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一、我国沥青路面现状
①建设速度快
②半刚性基层沥青路面成为主要型式，基层强度达3MPa以上
③沥青层较薄，普遍采用沥青面层三层总厚度为15cm－18cm的结构
④实际使用寿命偏短，达不到设计寿命–维修养护成本高
路面耐久性差、使用寿命短的问题已成为阻碍我国道路建设发展的主要问题之一。
二、我国沥青路面结构设计方法
①设计理论：
采用层状体系理论，以设计年限内的换算当量轴载作为交通量指标，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。
②设计理念：
假定一个沥青层厚度，以基层作为承重层设计其厚度。
三、现设计方法存在的问题
①设计观念
路面设计使用寿命与道路分析年限等同
以基层作为承重层设计其厚度
②设计方法或体系：
设计模型单一
设计指标单一
对其它路面结构型式的限制
路面材料设计参数与实际路用性能缺乏关联性
四、长寿命沥青路面(LLAP)
只需定期更换路面表层(把破坏限制在路面上层)，而不需进行结构性修复或重建，且使用寿命大于40年的沥青路面。
Full-depthasphaltpavement（全厚式路面）
Deepstrengthasphaltpavement（高强度路面）
Long-lifeasphaltpavement（长寿命路面）
（1）LLAP产生背景
道路荷载不断增加
交通量增长
重载车比例增加，轮胎压力提高
路面提前破坏，大修影响交通
已建道路中，部分使用寿命较长
（2）国外LLAP研究现状
20世纪以来，长寿命路面成为世界各国沥青路面最为热门的研究内容，在美国、欧洲、加拿大、澳大利亚甚至南非都在广泛研究。
LLAP是国际道路工程界提出的一项新技术，代表了国外高等级公路路面结构选择和设计的新趋势，具有一定的合理性，在国外已经有一定的研究与实践。
国外各国研究的设计方法和指标等并未统一，且大部分研究工作还处于进展阶段，有待进一步深入研究。
（3）目前LLAP结构类型
柔性基层式（全厚式、粒料基层式）
半刚性基层式l刚性基层式
罩面式（复合基层式）
其中绝大多数采用柔性基层式
半刚性基层式
柔性基层式－粒料类
柔性基层式－全厚式
刚性基层式
罩面式（复合基层式）
①国外LLAP研究现状
长寿命路面结构类型并不单一，其共同点为均采用厚沥青混凝土面层；目前最为广泛的长寿命路面结构模型为：厚沥青层＋柔性基层＋良好路面基础；长寿命路面结构适合任何等级道路。
②国内研究现状
对LLAP的研究还处于引进和消化阶段；部分省市还修建了LLAP的试验路段；年由沙庆林院士主持的“重载交通LLAP关键技术研究”立项；LLAP结构试验路段代表性有:广深高速公路路面结构、山东滨州长寿命路面试验路。
广深高速公路路面结构：
山东滨州长寿命路面结构：
（4）研究主体选择
研究主体：全柔式长寿命沥青路面结构（FullFlexible-LongLifeAsphaltPavement,FF-LLAP）
定义：柔性基层、底基层的LLAP结构。
理由：目前国际上应用最为广泛的LLAP结构模型；具有大量的实践经验；丰富我国路面结构型式。
（5）主要研究内容
（6）主要研究方法
设计指标与标准
一、国内外结构与设计指标
（1）国内外设计指标对比
（2）FF-LLAP设计指标确定原则
①针对性强：各设计指标应能够明确控制路面的主要损坏类型
②可操作性强：各设计指标应该能通过试验进行测试
③全面合理：设计指标对主要损坏类型的控制不顾此失彼
（3）FF-LLAP设计指标
（4）极限弯拉应变存在性
国际零散的研究综合表明：疲劳极限存在的可能性较大；现有研究对HMA疲劳极限值给出不一致
