全照現(xiàn)在功能設(shè)計(jì)的概念，完全以瀝青層來承擔(dān)應(yīng)力，路面使用壽命可以達(dá)到40－50年，在這幾十年里，不要?jiǎng)酉旅娴膶哟?，只要銑刨到表面層即可。韓國做了全厚式瀝青路面研究，要42cm左右才能保證路面使用40－50年。42cm對(duì)于我們國家來講造價(jià)上有一定困難。我們可能不能完全照這個(gè)來做，現(xiàn)在研究長壽命問題，怎樣結(jié)合我們國家的實(shí)際情況，提出一個(gè)合適的結(jié)構(gòu)組合？不一定要40年，我們?nèi)裟鼙ＷC20年、30年就很好了，經(jīng)濟(jì)上國家也承受得了，這里還是有很多工作要做。

我不是否定半剛性基層，有些場(chǎng)合、有些情況半剛性基層還是可以用的，應(yīng)該用的，當(dāng)然我們有些情況還是需要用柔性基層，使我國的路面結(jié)構(gòu)不至于那么單一，如果半剛性基層包打天下，厚度也差不多，面層是4、6、8，基層是20、30、40，全國氣侯變化那么大，交通情況、環(huán)境、地質(zhì)條件變化那么大，路面到最后全部都差不多，這種情況肯定是有問題的。還有排水問題，現(xiàn)在我們基層可以做排水基層，解決排水的問題，采用柔性基層，可以做成排水的，上面的水下來了，從路肩可以排出去。這也是考慮柔性基層的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。

主持人：您能否介紹一下我國瀝青混合料組成設(shè)計(jì)的情況，目前Superpave技術(shù)在我國的應(yīng)用和發(fā)展情況是怎樣的？

張教授：瀝青混合料組成是比較重要的問題，我們規(guī)范的混合料類型、從結(jié)構(gòu)上可以看出其發(fā)展問題。我國先是采用AC，后兩年采用AK，后面又采用SAC。AC用了以后，它的抗滑不夠，比較光，高速公路抗滑達(dá)不到要求。AC從級(jí)配來講，細(xì)料比較多，粗料比較少，所以最后造成混合料比較細(xì)，比較光容易冒油，也容易產(chǎn)生車轍。后面增加粗料，減少細(xì)料，所以就采用了AK抗滑面層?？够瑔栴}解決了，但是出現(xiàn)了孔隙率大，出現(xiàn)了早期的水損害，最早在河北一條高速公路上出現(xiàn)。當(dāng)時(shí)在孔隙率這方面并沒有太重視，當(dāng)時(shí)只考慮粗、抗滑這方面去了，透水的問題也沒有很注意。后來各個(gè)單位感覺到有問題了，又把粗料減少，細(xì)料增加，走中間路線。級(jí)配調(diào)整了，有的地方叫做AK1型或AK什么型等等，在前面加一些其他的符號(hào)，它不好把AK這個(gè)名字改掉，因?yàn)樗牡粢院?，審查有問題。所以在前面加一個(gè)符號(hào)，表示與AK的規(guī)范不同，級(jí)配不同。后來沙慶林沙院士就提出SAC，他還專門出了一本書。SAC針對(duì)AC、AK存在的問題：AC粗料少，AK粗料多，所以等于是粗料減少一點(diǎn)，細(xì)料增加一點(diǎn)，保證空隙率基本在我們要求的范圍內(nèi)，抗滑方面能夠滿足要求，構(gòu)造深度也達(dá)到了要求，還有其它指標(biāo)方面也合適，這樣就提出了一個(gè)比較中性化的建議。從真正的混合料結(jié)構(gòu)來講，實(shí)際上AC是密實(shí)懸浮結(jié)構(gòu)；到AK實(shí)際上我們是增加了骨架，但是孔隙多了，細(xì)料填得不夠，沒把孔隙填起來，AK是密實(shí)骨架孔隙結(jié)構(gòu)，到SAC骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在是骨架為主，細(xì)料的孔填起來，密實(shí)還有一個(gè)孔隙的要求，3－7％的要求。我們講比較理想的是骨架間斷密實(shí)結(jié)構(gòu)。包括我們現(xiàn)在Superpave技術(shù)，實(shí)際上也是骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)。它主要靠纖維、瀝青、礦粉即瀝青馬蹄脂，填充骨架嵌擠形成的孔隙。骨架嵌擠結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，又不至于漏水，同時(shí)它比較粗糙，抗滑能力滿足了。骨架嵌擠結(jié)構(gòu)空隙多一點(diǎn)，光瀝青還不行，還要靠纖維，把瀝青礦粉穩(wěn)定在那里，否則它要漏下來，不加纖維，性能就達(dá)不到要求，所以我們國家慢慢發(fā)展骨架嵌擠密實(shí)結(jié)構(gòu)，當(dāng)然這個(gè)是間斷的不是連續(xù)的，使骨架組成的空隙大部分填充起來，又不至于透水，這是瀝青混合料在我們國家發(fā)展的一個(gè)情況。當(dāng)然這個(gè)結(jié)構(gòu)要保證其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，除靠級(jí)配外，還要靠骨料的強(qiáng)度和瀝青的粘度。骨料太軟了，瀝青太稀，結(jié)構(gòu)就不穩(wěn)定。

Superpave技術(shù)是美國SHARP研究的一個(gè)成果，它是1993年發(fā)布的，1993正式發(fā)布以后，應(yīng)該講在世界各國引起了比較大的反響。Superpave我感到它有些情況可能還要進(jìn)一步研究。Superpave實(shí)際上有三個(gè)水平，即按LEVEL1、LEVEL2、LEVEL3，現(xiàn)在我們用的是LEVEL1，LEVEL2、LEVEL3包括美國都還沒有實(shí)際應(yīng)用，還處于研究階段。LEVEL1實(shí)際上是一個(gè)體積設(shè)計(jì)法，各個(gè)組成部分，礦料多少、瀝青多少、礦粉多少，跟我們現(xiàn)在的設(shè)計(jì)基本上是一樣的概念，它是體積組成的參數(shù)設(shè)計(jì)。它要設(shè)一種比較合理的混合料。Superpave提出了兩個(gè)東西比較引人注意，一個(gè)是級(jí)配線上設(shè)定了幾個(gè)控制點(diǎn)，幾個(gè)控制點(diǎn)必須要通過。另外有一個(gè)禁區(qū)，級(jí)配曲線不能進(jìn)到禁區(qū)里頭去，進(jìn)到禁區(qū)里頭的話，混合料性能比較差，且有“駝峰”的性質(zhì)?？刂泣c(diǎn)和禁區(qū)，各國有不同的看法，另外走禁區(qū)的下面還是上面，這也是一個(gè)問題，有的認(rèn)為走下面好，有的認(rèn)為走上面好，所以對(duì)禁區(qū)的問題，現(xiàn)在還有爭(zhēng)論。至少他們提出了這個(gè)問題，后來他們?cè)谧愠咴囼?yàn)中也發(fā)現(xiàn)了一些問題。另外一點(diǎn)，混合料試件成型采用“旋轉(zhuǎn)壓實(shí)”法，與輪胎軟化作用接近。

Superpave混合料的檢驗(yàn)指標(biāo)與馬歇爾也不一樣，Superpave以路用性能指標(biāo)確定瀝青用料，即用疲勞開裂，車轍、低溫抗裂來控制。另外還有一個(gè)叫做水敏感性實(shí)驗(yàn)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)規(guī)定它的孔隙率為7％，因?yàn)樗麄冏髁撕芏嗟恼{(diào)查，壓路機(jī)壓過以后，大部分在7％左右。這與現(xiàn)有馬歇爾試驗(yàn)法不一樣的。

