设ATPB的半刚性基层沥青混凝土路面结构分析及设计.pdfVIP

公路2009年2月第2期 HTGHWAYFeb．2009No．2 文章编号：0451—0712(2009)02一0084—04中图分类号：U416．214 文献标识码：B 设ATPB的半刚性基层 沥青混凝土路面结构分析及设计 樊 锐1，刘振清2 (1．中咨泰克交通工程有限公司北京市 100083；2．交通部公路科学研究院北京市100088) 摘要：设沥青稳定排水基层(ATPB)能将进入路面结构内的水分迅速排除到路面外，提高路面结构承载能力， 同时可抑制半刚性基层沥青混凝土路面的反射裂缝，延长使用寿命。首先对沥青混凝土路面内部设计渗入量进行分 ^(cm)和路面纵坡t(％)的多元回归模型。其次对设ATPB的半刚性基层沥青混凝土路面进行力学分析，建立沥青 下面层层底弯拉应力以与排水基层模量E(MPa)、厚度^(m)、与沥青混凝土面层之间接触参数a的多元回归模型，并 提出设ATPB的半刚性基层沥青混凝土路面的设计指标。进而提出满足排水功能与结构强度的ATPB的厚度设计 方法，并将其成功应用于盐通高速公路试验路ATPB的厚度设计。 关键词：沥青稳定排水基层(ATPB)；排水性能；结构分析；设计指标；厚度；设计方法 在1983年的世界第十七届道路会议上，将具有抑制半刚性基层沥青混凝土路面的反射裂缝，延长 水硬性结合料处治层的沥青混凝土路面正式命名为 使用寿命。 半刚性基层沥青混凝土路面。半刚性基层沥青混凝 土路面强度高、承载能力大，比柔性基层沥青混凝土 1设ATPB的半刚性基层沥青混凝土路面排水性 路面结构造价低，在我国获得了极其广泛的应用，是 能分析 我国目前不同等级公路普遍采用的路面结构类型， 沥青稳定排水基层厚度设计必须满足《公路排 占我国高速公路路面结构的95％以上。 水设计规范》(JTJ018—97)对路面内部排水系统提 半刚性基层沥青混凝土路面结构的主要问题在 出的排水功能要求，即必须满足泄水能力不小于沥 于“结构性水损坏”。第一，半刚性基层材料致密，很 青混凝土路面内部设计渗入量，以使得渗入路面内 难排水，基层的排水性能是高速公路沥青混凝土路 的水分能够通过排水基层完全排除；同时满足自由 面主要的性能之一，在沥青混凝土路面结构中应考 水在排水基层内的渗流路径长度不超过45m、最大 虑具有排水功能的复合式基层；第二，由于干缩、温 渗流时间不超过2h的条件，以使得渗入路面结构 缩作用导致半刚性基层开裂，进而导致沥青混凝土 内的水分能够在每一次降水过程之后迅速排除。 面层产生不同程度的反射裂缝，裂缝明显多于柔性 通过对沥青混凝土路面内部设计渗人量的分析 基层路面结构。半刚性基层沥青混凝土路面的裂缝 研究，利用ATPB混合料有效空隙率V。最小值与沥 及其结构层材料空隙率(包括施工离析导致局部空 隙率偏大)的存在会导致雨水下渗进入路面结构，进 水基层厚度^(cm)和路面纵坡i：(％)的关系数据， 入路面结构内的水分，如果得不到迅速排除，会侵蚀 采用多元回归分析方法建立的回归公式如下： 5+12．867 7^一4．7762 路面结构层材料，降低路面材料的力学特性、增加路 U血=36．878 OL一2．234 i： 面结构的变形，缩短路面使用寿命。设置沥青稳定 R2—0．8672 (1) 排水基层(ATPB)，可将进入路面结构内的水分迅 结合ATPB混合料连通空隙率与空隙率之间 速排除到路面外，提高路面结构承载能力，同时 的回归公式(如图1所示)，即可进行满足排水功能 收稿日期：2008—11—24