论证方法：低应变的室内疲劳试验分析；LTPP数据库中相关使用性能数据分析
（5）低应变的室内疲劳试验
（6）测试结果
（7）疲劳极限预估方法
（8）研究结论
二、剪应力分布规律
（1）路面结构参数与剪应力
（2）剪应力分布规律小结
最大剪应力均出现在距路表3cm深度以内，变化主要在10cm深度以内；
水平力系数的大小决定最大剪应力值与位置；
面层、基层模量与面层泊松比在规范规定的范围内时，对剪应力值影响较大，对其出现的位置没有明显影响。
（3）HMA路面剪应力
（4）HMA抗剪强度
同济大学林绣贤教授和孙立军教授对抗剪强度进行了较为系统的研究，其研究结论见下表：
（5）抗剪强度研究小结
对高等级公路三层沥青路面结构，应对上面层和中面层进行剪应力验算；可采用贯入法测定HMA抗剪强度；（三轴剪切试验）且验算时需找到准确的计算点位才能计算出各层内最大剪应力。
结构应力分析及其层位划分
一、分析思路
二、FF-LLAP三层结构简化模型
（1）结构参数
（2）正交分析因素水平
①直观分析极差结果
②影响因素方差分析
③敏感性分析－弯沉
④敏感性分析－层底拉应变
⑤敏感性分析－最大剪应力
⑥敏感性分析－综合指标
（3）分析小结
沥青层厚度对三个设计指标具有最重要的影响；底基层厚度对三个指标均有一定的影响；l路基模量对路表弯沉的影响比较大。
合理的FF-LLAP结构：应是具有较厚的、模量较高的沥青层；具有厚度、模量适中的底基层和强度较高的路面基础。
（4）沥青层厚与层底拉应变关系
①沥青层厚与弯沉关系
②沥青层厚与剪应力关系
（5）FF-LLAP可行性分析
①满足FF-LLAP力学指标要求的最小沥青层厚度
（6）分析小结
FF-LLAP结构其设计指标可以通过结构组合与材料选择可以实现；极限拉应变越大，所需沥青层厚度越小；满足FF-LLAP力学指标的结构，并不一定要很厚的沥青层，最主要的是合理的结构组合设计。
三、三层结构沥青层力学响应规律
（1）拉应变
（2）压应变
（3）最大剪应力
（4）弯沉
（5）分布规律
（6）分析小结
沥青层距路表4－6cm区域是高受力复合区域，受力从拉到压、从压到拉的过渡，该区域也是路面剪应力最大值和大值区域，也是各种损坏最易发生的区域；
沥青层距路表6－20cm区域是荷载稳定发展和扩散的区域，主要为剪应力分散区，是易发生车辙区域；
路表和沥青层底部拉应变较大，路表拉应变易发生开裂，沥青层底拉应变易发生疲劳破坏。
四、沥青层厚度划分
FF-LLAP结构沥青层力学响应规律不受路面结构参数的影响l根据力学响应规律可将沥青层分为3层：
磨耗层
联结层
下承层
（1）磨耗层
设计年限：寿命周期年限一般为10年。
性能要求：应具有抗车辙、抗水损，良好的抗滑性能，减少水溅、水漂，降低路面噪声。
受力特点：主要提供路面行驶性能，是各种损坏最易发生的区域。
力学要求：需满足抗剪强度和路表抗拉强度要求。l厚度范围：4~6cm
（2）联结层
设计年限：50年以上。
性能要求：应防止车辙，具有良好的稳定、耐久性能。
受力特点：主要提供传荷和承重性能，距路表6~20cm是车辙易发生区域，距路表20~24cm是由易发生车辙向易发生疲劳过渡的区域。
力学要求：需满足抗剪强度和路表抗拉强度要求。
厚度范围：10~20cm
（3）下承层
设计年限：50年以上。
性能要求：提供传荷和承重性能，应具有良好的稳定、疲劳性能。
受力特点：主要抵抗由于行车荷载反复作用造成的弯拉应力引起的疲劳开裂。距路表25cm后，受力非常稳定。
力学要求：需满足弯拉疲劳强度要求。
厚度范围：8~16cm
五、FF-LLAP结构模型
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