現(xiàn)在我們用的Superpave有一個(gè)限制，LEVEL1交通量限制在1800萬次80kN標(biāo)準(zhǔn)軸載。我跟沙慶林院士討論過這個(gè)問題。Superpave的設(shè)計(jì)要適應(yīng)輕交通的情況，如果是重交通，要做LEVEL2、LEVEL3的檢驗(yàn)。我們國家從交通情況來講，一般要超過它的這個(gè)規(guī)定，這是存在的問題。用于LEVEL2、LEVEL3的設(shè)備，我們引進(jìn)了些，江蘇交科院等也買了一部分設(shè)備，但未開展廣泛的工作。國內(nèi)有些單位可能沒有很好的注意這個(gè)問題，直接將Superpave設(shè)計(jì)用在高速公路，設(shè)計(jì)的路面出現(xiàn)了一些問題?，F(xiàn)在還有一個(gè)問題，就是用馬歇爾實(shí)驗(yàn)法進(jìn)行Superpave的設(shè)計(jì)，山東做了比較系統(tǒng)的工作，他們認(rèn)為可以。但是這個(gè)方面的問題，我們認(rèn)為還要做一些更深入研究。主持人：改性瀝青在中國公路建設(shè)市場(chǎng)的應(yīng)用時(shí)間很短，但發(fā)展勢(shì)頭非常迅猛，您怎么看待這種發(fā)展？有人認(rèn)為大量使用改性瀝青可以提高路面使用質(zhì)量，延長公路使用壽命，促進(jìn)整個(gè)公路事業(yè)的發(fā)展，您是怎么看待這個(gè)問題？

張教授：我認(rèn)為改性瀝青要解決的問題，從粘結(jié)力方面，沒有多少改變，這個(gè)做過很多的實(shí)驗(yàn)，主要解決軟化點(diǎn)問題。普通瀝青軟化點(diǎn)大概是50左右，我們國家南方路面溫度可達(dá)60、70度，就肯定要提高軟化點(diǎn)。

另外還有一個(gè)好處就是對(duì)彈性恢復(fù)有改善，改性瀝青做出來的混合料不但性能得到提高，彈性恢復(fù)比我們普通瀝青混合料好。

在我國南方，氣溫比較高，降雨比較多、比較濕潤的地方、比較熱的地方，高速公路重載也比較多的，交通量比較大的路面，用改性瀝青我認(rèn)為還是有必要?，F(xiàn)在有些路，使用改性瀝青以后，跟不使用改性瀝青做了一些比較，說明用改性瀝青還是有好處的，比如京珠南高速公路，它最近要大修，它有幾段，基本沒有車轍，它用的就是改性瀝青，同樣的氣侯條件、交通條件，有的路段有40、50mm車轍，甚至更深。這個(gè)說明改性瀝青在這里還是起到了一定的作用。長沙到臨湘的高速公路我們用的是雙層改性瀝青，上層下層全用，并修了12mSMA試驗(yàn)路，經(jīng)過3年左右使用，特別是前2年的高溫，路面基本上沒有車轍。這條路2005年獲得了詹天佑獎(jiǎng)。當(dāng)時(shí)討論方案的時(shí)候，有些同志反對(duì)，認(rèn)為沒有必要，但是當(dāng)時(shí)我們堅(jiān)持，像京珠南高速公路重、超載比較嚴(yán)重的情況，用改性瀝青還是比較好的。改性瀝青多花一點(diǎn)錢，但是從全壽命費(fèi)用來考慮，考慮養(yǎng)護(hù)費(fèi)用、運(yùn)輸費(fèi)用等其他的費(fèi)用的話，還是合算的。

主持人：您在瀝青減薄技術(shù)方面頗有研究，您能否給大家介紹一下我國瀝青減薄技術(shù)的發(fā)展情況？以及與國外發(fā)達(dá)國家相比有什么優(yōu)勢(shì)和不足之處？

張教授：要看怎么看這個(gè)問題，我想不能籠統(tǒng)的說瀝青減薄問題，現(xiàn)在看來，我們國家的瀝青面層，它最早的4+5+6cm，后來是4+6+8cm，瀝青面層從造價(jià)上講要提高一些，建設(shè)費(fèi)用要提高，但是從保證路面使用品質(zhì)來講，可能厚一點(diǎn)的面層，從今后的減少養(yǎng)護(hù)等費(fèi)用來講，可能還是劃算的。不能籠統(tǒng)地講瀝青路面厚度的問題，廣深高速公路路面32cm，用了十多年，前年我們學(xué)校參加做了一次維修，僅表面上冼刨了，車轍基本沒有，冼刨以后重新鋪40mm的SMA。與我們國家比較薄的路對(duì)比，修2、3年就大、中修，肯定值得借鑒。我們不一定搞30幾cm，但是瀝青的厚度，從經(jīng)濟(jì)技術(shù)幾個(gè)方面綜合來考慮，應(yīng)該可以找到一個(gè)比較合適的厚度?，F(xiàn)在我們采用4+5+6cm或4+6+8cm的面層厚度，應(yīng)該說根據(jù)不足。

提到瀝青減薄，有些叫超薄面層，最早在法國，做了1.5cm，一般2.5－5cm叫薄瀝青面層，它不是整個(gè)路面結(jié)構(gòu)，只是上面的一層，就是磨耗層，所以大部分是用來養(yǎng)護(hù)、維修的，當(dāng)然現(xiàn)在存在一個(gè)問題，就是瀝青路面結(jié)構(gòu)，磨耗層要多少mm才合適？現(xiàn)在是4cm。當(dāng)然這個(gè)磨耗層要維修，是不是可以罩面？現(xiàn)在養(yǎng)護(hù)用1、2cm的稀漿封層還有同步碎石。目前主要是水泥路面的維修問題，水泥路面上的瀝青罩面層，我們國家現(xiàn)在做的大多是10－12cm，主要是保證瀝青層的穩(wěn)定問題，不至于發(fā)生推擠、剪切。印尼開發(fā)了一種超柔性瀝青superflex，這是嚴(yán)重綜合改性瀝青。今年8月份我們到印尼去考察了一下，它做的路面是2－4cm，最長的用了8年9年。在雅加達(dá)市中心到港口的一條高速公路上，交通量在20萬輛/天，也有超載車輛，但是沒有我們國家這么嚴(yán)重，重載車輛為20%－30%，路面使用情況良好。最近我們買了150噸印尼這種超柔性瀝青，將在廣東的肇慶的舊水泥路面和半剛性基層上做試驗(yàn)路，我們做了3、4、5cm。目前準(zhǔn)備工作都做好了，帶天氣好即可施工。如果水泥路面上瀝青路面能做到3cm、4cm，用8、9年，就非常好了?，F(xiàn)在很多的水泥路面，包括早期修的一般道路和高速公路、水泥路面上，跑了幾年以后，磨的比較光，這些都存在需要罩面的問題。另外是隧道，隧道用水泥路面，修得比較光滑，容易發(fā)生交通事故，他們現(xiàn)在想這個(gè)問題怎么解決。瀝青做厚了，凈空有問題，能夠做薄一點(diǎn)的話，既能夠解決抗滑問題，又不影響車輛通行。再一個(gè)是橋面，我們很多的水泥橋面，橋的重量問題。

5、6cm瀝青層不敢做，重量可能有問題。所以瀝青層減薄比較適合于橋面、隧道、一般的水泥路面罩面等方面。我今年看過一些文章，同濟(jì)大學(xué)孫立軍教授做過厚面層與薄面層的比較研究，他認(rèn)為從養(yǎng)護(hù)等綜合費(fèi)用來講，厚面層效益還是比較好的。[/size]

