高速公路沥青路面结构设计.pdf

PEOPLES TRANSPORTATION|392023 年 第 19 期 沥青路面结构特征多层结构沥青路面采用多层结构，主要分为基层、底层和面层。基层是路面结构的最底部，承受来自上方荷载的传递，并分散到下方的地基土层。它通常由粗石料或碎石混凝土构成，具有较高的强度和稳定性。底层位于基层之上，作为承载层和传递荷载的介质。它通常由粗集料和沥青混合料组成，具有一定的强度和变形能力，能够分散荷载到基层。面层是最上层，直接接触车辆，并提供驾驶舒适性和安全性。它采用沥青混合料，具有柔性和变形能力，能够吸收和分散车辆荷载，减轻对下方层的影响。科学分层结构设计，沥青路面能够共同承受车辆荷载，延长路面使用寿命。柔性材料沥青路面主要使用沥青混合料作为面层材料，具有较好的柔性和变形能力。它与集料混合形成沥青混合料，使路面具有一定的弹性和变形能力，能够吸收和分散车辆荷载，减轻对基础层的影响，能够抵御日常交通和气候条件对路面的损害。高速公路沥青路面结构设计在高速公路沥青路面设计环节，若没有做好设计工作就会出现路面结构裂缝、路面下沉等问题，导致路面承载能力、平稳度和耐久性下降。因此，为解决这方面可能存在的问题，结合实际，分析高速公路沥青路面结构设计要点，提出沥青路面结构设计流程与设计方法。通过科学的设计方法和合理的施工工艺，高速公路沥青路面结构可以得到良好的结果，确保高速公路的正常运营和服务功能。文/邓龙弹性回复性能沥青路面具有较好的弹性回复性能，这是因沥青混合料的特性所决定。当车辆通过沥青路面时，路面能够在车辆荷载作用下发生弹性变形，而在荷载消失后能够迅速回复到原始形状。这种弹性回复性能使得路面能够有效减小车辆行驶时的颠簸感，提供较好的驾驶舒适性。沥青路面结构设计流程搜集整理资料在进行沥青路面结构设计之前，必须先派遣人员进入现场进行全面的调查和了解。结合实际，获取与工程项目相关的气温、地质、水文和湿度等因素的信息。通过对这些因素进行分析，可以得出对设计产生影响的因素、设计年限、交通量和交通组成结构等方面的结论。同时，要搜集并掌握各种资料，为后续的方案设计提供基础条件。完成路面结构组合设计在进行路面结构设计时，首先需要对现场的地理条件、水文状况和自然环境进行详细分析。这样可以确定最合适的路基结构类型，并选择符合工程需求的施工材40|PEOPLES TRANSPORTATION管理|Management料，以满足工程建设的标准要求。其次，需要对现场的施工条件进行分析。结合材料的特性和相关数据信息，确保理论清晰明确，以提升结构设计的水平和效果。随后，根据现场的具体情况确定最佳的设计方案，保证符合工程建设的标准要求。在设计过程中，需组织专业技术人员对道路运营中可能出现的各种情况进行合理预测，并分析可能存在的负面因素，采取相应的处理措施，这有助于提高施工效果。最后，基于基层结构独特性和拉应力特点等考虑因素，确定最适合的结构类型，以满足工程建设的需求，并确保施工质量达到合格水平。不同设计方案选择在进行设计方案确定时，工作人员要从多个方面因素出发考虑，并对经济、技术方面的因素有足够的掌握，还要具备一定的设计以及养护实施经验，对于各个方面的投入展开深入的分析，确定养护费用、施工建设成本等要素，选择最具性价比的一种方案，提高施工的效果和质量。在方案设计确定之后，结合现场情况对比分析，预防在施工现场发生一些不必要的因素而影响建设效果。高速公路沥青路面设计面层结构设计1.面层公路路面层厚度设计是一个复杂的过程，根据 公路工程路基与路面设计规范（GB 50202-2018）和 公路工程施工质量验收规范（GB 50184-2018）等相关标准，在设计中需要考虑多个因素。首先是设计荷载，根据道路类型和设计速度确定荷载，例如轴载、接触压力和轮胎载荷等参数。其次是路面材料特性，根据材料的强度、变形性能、耐久性和抗裂性能等选择合适的沥青混合料。然后是设计寿命，根据道路等级和交通量估计路面结构的预期寿命。还需考虑土质、地下水位、地下物和地震活动等因素，以评估路基情况并确定路面层厚度。在厚度设计方法上，采用力学计算法，根据历史数据和实际经验得出建议厚度或者通过数学模型和力学分析求解合理的厚度。最后，在实际设计中，设计人员应综合以上因素，并利用相关软件和工具进行计算和分析，以确保公路路面能够满足设计要求和使用寿命，并为行车提供良好的行车条件和舒适性。2.基层与底基层 高速公路沥青路面结构设计中，基层和底基层的设计至关重要，它们是支撑整个路面系统的关键组成部分。（1）基层是沥青路面结构中的下部组成部分，位于底基层之上，承受着车辆荷载并分散到底基层，起到了承载和分散荷载的作用。基层的设计应考虑到以下几个方面。首先，基层材料的选择应根据地区的地质条件、交通量和环境要求进行合理选择。常见的基层材料包括砂石料、碎石料、再生料等。