公路沥青路面强度和稳定性影响因素的探讨

摘要：随着国家对公路基础设施的大力建设，现在的公路四通八达，沥青路面随处可见，随着交通量的增加及其他方面的影响，路面损毁的现象也十分普遍。本文就影响沥青路面强度及稳定性的因素进行了分析，并采取了相关措施进行了保证。

关键词：公路;沥青路面;强度;稳定性

1沥青路面的裂缝与病害

沥青路面开裂的主要原因可分为两大类：一种是由于行车荷载的作用而产生的结构性破坏裂缝，在车轮荷载的作用下，路面结构层底部产生的拉应力大于其材料的抗拉强度，称之荷载型裂缝。另一种主要是由于沥青面层温度变化而产生的温度裂缝，包括低温水缩裂缝和温度疲劳裂缝，称之非荷载型裂缝。

半刚性路面的结构性破坏裂缝主要是由于行车荷载引起的。在车轮荷载作用下，半刚性基层底部将产生拉应力，当拉应力大于半刚性基层材料的抗拉强度时，半刚性基层的底部就会很快开裂。在行车荷载的反复作用下，底部的裂缝会逐渐扩展到上部，并使沥青面层也产生开裂破坏。沥青路面的病害破损主要是变形破坏，可分为裂缝类、松散类、变形类三种形式。裂缝类包括龟裂、不规则裂缝、纵向裂缝和横向裂缝等几种形式;松散类包括坑槽、啃边、松散、剥落等几种形式：变形类包括车辙、拥包、波浪、沉陷等几种形式。此外还有泛油形式的破损。

2沥青路面面层材料

沥青路面面层是直接承受行车荷载作用，经受大气作用的层次。为此沥青面层应该具有良好的平整度、抗滑性、耐磨性、不透水性、高温不软化变形、低温不脆裂松散和较少裂缝及抗老化、耐腐蚀等性能。

沥青面层的低温裂缝和温度疲劳裂缝，以及在高温条件下的车辙深度、推挤、拥包等永久形变都与沥青的性质有很大的关系。沥青的粘度和稠度是它的最重要的性质。沥青的温度敏感性(高温稳定性)是沥青路用性能指标的核心。通常采用沥青的粘度随温度而变化的关系来评价沥青的感温性。沥青材料是一种典型的弹一粘性材料。通常沥青标准中用以反映其高温稳定性指标有两个：一是软化点，一个是60℃粘度。

沥青路面的耐用性取决于沥青材料的耐久性(耐侯性)，沥青的抗老性能是衡量沥青耐久性的指标。目前常采用薄膜烘箱试验(TFOT)后的沥青性质的变化来评价沥青耐老化性能。

另外，沥青路面沥青材料的闪点(COC)应控制在不低于230℃;沥青中蜡含量(蒸馏法)不应大于3%。

3沥青路面基层与底基层材料

沥青路面，尤其是对于承受繁重交通荷载的高等级公路的沥青路面，采用半刚性材料作为承重基层，己为世界各国所肯定。作为沥青路面的基层，一般必须具备以下几个基本特性：

(1)要有足够的强度和刚度。基层必须能够承受车轮荷载的反复作用，在预定设计标准轴次反复作用下，基层不会产生过多的残余形变，更不会产生剪切破坏或疲劳弯拉破坏。基层要满足上述技术要求除必需的厚度外，还主要取决于基层材料本身的强度。

(2)必须有足够的水稳定性和冰冻稳定性。沥青面层，特别是层铺法的沥青表面处治和沥青贯入式面层，属于多孔隙结构，往往是透水的，雨季表面水有可能透过沥青面层进入基层和底基层中。表面水也有可能从两侧路肩或路面与路肩结合处，以及中央分隔带与路面的结合处透入路面结构层中。另外如果沥青面层产生了裂缝，表面水将从裂缝透入路面结构层中。在冰冻地区，这种水造成的危害更大。此外用于冰冻地区的基层材料还应该具有足够的冰冻稳定性。

(3)必须有足够的抗冲刷能力。表面水通过多种途径进入沥青路面结构层内，进入的水如不能及时排出，而是停留在面层和基层之间，就会使基层局部潮湿甚至接近饱和，特别是在面层裂缝下的半刚性基层也开裂的情况下，基层裂缝中往往充满自由水。在行车荷载作用下，路面结构层内及基层材料中的自由水会产生相当大的水压力。这种有压力的水就会冲刷基层材料中的细料，经过行车荷载的反复多次冲刷，在裂缝中就会形成细料浆。细料浆逐渐在行车荷载反复作用下被挤出裂缝，形成沥青面层上裂缝处的唧浆现象，随之沥青面层就会沿裂缝产生下陷现象，同时在裂缝两侧将引起新的裂缝产生。

(4)半刚性材料基层应该要求其收缩性小，包括由于水分减少而产生的干缩程度和由于温度降低而产生的温度收缩程度。对于干缩大的半刚性材料基层铺成后就可能产生干缩裂缝。

另外基层要求有良好的平整度，基层的平整度对薄沥青面层的影响更大。基层的不平整会引起沥青面层的厚薄不匀，使沥青面层在使用过程中的平整度会很快降低，并导致沥青面层产生一些薄弱面，这些薄弱面将会成为沥青路面使用期间产生温度收缩裂缝的起点。

4沥青路面结构设计

沥青路面结构设计包含了结构组合设计，材料组成设计和各结构层厚度计算三方面的内容。

结构组合要使结构有良好的气候稳定性和结构稳定性。要根据所在地区的气候、水文、地质和土质情况结合路面等级和类型进行结构组合。在潮湿地区主要考虑水稳定性，应采用粗糙而密实的面层，以达到防滑和防渗透水的目的，同时更重要的是必须有良好的水稳定性基层。在干旱地区主要考虑干稳定性。结构稳定性指的是要求各层次配合得当，层间结合良好，结合成一个稳定的整体，以保证路面结构的稳定，在基层与面层之间喷洒粘层油，以改善层间的结合，使层间处于连续接触条件。

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