第二篇：我國高速公路瀝青路面厚度現(xiàn)狀調(diào)查分析

我國高速公路瀝青路面厚度現(xiàn)狀調(diào)查分析

隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，高速公路的里程不斷增加。瀝青混凝土路面由于它平整性好，行車平穩(wěn)舒適，噪音低，許多國家在建設(shè)高速公路時(shí)都優(yōu)先采用。而半剛性基層具有強(qiáng)度大，穩(wěn)定性好及剛度大等特點(diǎn)，被廣泛用于修建高等級(jí)公路瀝青路面的基層或底基層。在我國已建成的高速公路路面，90％以上是半剛性基層瀝青路面，在今后的國道主干線建設(shè)中，半剛性基層瀝青路面仍將是主要的路面結(jié)構(gòu)形式。 半剛性瀝青路面用于高速公路的路面結(jié)構(gòu)具有其合理性，其優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在：具有較高的強(qiáng) 度和承載能力。一般來說，半剛性基層材料具有較高的抗壓強(qiáng)度和抗壓彈性模量，并具有一定的抗彎拉強(qiáng)度，且它們都具有隨齡期而不斷增長的特性，因此半剛性瀝青路面通常具有較小的彎沉和較強(qiáng)的荷載分布能力。由于半剛性基層的剛度大，使得其上的瀝青層彎拉應(yīng)力值較小，從而提高了瀝青面層抵抗行車疲勞破壞的能力，甚至可認(rèn)為半剛性基層上的瀝青面層不會(huì)產(chǎn)生疲勞破壞，這就鼓勵(lì)人們?nèi)p薄面層。并且以多層體系彈性理論為基礎(chǔ)的現(xiàn)行規(guī)范計(jì)算出的這種路面結(jié)構(gòu)面層受到的彎拉應(yīng)力很小，已不起控制作用，因此得出的路面厚度也偏小。

隨著半剛性瀝青路面的大量使用，工程實(shí)踐證明，如果面層不夠厚，路表面會(huì)很快產(chǎn)生裂縫，初期產(chǎn)生的裂縫對(duì)行車無明顯影響，但隨著表面雨水或雪水的浸入，在大量行車荷載反復(fù)作用下，會(huì)導(dǎo)致路面強(qiáng)度明顯下降，產(chǎn)生沖刷和唧泥現(xiàn)象，使裂縫兩測(cè)的瀝青路面碎裂，加速瀝青路面的破壞，影響瀝青路面的使用性能。所以路面究競(jìng)要多厚，還沒有一個(gè)確定的觀念。不同高速公路的路面結(jié)構(gòu)存在很大差別，甚至不同單位設(shè)計(jì)的同一條高速公路的路面結(jié)構(gòu)也有顯著差別。目前我國高速公路瀝青面層的厚度差異很大，薄的僅10cm左右，厚的20cm左右，最厚達(dá)32cm，路面結(jié)構(gòu)組合的厚度上的這些顯著差異既反映了我國高速公路的半剛性基層瀝青路面設(shè)計(jì)還沒有成熟，也反映了設(shè)計(jì)方法的隨意性和一定程度上的盲目性，使路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要么過分保守，造成較大的材料和資金浪費(fèi)，要么路面結(jié)構(gòu)過薄，造成早破壞，也將造成經(jīng)濟(jì)損失。

國外瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法經(jīng)過幾十年的完善，已經(jīng)提出了比較成熟的設(shè)計(jì)方法，許多國家提出了典型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。第十八屆世界道路會(huì)議上，認(rèn)為瀝青面層厚度取20cm或20cm以上，則可很少出現(xiàn)表面裂縫。殼牌瀝青路面設(shè)計(jì)方法在概括各國的觀點(diǎn)和使用經(jīng)驗(yàn)時(shí)指出，水泥底基層上瀝青路面面層厚度取決于允許產(chǎn)生裂縫的程度，常變化在15～25cm之間。在德、法、英、比利時(shí)、西班牙、奧地利等國家是采用典型結(jié)構(gòu)法，并通過適當(dāng)增加面層的厚度等措施來減少反射裂縫。

為了研究半剛性瀝青路面的合理厚度范圍，為設(shè)計(jì)路面厚度提供依據(jù)，我們對(duì)我國廣東、浙江、江蘇、河南等省區(qū)的高速公路的路面結(jié)構(gòu)及使用情況作了調(diào)查，下面將調(diào)查情況介紹如下：

廣東省：廣東省全境位于北緯20°09′～25°31′和東經(jīng)109°45′～117°20′之間。大部分地區(qū)為南亞熱帶和熱帶季風(fēng)氣候類型，是全國光、熱、水資源最為豐富的地區(qū)，溫度沿緯度的變化顯著，年平均氣溫自粵北而南為9℃～16℃，盛夏7月平均氣溫為28℃～29℃。全省多數(shù)地區(qū)年平均降雨量為1500～2000mm，年蒸發(fā)量為1000～1200mm，屬濕潤地區(qū)，降雨量的季節(jié)變化明顯，全省土質(zhì)以紅壤土為主。我們此次調(diào)查的路段有：廣州—佛山高速公路、廣州—深圳高速公路、廣州—花都高速公路和深圳深南大道一級(jí)公路。四條路的路面結(jié)構(gòu)形式見表1。

調(diào)查路段路面結(jié)構(gòu)形式

名稱路段面層聯(lián)結(jié)層基層廣深4cm瀝青混凝土磨耗層10cm瀝青碎石23cm水泥碎石上基層8cm瀝青混凝土上面層25cm級(jí)配碎石底基層10cm瀝青碎石下面層 廣佛4cm瀝青混凝土上面層6cm瀝青碎石25cm 6%水泥石屑上基層5cm瀝青下面層25~28cm4%水泥土（石粉砂礫）底基層廣花3cm瀝青混凝土上面層 20cm6%水泥穩(wěn)定碎石上基層，30cm4%水泥穩(wěn)定碎石、石粉底基層4cm瀝青混凝土下面層深南5cm瀝青混凝土上面層 40cm6%水泥石屑上基層8cm瀝青貫入下面層15cm4%水泥石屑底基層 從表中的路面結(jié)構(gòu)來看，廣深高速公路是最厚的，包括聯(lián)結(jié)層其面層厚度為32cm，路面總厚為100～110cm，這個(gè)結(jié)構(gòu)是當(dāng)時(shí)外商出于商業(yè)目的，自己定的，不是從技術(shù)角度考慮的，所以受到了專家的批評(píng)，被認(rèn)為是不合理不經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)，尤其不適用于高溫多雨的廣東地區(qū)。從現(xiàn)在的情況來看，表面車轍嚴(yán)重，由于孔隙較大的LHII型在廣東多雨地區(qū)不適應(yīng)，下雨后唧水，出現(xiàn)大面積松散，翻修率高。從車轍調(diào)查來看，這條路上車轍最大深度達(dá)17mm，平均車轍深度為10mm。然而對(duì)其縱橫縫調(diào)查結(jié)果來看，這條路上的裂縫率和裂縫度均為零，裂縫率的計(jì)算公式為：Ck＝(CA＋L×0.3)／A裂縫度的計(jì)算公式為： Cd＝(∑L1＋∑ L2)／A

其中：Ck—瀝青路面總裂縫率(m2／1000m2)；

L—單根裂縫的總長度(m)；

CA—龜裂及塊裂的總面積(m2)；

A—測(cè)試路段路面面積，以千平方米計(jì)。

從這段路的調(diào)查情況分析看，車轍較大，是因?yàn)闉r青層太厚影響其高溫穩(wěn)定性所致，而從另一方面來看，瀝青層厚度增加對(duì)控制裂縫是非常有效的。

廣佛路是廣東省第一條高速公路，1989年通車，瀝青路面厚度為15cm，由于佛山盛產(chǎn)磁磚，所以佛山到廣州方向重車多，破壞嚴(yán)重。其中一段于1993年加鋪的4cm的奧地利 改性瀝青SMA罩面。從調(diào)查結(jié)果來看，加鋪罩面后路面最大車轍深度為14mm，平均車轍深為4.8mm；裂縫為15.8m／千m2，裂縫率為8.0m2／千m2，未加鋪路段的最

大車轍深度為21mm，平均車轍深度為6.8mm，裂縫度為28.1m／千m2，裂縫率為21.2m2／千m2。

廣花路建成于1992年，瀝青路面厚7cm，是高速公路中路面厚度最小的，當(dāng)時(shí)就是依照強(qiáng)基薄面的思路設(shè)計(jì)的，建成后出現(xiàn)問題較多，現(xiàn)已全部加鋪了4cm的磨耗層。這段路上的最大車轍深度為14mm，平均車轍深為7.3 mm，裂縫度為83.3m／千m2，裂縫率為29.2m2／千m2。