其次，基层的厚度应根据设计标准和交通荷载进行确定，以满足路面的承载能力要求。（2）底基层是沥青路面结构的最下部分，承受着基层和上部结构的荷载，并传递到地基或路基，底基层的设计应满足以下要求。首先，底基层的承载能力要足够强大，能够承受来自上部结构和车辆荷载的压力。其次，底基层应具有一定的排水能力，以防止水分在底基层内积聚引起软化和变形。3.垫层路面垫层结构在高速公路沥青路面设计中起到重要的承载和支撑作用。其主要材料包括矿渣、砂砾、粗砂、煤渣等，以及特定添加剂如石灰粉、水泥、石灰煤渣、煤炭等。这些材料在施工过程中进行混合，以确保垫层的稳定性和结构强度。（1）在垫层结构设计中，其宽度尺寸应与路基结构保持一致性，并向两侧延伸15cm，以满足整体结构的要求。（2）垫层结构的材料选择和施工工艺对于路面的质量和耐久性至关重要。材料的选择应符合设计规范和标准，具备一定的强度、稳定性和耐久性。在施工过程中，要确保材料的充分混合和均匀分布，以提高垫层的稳定性和结构强度。施工人员应严格按照设计要求进行施工，保证垫层的厚度和质量符合要求。结构层间结合设计结合以往的工程经验展开分析，半刚性基层沥青路 PEOPLES TRANSPORTATION|412023 年 第 19 期 面在投入使用后，极易出现收缩裂缝、反射裂缝方面的质量问题，所以应在前期设计的环节，就要选择合适的密实性骨架的结构，需要加强结合料、细料、水的含量比例控制，并尽可能适当的增大沥青面层结构的厚度，也可以在半刚性基层结构表面增加应力吸收层，该结构层通常使用承受高温的材料或者改性沥青吸收膜进行处理。经过提升不同结构层的连接紧密性，有效提升结构的整体性能，避免各个结构层的滑移问题，设计人员进行各个层之间结构的设计中，最好要在各个结构层之间设置黏层沥青材料，一般使用乳化沥青材料，喷洒量符合工程要求，应把液体沥青和稀释沥青材料铺设到基层结构表面，组合形成透层沥青结构，实际喷洒量要考虑到现场的具体情况确定，主要的作用是把透层渗透性发挥出应有的作用，渗入系数为36mm之间。沥青路面设计的重点 落实好设计初期的调研与考察工作为提高公路工程路基结构的稳定性，保证其性能，设计人员需要重点考虑这一因素。如果路基结构的稳定性不足，就无法满足平整性标准。因此，在路面结构设计中，需要综合分析各个方面的要素，并考虑现场情况，加强对承载力的分析，并执行设计方案，以确保施工完成后能够满足要求。首先，需要明确设计指标。在进行调研和分析时，要合理预测可能存在的问题，并从沥青路面厚度、回弹弯沉值等方面进行评估和分析，使沥青路面结构达到设计标准，符合道路通行要求。其次，需要确定结构设计方案。对道路工程进行规划方案设计时，要综合考虑方案要求，确定结构层的数据信息，确保沥青层的厚度符合要求，并加强道路规划年限和使用寿命等因素的考虑。合理设计选择路面材料在高速公路沥青路面结构设计的材料选择阶段，需要综合分析各个结构层的性能，以确定合适的材料，满足道路通行需求。其中，稳定层结构的材料选择对路面质量至关重要。考虑到成本和性能的平衡，可以采用水泥材料制作稳定层，尽管成本较高，但能提供较好的结构稳定性。使用粉煤灰等工业弃渣作为基层材料可能无法保证路面结构的质量，因此需要谨慎考虑。在设计阶段，采用双层基础的结构是一种常见的做法。下层使用粉煤灰等工业弃渣材料，上层结构则铺设水泥材料，以满足结构稳定性的标准要求。这种设计方案既考虑到了经济性，又保证了结构的稳定性。设计好沥青路面排水沥青路面排水设计是公路工程中非常重要的一部分，它关乎路面的排水性能和交通安全。在设计时根据 公路工程排水设计规范 要求开展设计，首先，需要根据道路的横向坡度和纵向坡度，合理确定路面的横向和纵向排水系统，横向排水主要通过设置路缘石和横向坡度来引导雨水流向路侧的排水沟，以避免水在路面上积聚。其次，需要设计好路面排水沟、雨水篦、溢流口等设施的规格，根据道路的交通量和设计速度，确定排水沟的尺寸和排水能力。同时，根据降雨频率和流量计算，合理设置雨水篦和溢流口的数量和位置，以确保排水系统的顺畅运行。最后，排水设计还需要考虑降雨径流的处理，根据 公路工程排水设计规范，可以采用态护坡、湿地处理方式对降雨径流进行处理和净化，减少对自然水体的污染和对下游的影响。结语总之，高速公路沥青路面结构设计是为了提供舒适和耐久的行车条件而展开的一项工作。在设计中，需要综合考虑路面层厚度、材料选择、路面结构层次、排水设计等多个方面的因素。合理的设计不仅能够保证道路的承载能力和稳定性，还能提高路面的耐久性和抗裂性能，延长使用寿命。通过遵循相关规范和标准，结合现场实际情况进行计算和分析，可以确保设计的路面结构符合要求。在高速公路沥青路面设计阶段，还需综合项目的需求，结合现有设计规范，融入更多的新型设计理念，做好设计过程的优化，确保路面结构设计效果符合项目建设需求，为项目开展奠定基础。（作者单位：江西省交通规划勘察设计院有限公司）