本文乃读戴经梁先生的《我国沥青路面结构设计的回顾与思考》一文后的思考,在文中会多处引用本文以作学习和探讨.
文章一开始对我国沥青路面的规模和使用状况作了数据统计(截止年),其实大家在生活中也能切实的感觉到,沥青路面作为一种环境适应能力强,施工工艺成熟,造价相对经济的路面结构形式,广泛的应用于各类、各等级道路的设计和施工中,是我国国内应用最为广泛的道路路面形式。
紧接着,该文提出一个现实:不少高速公路沥青路面的早期破坏严重。这一点,也是大家在生活中能切实感受到的。但是,出现这种现象的原因何在呢?作为公路体系中最高等级,造价最高,设计-施工-监理体系最为严格的高速公路,为什么会在早期就出现破坏?
戴先生提出了一个疑问:为什么发达国家很少在沥青面层道路结构中采用半刚性基层,而仅仅将其应用于低等级的道路当中?
在此,需要先向大家介绍一个知识点:半刚性基层。半刚性基层指的是用无机结合料稳定土铺筑的能结成板体并具有一定抗弯强度的基层,也就是采用无机结合料稳定集料或土类材料铺筑的基层。其实基层一般分为柔性基层和半刚性基层,如沥青类基层和粒料类基层都属于柔性基层,而水泥、石灰、二灰稳定类基层都属于半刚性基层。
柔性基层的缺点是板体性差,变形较大;刚性基层的缺点是会在强度形成或使用过程中产生裂缝,而这种裂缝会引起后面一系列的更为严重的问题,如雨水下渗破坏路基、车辙等。
那为什么在我国会这么普遍的在道路中采用半刚性基层呢?我个人认为原因有以下两点:第一,半刚性基层更为致密,在道路完工后的一段时间内,道路的整体强度、稳定性非常出色;第二,经济因素决定,为满足同样的累积轴载,柔性基层需采用更厚的结构层才能达到和半刚性基层同样的效果,相应的造价也更为高昂,而造价作为道路项目审批的最重要考核参数之一,也就变成了一个限制性的因素。
当半刚性基层强度及稳定性一旦丧失时,很难采用简易的处理方式进行修复,只能挖除重建,这也是由于其本身的特性所致的。这样一来造成的工期延长,对市政道路的影响尤为显著,同时还不可避免的造成物料损失,环境污染及经济浪费。
我们在一般的沥青公路结构层设计中,仅简单的将沥青面层作为磨耗层来考虑,而将其余的重要性能全部交付给基层和底基层结构,但是沥青面层结构越薄也就意味其自身抗裂缝和抗车辙的能力越弱,当裂缝产生并贯穿整个沥青面层后,雨水下渗,就会破坏路基的整体稳定性,继而对道路整体性能产生非常恶劣的影响,这是设计过程中一个非常重要,但又经常性被忽视的因素。
戴先生进一步指出:沥青层厚度超过一定厚度时,良好材料组成和施工的路面可避免传统的沥青层底开裂和结构性车辙。当标准轴次超过一定次数后,沥青层厚度无须增加。也就是说,如果选择合理、合适的沥青面层结构,对道路的使用寿命具有非常好的影响。采用这种方式的设计后,沥青道路在很长一段时间内斗不需要大修。那么,确定合理的沥青面层类型和厚度,即是本类型道路结构设计的重中之重,这方面需要深的学习和研究,期待以后再次与大家进一步对此项内容进行交流。
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