深南大道是1990年建成通車的汽一級(jí)專用路，瀝青面層13cm厚，瀝青下面層是8cm的瀝青貫入式，從使用情況來看，這段路結(jié)構(gòu)較合理，開始使用前3年沒有裂縫和車轍，3年后出現(xiàn)裂縫，目前裂縫較多，但并不影響行車，到現(xiàn)在沒有大修，其最大車轍深度為15mm，平均車轍深為5.4mm，裂縫度為99.1m／千m2，裂縫率為30.2m2／千m2。從調(diào)查結(jié)果來看，雖然目前裂縫還未影響行車，但裂縫已成為該路段的主要病害，這段路之所以使用情況較好，主要是因?yàn)槠渖蠜]有重車通過。

浙江?。涸谡憬∥覀冎饕疾炝撕拣咚俟返那闆r，這條路始建于1992年，完工于1995年，路面結(jié)構(gòu)為：計(jì)劃后續(xù)3～4cm細(xì)粒式瀝青混凝土

中粒式瀝青混凝土4～6cm

瀝青碎石5～8cm

二灰碎石或水泥穩(wěn)定碎石28～34cm

級(jí)配碎石 20cm

杭甬路所經(jīng)地帶的軟土深度在全國是最嚴(yán)重的，深達(dá)60m，含水量70～80％，沉降量達(dá)到填一半陷一半，全線145km，有94.5km為軟土，占杭甬路總長的65.2％，考慮到深層特厚軟土通車后必定會(huì)出現(xiàn)較大的不均勻沉降，計(jì)劃采用過渡路面，分二期鋪筑，一期面層厚度為12cm左右，二期路面間隔5年，鋪筑后為12～18cm。全線路基平均高度為3.8m。由于當(dāng)時(shí)工期緊，預(yù)壓期沒達(dá)到要求，提前1年完工。通車1年半以后，局部路段不同程度地出現(xiàn)了瀝青混凝土路面裂縫、斷裂、貧油、松散、龜裂，上基層、底基層開裂、變形、破損、唧漿等病害。由于破壞嚴(yán)重，有些數(shù)據(jù)已無法 統(tǒng)計(jì)。從工程實(shí)踐來看，采用超載預(yù)壓效果比較好，但有些路段穩(wěn)定性不夠，沒辦法加載。穩(wěn)定性計(jì)算夠時(shí)，應(yīng)采用盡量大的超載，實(shí)際表明，實(shí)際沉降量遠(yuǎn)大于計(jì)算的沉降量。若采用等載預(yù)壓，則耗費(fèi)時(shí)間較長。施工時(shí)在中間設(shè)置了排水溝，但實(shí)際看來，因路基變形而排水溝斷裂，在江南多雨地區(qū)，水都滲下去了，沒起到作用，造成的危害較大。分析其路面結(jié) 構(gòu)方面的原因可能是：所采用的過渡路面將原設(shè)計(jì)的路面面層的4cm中粒式瀝青混凝土＋6cm 粗粒式瀝青混凝土＋7cm瀝青碎石＋1cm瀝青砂下封層結(jié)構(gòu)，改為5cmIA型半密實(shí)式中粒式瀝 青混凝土＋7cm半開級(jí)配瀝青碎石混合料＋乳化瀝青透層油結(jié)構(gòu)似有不妥，其一是高速公路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中為加強(qiáng)防水抗?jié)B功能明確要求應(yīng)有一層及一層以上是I型級(jí)配瀝青混凝土混

合料?，F(xiàn)場(chǎng)修補(bǔ)表明，當(dāng)半剛性基層損壞后，此時(shí)瀝青碎石混合料浸水、松散，并導(dǎo)致瀝青混凝土面層間的結(jié)合不良，就有可能降低路面結(jié)構(gòu)層的整體受力、抗彎拉應(yīng)力降低，面層開裂。改變后的路面厚度為12cm，也有些偏薄。

調(diào)查路上我們又對(duì)正在建設(shè)的滬杭高速公路進(jìn)行了了解，滬杭高速屬于世行項(xiàng)目，開工于1994年7月，計(jì)劃1998年底通車。全線102km，所經(jīng)地區(qū)大部分為軟土，平均300多米一個(gè)構(gòu)造物，因此解決軟土地基上的橋頭跳車問題將成為此條路上的關(guān)鍵技術(shù)。該路路基設(shè)計(jì)為6車道，一期路面4車道，所有橋梁均為6車道，路基平均填高為3.05m，軟土路段主要是采用預(yù)壓，打插板樁，部分橋頭是粉噴樁，局部換土。路面結(jié)構(gòu)如下：4cm中粒式瀝青混凝土上面層

6cm粗粒式瀝青混凝土中面層

7cm粗粒式瀝青混凝土下面層

37cm二灰碎石(分兩層攤鋪)

20cm水泥碎石土

江蘇?。簻麑幐咚俟肥墙K省的第一條高速公路，江蘇段長248.21km，1994年6月開工，1996年9月竣工，歷時(shí)2年3個(gè)月。沿線水網(wǎng)密布，地質(zhì)復(fù)雜，有軟土分布的路段長約92km，軟土層厚薄不勻，厚的達(dá)幾十米。全線平均路基填土高3.73m，軟土處理基本上是采用了堆載預(yù)壓、砂墊層＋土工布、噴粉攪拌樁3種方法。對(duì)于路面結(jié)構(gòu)，滬寧路進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究，從1992年至1994年，歷時(shí)3年的研究?jī)?nèi)容包括：瀝青混凝土、基層、底基層基本材料與混合料試驗(yàn)研究；路面結(jié)構(gòu)組合與結(jié)構(gòu)厚度研究；路面表面使用品質(zhì)研究；路面結(jié)構(gòu)環(huán)道試驗(yàn)研究；試驗(yàn)路面工程研究；經(jīng)濟(jì)調(diào)查與分析等。最后提出了符合江蘇省實(shí)際的優(yōu)化路面結(jié)構(gòu)組合：

上面層：4cm厚AC—16B多碎石級(jí)配類型

中面層：6cm厚AC—25I級(jí)配類型

下面層：6cm厚AC—25II級(jí)配類型

瀝青下封層：不計(jì)入結(jié)構(gòu)厚度

基層：20cm厚二灰碎石

底基層：40cm厚二灰土、二灰及石灰土 總厚度76cm。

由于這條路經(jīng)過了室內(nèi)試驗(yàn)和試驗(yàn)路鋪筑，所以使用情況良好。經(jīng)過2年運(yùn)營，面層出現(xiàn)少量橫縫和松散，在少數(shù)丘嶺地帶仍有沉降發(fā)生，造成了路面縱縫發(fā)生。從工程實(shí)踐的體會(huì)中了解到，16cm厚的面層仍感覺有點(diǎn)薄，18cm可能會(huì)較合適。如果中間加瀝青碎石層反射裂縫會(huì)少，但疲勞裂縫可能會(huì)成為主要問題。

南京機(jī)場(chǎng)高速公路北起南京繞城公路，南至南京祿口機(jī)場(chǎng)，全長28.75km。1995年6月28日開工建設(shè)，1997年6月28日建成通車。在總結(jié)現(xiàn)有國內(nèi)高速公路瀝青面層使用情況的基礎(chǔ)上，確定了如下路面結(jié)構(gòu)：

上面層：4.5cm厚AC—16B級(jí)配類型

中面層：6cm厚AC—25I級(jí)配類型

下面層：6cm厚AC—25II級(jí)配類型

基層：34cm厚二灰碎石

底基層：20cm厚二灰土

從通車1年的使用情況來看，效果良好。路面各方面都滿足要求，唯一出現(xiàn)的是滲水問題，這可能一個(gè)是因?yàn)榧?jí)配造成，另一個(gè)是當(dāng)時(shí)壓實(shí)不夠，使用1年出現(xiàn)了壓密現(xiàn)象，但沒有泛油現(xiàn)象，路面平整度均方差通車時(shí)為0.549mm，1年后為0.68mm。

河南?。汉幽鲜〉靥幹性?，即黃河中下游、淮河上游地帶，自然氣候大部分屬暖溫帶半濕潤半干旱區(qū)，南部跨亞熱帶濕潤半濕潤區(qū)。目前，河南省已建成高速公路467km，其主要路面結(jié)構(gòu)如表4。

我們重點(diǎn)調(diào)查了鄭許高速公路的機(jī)場(chǎng)段和安新高速公路。鄭許高速公路鄭州至機(jī)場(chǎng)段全長25km，建成于1994年12月，通車3年多來，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)主要有以下3種破壞類型：

河南省高速公路路面結(jié)構(gòu)一覽表

公路名稱面層（cm）基層（cm）底基層（cm）總厚（cm）開鄭路5AC+22RCC15水泥穩(wěn)定碎石15石灰（水泥或綜合）土57鄭洛路4AC+5粗粒式+6熱拌瀝青碎石15水泥（二灰穩(wěn)定碎石）40石灰土70安新路4AC+5粗粒式+7熱拌瀝青碎石20水泥穩(wěn)定碎石35二灰土71鄭許路1．鄭州至機(jī)場(chǎng)1.5AC+25RCC1.120水泥穩(wěn)定碎石1.35石灰土

1．852．機(jī)場(chǎng)至許昌段2.5AC+22RCC2.15水泥穩(wěn)定碎石2.15石灰土2．57許漯路4AC+6粗粒式瀝混凝土+6粗粒式25水泥穩(wěn)定碎石35石灰土76 1)AC層剝落，RCC層完好。調(diào)查了解到，這種情況可能是因?yàn)楫?dāng)時(shí)RCC層施工平整 度較差，受設(shè)計(jì)標(biāo)高控制，局部路面的AC層攤鋪未達(dá)到設(shè)計(jì)厚度，采用雷達(dá)測(cè)厚儀測(cè)量后，從數(shù)據(jù)可以看出，面層太薄的地方容易剝落。

2)AC層與RCC層全部破壞，形成坑槽。這種情況大都出現(xiàn)在切縫處，這是由于在通 車初期，RCC切縫處的瀝青成層很快出現(xiàn)反射裂縫，縫寬逐漸加大(大都在2～4mm之間)滲水后RCC層縫隙處出現(xiàn)唧泥、斷裂，然后破碎。

3)面層擁包。從現(xiàn)場(chǎng)情況看，發(fā)現(xiàn)路面部分標(biāo)線扭曲變形，有些出現(xiàn)擁包，這可 能是由于瀝青混合料配比不當(dāng)或拌和設(shè)備計(jì)量不準(zhǔn)造成。

安新高速公路全長120.704km，1994年9月14日開工，1997年11月28日完工，通車運(yùn)營10個(gè)月，現(xiàn)出現(xiàn)的病害主要表現(xiàn)為局部泛油，不均勻沉降、路面車轍，橋面鋪裝局部脫落，橋涵兩頭沉陷引起的橋頭跳車等。從調(diào)查分析可得出如下結(jié)論：

半剛性基層瀝青路面是我國高速公路的主要路面結(jié)構(gòu)形式，常用的半剛性基層 有水泥穩(wěn)定粒料和二灰穩(wěn)定粒料；

為了保證公路的使用性能，必須保證半剛性基層有足夠的強(qiáng)度，適宜的剛度和 耐久性，較小的變形，良好的抗裂性能。

裂縫是半剛性瀝青路面最主要的缺陷之一，由于裂縫的出現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致一系列病害 的產(chǎn)生。為了防止裂縫過早出現(xiàn)，即使基層有足夠的強(qiáng)度，瀝青面層也要有一定的厚度。

根據(jù)所調(diào)查路段的使用情況，高速公路的瀝青面層厚度在15～18cm之間較為合 適，究竟多厚最佳，還需要做進(jìn)一步的理論研究和試驗(yàn)。

學(xué)校:交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院

班級(jí):09307

姓名:李強(qiáng)

學(xué)號(hào):lq0930705

第三篇：瀝青路面裂縫分析與防治

裂縫是瀝青路面的主要病害之一。根據(jù)瀝青路面開裂的主要原因，裂縫可以分為兩大類，即荷載型裂縫和非荷載型裂縫。荷載型裂縫，即主要由于交通荷載作用下產(chǎn)生的疲勞裂縫。研究表明，荷載型裂縫的開裂方式主要表現(xiàn)為剪切型。非荷載型裂縫，即不是由交通荷載引起的裂縫，主要為溫度型裂縫。瀝青路面的溫度型開裂包括低溫收縮開裂與溫度疲勞開裂，均表現(xiàn)為張開型裂縫。對(duì)于瀝青路面基層存在裂縫情形，按瀝青面層（瀝青加鋪層）裂縫開裂部位，又可以分為反射裂縫與對(duì)應(yīng)裂縫。1 路面裂縫的不利影響

當(dāng)瀝青路面出現(xiàn)裂縫后將會(huì)使道路使用質(zhì)量惡化。由于裂縫局部過大的應(yīng)力會(huì)引起裂縫周圍路面結(jié)構(gòu)逐步破壞，隨著水的侵入，路基土承載力降低會(huì)加劇路面結(jié)構(gòu)的破壞。這將使得舒適性和安全性降低。瀝青路表出現(xiàn)裂縫是路況惡化的征兆，會(huì)對(duì)路面性能和耐久性產(chǎn)生不利的影響。這些不利影響包括：

第一，影響路面使用功能和品質(zhì)。裂縫的存在，會(huì)影響行車舒適和安全，也影響路面美觀。

第二，降低路面防水性，影響路面使用壽命。路表出現(xiàn)任何裂縫，都會(huì)使路表水有機(jī)會(huì)進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部，甚至進(jìn)入對(duì)濕度敏感的路基土中，從而引起路面早期破壞。

第三，引起路基過大壓應(yīng)力，易造成路面下沉。由于存在裂縫，造成路面板體不連續(xù)，在行車荷載作用下將加大板體邊緣的變形，從而在裂縫處傳遞過大壓力至路基頂面，造成路基沉陷，從而引起路面下沉。第四，增大路面應(yīng)力和變形，造成結(jié)構(gòu)層提前破壞。上述的路面結(jié)構(gòu)板體邊緣變形，會(huì)在路面結(jié)構(gòu)內(nèi)（尤其基層）產(chǎn)生很大的應(yīng)力和變形，在行車荷載作用下將縮短這些結(jié)構(gòu)層的壽命。

第五，磨耗層沿裂縫的破壞。在車輛、水分、霜凍等因素的綜合作用下，磨耗層常會(huì)沿裂縫發(fā)生骨料或小塊瀝青的剝落。2 瀝青路面裂縫的成因

瀝青路面開裂一般與路面材料的特性、結(jié)構(gòu)組成及形式以及交通荷載和各類環(huán)境因素的作用有關(guān)。為解決瀝青路面開裂問題，必須對(duì)其成因有一正確的認(rèn)識(shí)。歸納起來，引起瀝青路面開裂主要有下述幾方面原因： 2.1 路面疲勞

由于瀝青路面所承受的累積交通量超過其設(shè)計(jì)極限，將導(dǎo)致路面疲勞開裂裂縫。這種疲勞作用對(duì)面層甚至整個(gè)路面結(jié)構(gòu)（底基層、基層和面層）均會(huì)造成影響。對(duì)于瀝青表面層（磨耗層），其疲勞裂縫很細(xì)小，且限于行車道，隨著時(shí)間會(huì)延伸至整個(gè)路面，形成龜裂。用水泥處治的半剛性基層，當(dāng)設(shè)計(jì)欠安全或已達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限時(shí)，由于疲勞會(huì)產(chǎn)生開裂。并依材料的殘余力學(xué)特性（強(qiáng)度、模量），大面積的塊裂可能發(fā)展為小面積的塊裂甚至成為龜裂。除磨耗層外，瀝青面層中其他結(jié)構(gòu)層也可能由于基層的過度疲勞而易于開裂，在交通荷載的作用下裂縫將延伸至磨耗層。雖然在裂縫出現(xiàn)的初期僅限于車轍處，但這些疲勞裂 縫通常會(huì)發(fā)展為塊裂。2.2 路面結(jié)構(gòu)的收縮變形

當(dāng)無限長的路面結(jié)構(gòu)收縮時(shí)，一旦面層與下層表面間的摩擦約束力在面層內(nèi)引起的拉伸應(yīng)力超過其抗拉強(qiáng)度，就會(huì)引起面層的收縮開裂。收縮的原因，對(duì)于采用水泥材料的結(jié)構(gòu)層可能是水泥的凝固變性或干縮，或者是因季節(jié)、早晚天氣變化造成的溫度收縮。通常收縮裂縫主要產(chǎn)生在至少有一層使用了水泥結(jié)合劑的結(jié)構(gòu)中，但在非常惡劣的氣候條件下，這種現(xiàn)象也影響到瀝青面層。始發(fā)于磨耗層表面的裂縫，可能因在冬天嚴(yán)寒條件下的溫度收縮和路面結(jié)構(gòu)層翹曲引起。在貧水泥混凝土基層路面上大量的觀測(cè)到這種現(xiàn)象。在寒冷天氣中，上層的溫度比下層的溫度低，結(jié)果因深度不同而收縮量不同，會(huì)引起路面板 的翹曲。這一影響加上瀝青表層所產(chǎn)生的拉伸應(yīng)力，當(dāng)超過材料的抗拉強(qiáng)度時(shí)，就產(chǎn)生了這種裂縫。在冬天極度嚴(yán)寒的國家，瀝青材料在極低溫度下會(huì)硬化，這就使得它們易于因溫度收縮而開裂。當(dāng)使用硬瀝青和易老化的瀝青時(shí)，這一現(xiàn)象更為常見。這時(shí)它們一般形成等距橫向收縮裂縫。對(duì)于半剛性路面，水泥穩(wěn)定類基層通常沒有施工縫，因此，這些結(jié)構(gòu)層易于產(chǎn)生天然橫向縮縫。這些橫向裂縫貫穿磨耗層達(dá)到路表時(shí)，它們往往間距為5~15m，且寬度隨溫度變化而變化，在零點(diǎn)幾毫米到幾毫米之間?？s縫在路表成為

可見縫時(shí)通常為單一的直線型裂縫，但在交通荷載作用下可發(fā)展為雙線型裂縫和分叉裂縫。2.3 路基土的變形

路基的變形或局部承載力的下降，也可以引起路面開裂，裂縫會(huì)貫穿路面各結(jié)構(gòu)層。引起這種裂縫的原因各異：由于路基排水不暢使其內(nèi)部含水量增加而引起承載力下降；有壓縮性強(qiáng)的土類填筑的路基或者未經(jīng)充分壓實(shí)的路基，在交通荷載和路面自重作用下而緩慢下沉；路基土體滑動(dòng)，尤其是沿線半挖半填路段；在旱季，粘性土由于過度失水而引起收縮，特別是道路沿線存在的樹木根系會(huì)使裂縫出現(xiàn)的更頻繁；當(dāng)路面結(jié)構(gòu)層形成的溫度隔離效應(yīng)，不足以阻止霜凍影響波及敏感土?xí)r引起路基凍脹。2.4 設(shè)計(jì)或施工不當(dāng)

路面開裂也可能因路面設(shè)計(jì)的某些缺陷，或某層或多層路面結(jié)構(gòu)的施工不當(dāng)而引起：

第一，當(dāng)老路拓寬時(shí)，由于基礎(chǔ)承載力的橫向變化，經(jīng)常在老路邊緣處出現(xiàn)縱向裂縫，尤其當(dāng)車輛輪跡主要集中在老路邊緣時(shí)。第二，縱縫出現(xiàn)在道路加寬處且原有結(jié)構(gòu)與加寬部分之間的施工連續(xù)性沒有保證的地方，這樣的裂縫通常是直線裂縫且往往相當(dāng)密 第三，相鄰車道鋪筑時(shí)使用的縱縫與橫向施工縫都是薄弱環(huán)節(jié)，如果施工不當(dāng)且不能連續(xù)施工，這些缺陷將暴露在交通荷載作用下和溫度變化中，將導(dǎo)致直線性裂縫，由于表面磨耗和材料的損失，裂縫往往加深。

2.5 老化和環(huán)境因素

在嚴(yán)冬，瀝青材料最易破碎，其強(qiáng)度將難以承受由溫縮引起的拉伸應(yīng)力，可能由于路面的溫縮和翹曲在路表出現(xiàn)微裂縫。它可以從表面擴(kuò)展至層底。這種類型的開裂可能最終發(fā)展為龜裂。但單個(gè)裂縫會(huì)一直很細(xì)小。瀝青材料的老化變硬以及路表直接暴露于大氣環(huán)境中，會(huì)使這種影響隨時(shí)間加劇。3 瀝青路面裂縫擴(kuò)展的影響因素

瀝青路面開裂主要由交通和環(huán)境因素引起。與行車荷載有關(guān)的瀝青路面開裂的典型例子就是龜裂，它由車輪碾壓引起。與環(huán)境有關(guān)的瀝青路面開裂的典型例子是達(dá)到整個(gè)道路寬度或部分寬度的橫向裂縫，這種類型裂縫是由于溫度下降或干縮變形時(shí)瀝青路面結(jié)構(gòu)層收縮引起的。區(qū)別裂縫類型和各種類型裂縫（環(huán)境的和交通的）間的相互作用非常重要。這些方面會(huì)因路面結(jié)構(gòu)層屬性（柔性、半剛性和剛性）的變化而 變化。

3.1 交通荷載誘發(fā)裂縫

根據(jù)經(jīng)典的疲勞強(qiáng)度理論，交通荷載引發(fā)的瀝青路面裂縫產(chǎn)生于受約束層底部，然后向上擴(kuò)展到路表。這些裂縫應(yīng)出現(xiàn)在車輪輪跡處，而且根據(jù)理論計(jì)算，應(yīng)為橫向裂縫。然而，在車輪輪跡處觀測(cè)到大量的縱向表面裂縫，它們產(chǎn)生于頂面，然后擴(kuò)展到路面內(nèi)大約40~50mm 深處。盡管這種類型裂縫的起因不完全清楚，但人們相信它們可能是由于在輪胎與路面接觸處的垂直接觸壓力分布不均，以及出現(xiàn)了位于行車方向側(cè)面的剪力作用的結(jié)果。

Dauzats 等人報(bào)道了法國許多較厚的柔性路面上所觀察到的裂縫類型。得出的結(jié)論認(rèn)為：大多數(shù)裂縫起源于路面表層。Numm 也得到類似的結(jié)論。Van Dommelen 作了類似的闡述。所有這些都表明：與交通荷載相關(guān)的瀝青路面開裂不一定形成于約束層的底部，它們也可以產(chǎn)生于路表。3.2 環(huán)境因素誘發(fā)裂縫

事實(shí)上，由環(huán)境因素誘發(fā)的裂縫通常呈現(xiàn)為橫向裂縫，這是因?yàn)闇囟认陆祷蚋蓾褡兓湛s產(chǎn)生的應(yīng)力一般在縱向最大。在特殊條件下，如高摩擦力和溫度或含水量急劇下降，就可能產(chǎn)生橫向裂縫。在這種情況下，也可能產(chǎn)生典型的塊裂。通常，環(huán)境因素誘發(fā)的裂縫與存在水泥處治層或高塑性指數(shù)的重粘土路基有關(guān)。這兩者都對(duì)溫度和濕度變化非常敏感。而且，瀝青層內(nèi)也可以產(chǎn)生很大的溫度應(yīng)力，尤其是在低溫地區(qū)。在這些地區(qū)，溫度可以降低至使瀝青材料具有玻璃特性，這意味著更可能發(fā)生破碎。然而，在溫和的氣候下也可能發(fā)生開裂，盡管此時(shí)瀝青材料中的應(yīng)力可以迅速松弛。3.3 交通荷載與環(huán)境因素對(duì)瀝青路面開裂的綜合影響與交通荷載和環(huán)境因素相關(guān)的應(yīng)力不是彼此孤立的。而且，在許多氣候條件下，瀝青路面裂縫在白天主要受交通影響，而夜晚主要受環(huán)境因素影響。Goacolou 等人和De Bondt研究了交通荷載與環(huán)境溫度的聯(lián)合影響，表明：這類裂縫在開始階段發(fā)展緩慢，而在最后階段發(fā)展非?？?。適用于含水泥處治基層的瀝青路面。溫度引起的開裂能夠以完全不同的方式發(fā)展。在早期階段發(fā)展快，而在第二階段擴(kuò)展速度減緩。存在軟弱地基或路基施工后沉降過大的路段，路面開裂往往由非均勻沉降引起。De Bondt 指出，在這種情況下，應(yīng)用綜合方法來分析這些影響。同時(shí)指出，交通荷載加速了非均勻沉降引起的路面開裂，反之亦然。4 瀝青路面裂縫的防治

應(yīng)注意限制施工初期裂縫的形成和采用合適的預(yù)開裂措施。路面設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)限制施工初期裂縫的形成，包括正確的選擇基層材料，合理的設(shè)計(jì)道路結(jié)構(gòu)和控制施工質(zhì)量。如果知道裂縫的起因，有些情況下，可以在加鋪前采取避免現(xiàn)有裂縫向上擴(kuò)展的方法。①因路基含水量過高而使其承載力減弱引起的的裂縫，此時(shí)，可以通過排水降低土體中含水量和通過路表防滲阻止水分的進(jìn)一步滲入；②因通常的結(jié)構(gòu)疲勞引起的裂縫，可以妥善的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度，解決這一問題；③因?qū)娱g滑動(dòng)引起磨耗層的疲勞開裂，此時(shí)，可以有計(jì)劃的挖除磨耗層，再鋪筑與下層粘結(jié)良好的新磨耗層。對(duì)于新鋪水泥處治基層等半剛性基層瀝青路面，其收縮裂縫難以避免，為防止裂縫對(duì)瀝青面層造成不利影響，可采取預(yù)開裂技術(shù)（目前常用五種不同的預(yù)開裂技術(shù)，結(jié)構(gòu)層頂部且槽、瀝青乳液接縫、嵌入硬質(zhì)波浪形夾片、嵌入柔性塑料帶、結(jié)構(gòu)層底部預(yù)開裂），在縫處鋪設(shè)土工織物防止基層開裂，并確?；鶎拥膲簩?shí)度達(dá)到規(guī)范的要求等。4.1 新建瀝青路面裂縫的預(yù)防 4.1.1 材料的選擇

根據(jù)道路所在地區(qū)的氣候條件和混合料類型選擇結(jié)合料。對(duì)于水泥處治基層，如果條件允許，最好使用溫度膨脹系數(shù)低的骨料。對(duì)于瀝青結(jié)合料，使用某些聚合物或添加劑可以提高其抗裂能力。瀝青混合料中的集料應(yīng)選用表面粗糙、石質(zhì)堅(jiān)硬、耐磨性強(qiáng)、嵌擠作用好、與瀝青粘附性好的材料。如果集料呈酸性，則應(yīng)添加一定數(shù)量的抗剝落劑或石灰粉，確保混合料的抗剝落性能，同時(shí)應(yīng)盡量降低集料的含水量，盡可能使用人工砂代替圓形顆粒的天然沙。4.1.2 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

顯然，所設(shè)計(jì)的道路必須能適應(yīng)所承受的的交通荷載水平和溫度條件。若道路承載力不足（如結(jié)構(gòu)層太?。?，將加速路面疲勞開裂過程。對(duì)于水泥處治基層，應(yīng)盡量減少反射裂縫。反射裂縫明顯的受瀝青面層的影響，厚度超過15cm 的面層可以有效的防止受拉疲勞產(chǎn)生的裂縫。在設(shè)計(jì)中應(yīng)特別注意路面排水與防水措施。4.1.3 瀝青混凝土配合比設(shè)計(jì)

瀝青混合料的級(jí)配也是一項(xiàng)重要因素。在合理選擇混合料級(jí)配時(shí)，應(yīng)兼顧其高溫穩(wěn)定性、疲勞性能和低溫抗裂性，以及路表特性和耐久性等各方面的要求。對(duì)受拉疲勞開裂的研究表明，瀝青用量從4.2%增加到6.2%，可以使以25m 板長為基層的密級(jí)配瀝青碎石路面的抗疲勞壽命由10 年延長到45 年。空隙率對(duì)面層的疲勞壽命有很大影響，當(dāng)空隙率從11%降到3%時(shí)，針入度為100 的密級(jí)配瀝青碎石路面的抗疲勞壽命會(huì)增加4 倍。開級(jí)配瀝青混合料具有較高的空隙率，因而抗拉能力比較低，試驗(yàn)表明，其疲勞壽命比密級(jí)配混合料要縮短2.5 倍。SMA 被證明具有良好的高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性能，使用壽命長，是防裂路面設(shè)計(jì)瀝青混合料的一項(xiàng)新技術(shù)。在條件允許的情況下，注意改善集料級(jí)配（如SMA）和采用改性瀝青。4.1.4 設(shè)計(jì)應(yīng)力吸收層

設(shè)計(jì)應(yīng)力吸收層，對(duì)減緩反射裂縫的產(chǎn)生與擴(kuò)展有明顯的效果，可使裂縫處相對(duì)位移產(chǎn)生的應(yīng)力傳到面層時(shí)大為減少，可明顯減弱裂縫尖端應(yīng)力的奇異性，降低應(yīng)力強(qiáng)度因子，而吸收層的彈模越低，防裂效果越好。就目前常用的材料而言，土工織物與瀝青橡膠薄膜的彈模較低，變形率較大，且不存在低溫脆化問題，效果最佳。4.1.5 施工質(zhì)量

鋪筑路面材料時(shí)，應(yīng)該遵循正確的施工原則。結(jié)構(gòu)層之間粘結(jié)不良和施工不良的縱縫和施工縫會(huì)產(chǎn)生本可以輕易避免的裂縫。4.2 半剛性基層反射裂縫的預(yù)防 4.2.1 結(jié)構(gòu)層頂部切槽

這種方法是結(jié)構(gòu)層碾壓后在其頂部預(yù)切槽口。深度大約為層厚的1/3~1/4。4.2.2 瀝青乳液接縫

這種預(yù)開裂技術(shù)是在結(jié)構(gòu)層碾壓前切割一條縫直至層底，并在縫壁內(nèi)注入速破瀝青乳液。隨即將切縫封閉，然后以正常方式碾壓該層。4.2.3 嵌入硬質(zhì)波浪形夾片

這種技術(shù)形成所謂的“活性接縫”。在結(jié)構(gòu)層攤鋪和初壓后，制作深到層底的切口，然后將波浪形塑料材料插入，封槽后再以通常方式碾壓。

4.2.4 嵌入柔性塑料帶

這種技術(shù)是在剛處理的攤鋪材料中埋入柔性塑料帶，以形成裂縫，其厚度大約為結(jié)構(gòu)層厚度的1/3。保證了裂縫處有效的傳遞荷載能力。4.2.5 結(jié)構(gòu)層底部預(yù)開裂 與①類似，通過在結(jié)構(gòu)層底放置三角形木板或木塊，減少水硬性結(jié)合料結(jié)構(gòu)層橫斷面，使首先在該處產(chǎn)生裂縫。4.3 復(fù)合式瀝青路面裂縫的預(yù)防

復(fù)合式路面是用瀝青混凝土鋪筑在舊水泥路面上，反射裂縫的預(yù)防如前所述，采取的措施還包括：①鋪筑20cm 全厚式瀝青混凝土；②在水泥混凝土和瀝青混凝土之間鋪設(shè)應(yīng)力吸收層；③采用裂縫固定技術(shù)后，再鋪筑三層體系的防裂瀝青混凝土面層；④在原水泥混凝土路面加鋪一層3cm 厚的鋼纖維混凝土，再鋪瀝青混凝土；⑤鋸開水泥混凝土面板；⑥用1~2mm 厚，10~20cm 寬的彈性瀝青層覆蓋裂縫；⑦用水泥砂

漿或環(huán)氧樹脂填充來限制混泥土板的移動(dòng)和填充水泥混泥土板下脫空；⑧用瀝青或改性瀝青注入裂縫或接縫來阻止水滲入到下部結(jié)構(gòu)；⑨在水泥處治基層接縫處上的瀝青加鋪層內(nèi)預(yù)切縫并灌填縫料。4.4 瀝青路面裂縫的維修

瀝青路面裂縫產(chǎn)生后，及時(shí)進(jìn)行維修以控制裂縫進(jìn)一步發(fā)展，可以防止路面早期破壞。選用適宜、經(jīng)濟(jì)可行的維修方法，嚴(yán)格工藝操作是維修裂縫的關(guān)鍵。常用的方法包括：①灌油修補(bǔ)法，將縱橫裂縫處清掃干凈，直接用油壺灌入加熱的瀝青油或乳化瀝青；②乳化瀝青稀漿封層，使用乳化瀝青混合料封層時(shí)，一般厚度在1.5cm 以內(nèi)，可采用層鋪法或拌和法施工；③瀝青混合料罩面法，常用標(biāo)準(zhǔn)的中粒式或細(xì)粒式

瀝青混凝土作罩面材料，厚度在1.5~4.0cm 之間；④裂縫現(xiàn)場(chǎng)再生維修法，對(duì)于裂縫多的路段，用加熱車對(duì)舊油面實(shí)施兩次加熱，使表面裂縫深處全部融化變軟，噴灑一定數(shù)量的再生劑和稀瀝青后與摻入的適量骨料實(shí)施就地拌和或用再生機(jī)械、銑刨機(jī)、人工，然后再進(jìn)行碾壓成型。5 結(jié)束語

瀝青路面產(chǎn)生裂縫的外部因素有交通荷載、環(huán)境溫度、突發(fā)的震災(zāi)、水分及陽光、空氣的老化作用，內(nèi)部因素有材料的受拉疲勞、受拉屈服、剪切屈服以及施工不當(dāng)留下的潛在裂縫。裂縫的防治采取綜合治理的辦法，宜從防裂厚度、混合料配合比、應(yīng)力吸收層、應(yīng)用改性瀝青等方面綜合考慮。裂縫一旦出現(xiàn)應(yīng)及早治理以防路況急劇惡化，維修方法采取灌油法、封層罩面法以及現(xiàn)場(chǎng)再生法等。總之，合理的設(shè)計(jì)、選材，精心的施工、養(yǎng)護(hù)和及時(shí)的維修是預(yù)防和控制瀝青路面裂縫的有效方法。----復(fù)制自天工網(wǎng) 004km.cn

第四篇：盤古大觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

盤古大觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

盤古大觀，是北京盤古氏投資有限公司歷時(shí)10年打造的大型地標(biāo)性城市綜合體建筑。

二十世紀(jì)90年代，盤古氏的股東們產(chǎn)生了一個(gè)共同的夢(mèng)想：要在亞洲打造一個(gè)金融平臺(tái)，并建造一座全中國最高端的綜合型金融大廈。在考察了亞洲多個(gè)國際性大都市后，出于中國人的民族自豪感和投資家的戰(zhàn)略眼光，最終將目光鎖定在中國的心臟——北京，并于1999年拿下盤古大觀所在地塊。那時(shí)距離中國申奧成功還有2年，鳥巢水立方所在區(qū)域僅是“奧運(yùn)預(yù)留地”。今天，奧運(yùn)會(huì)的圓滿舉行以及亞奧區(qū)域質(zhì)的飛躍，則以事實(shí)印證了盤古氏作為投資型開發(fā)企業(yè)的遠(yuǎn)見卓識(shí)。眾所周知，北京是一座舉世聞名的歷史文化古城，而項(xiàng)目緊鄰的皇城中軸線，不僅是代表了中國的“龍脈”，同時(shí)也承載著中華民族五千年的人文血脈，這就決定了盤古大觀最終的建筑形象，是與中國國家形象和中華民族形象密不可分的。盤古氏深感所肩負(fù)的歷史責(zé)任，對(duì)盤古大觀的定位，已不僅僅是一座亞洲的金融平臺(tái)，更是一座能夠呼應(yīng)龍脈、繼承和弘揚(yáng)中國傳統(tǒng)文化的建筑，一座能夠代表中華民族的“精神脊梁”、喚起全球華人民族豪情的建筑！

因此，盤古大觀的外觀，選擇了最能詮釋和代表中華民族精神的“龍”的形象，充分詮釋了項(xiàng)目特殊的地理位置和人文價(jià)值以及開發(fā)理念。盤古大觀在設(shè)計(jì)與建筑上，秉持“東魂西技”的建筑理念，通過對(duì)東方設(shè)計(jì)元素的運(yùn)用及眾多建筑細(xì)節(jié)的再創(chuàng)作，在傳統(tǒng)建筑文化的回歸之上，完成了新時(shí)代東方建筑的升華，成就了盤古大觀與鳥巢、水立方共同向全世界展示中國新形象的國家級(jí)標(biāo)志建筑！

項(xiàng)目的開發(fā)和建設(shè)期間，盤古氏不計(jì)成本、不遺余力，克服了許多常人無法想象的困難和阻礙。是對(duì)國家和民族深的情感，以及對(duì)目標(biāo)的執(zhí)著追求，才有了今天的盤古大觀。迄今為止，項(xiàng)目已接待了無數(shù)國際知名的政界要人、商界領(lǐng)袖和專家學(xué)者前來參觀，卓越的建筑品質(zhì)更贏得了業(yè)內(nèi)外人士的高度贊揚(yáng)。

多年堅(jiān)忍不拔的努力，換來了盤古大觀——這座彰顯中華民族自信與自強(qiáng)的時(shí)代巨筑！這正是投資商、以及每一個(gè)為項(xiàng)目?jī)A注了汗水與心血的人所堅(jiān)持的理想和追求，也是盤古大觀對(duì)于中國、東方、乃至全世界所存在的意義與價(jià)值！

第五篇：ISO9000與組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析

ISO9000與組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析

一、與組織相關(guān)的主要概念

組織與組織結(jié)構(gòu)

1.組織是指職責(zé)、權(quán)限和相互關(guān)系得到安排的一組人員及設(shè)施（GB/T19000—ISO9000）組織意味著一個(gè)正式的有意形成的職務(wù)結(jié)構(gòu)或職位結(jié)構(gòu)。

2.組織結(jié)構(gòu)是指人員的職責(zé)、權(quán)限和相互關(guān)系的安排（GB/T11000—ISO9000）將組織工作作為一種過程形式時(shí)，必須考慮下列的因素：

a.組織結(jié)構(gòu)必須反映目標(biāo)和計(jì)劃，目標(biāo)和計(jì)劃是組織活動(dòng)的目的b.組織結(jié)構(gòu)必須反映出組織管理可使用的權(quán)力的范圍

c.組織結(jié)構(gòu)必須反映它的環(huán)境，并隨著環(huán)境的變化而變化

d.組織中人員是基本要素，組織結(jié)構(gòu)中業(yè)務(wù)活動(dòng)的劃分和權(quán)限的設(shè)置必須考慮人員的數(shù)量和習(xí)慣，這不是說組織的結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要圍繞著人，但配備什么樣的人是一個(gè)重要的考慮因素。

1.分工

分工是指為達(dá)到所需的目標(biāo)，劃分任務(wù)和勞動(dòng)的各種方式，對(duì)組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)的分工形式，對(duì)工作效率及效果會(huì)產(chǎn)生影響。

2.工作、職位與部門

1.工作（job）是由組織為達(dá)到目標(biāo)必須完成的若干任務(wù)組成。

2.職位（posting）是一個(gè)人完成的任務(wù)和職責(zé)的集合。

3.部門（Department）是指在一個(gè)組織中，一個(gè)管理人員有權(quán)執(zhí)行所規(guī)定的活動(dòng)的一個(gè)明確區(qū)分的范圍、部分或分支機(jī)構(gòu)，