重载交通沥青路面设计方法分析范文
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《交通科技》2017年第4期
摘要:伴随我国经济的持续、稳定发展及人们日常生活水平的不断提高，为了满足人们及社会的各项需求，公路交通在我国得到了快速的发展，公路交通量也出现了逐年增长。在公路交通的发展与实际建设当中，路面的设计极为关键，公路的路面主要是承载交通工具及行人等的重要结构，如果公路的路面设计出现严重问题，很容易造成不同类型的安全事故等。对于公路路面而言，沥青路面是目前最为常见的一种路面形式，在很多地区的公路路面材料选择中，沥青都是首选材料。但是，在重载交通的背景之下，沥青路面也会出现不同类型的损害情况，笔者将在本文中对此问题予以浅析，进而分析重载交通沥青路面的相关设计方法。
关键词:沥青;重载交通;路面;方法;设计;损害
我国国民经济目前整体发展情况仍然较好，公路运输等也变得极为繁荣，交通运输量出现了明显的增长，这也导致了汽车自身的载重量不断增加，大型的货运车辆数量也变得越来越多。在这样的背景之下，重载交通体现的越来越突出，甚至出现了超载现象等，这样一来，沥青路面出现病害的周期就会出现明显的缩短。根据相关的调查数据显示，我国沥青路面的破坏、损害等大多是由重载交通所导致。所以，为了确保沥青路面的整体质量与性能，就需要针对重载交通背景之下的沥青路面设计进行分析，这样才能有效提高设计的整体质量，以此延长沥青路面自身的使用年限。
1重载交通沥青路面的主要损害类型
1．1车辙
在沥青路面的重载交通损害类型当中，车辙是最为常见的一种损害，伴随渠化交通程度的显著提高与车辆荷载的不断增多，路面的轮迹带上沥青层出现了剪切变形等，就会形成不同程度的车辙情况。车辙变形的外部原因就是车辆等的荷载增加，其内部原因主要就是沥青的抗变形、稳定性较差，所以在车辆等的碾压之下出现了横向性质的剪切变形等。
1．2水损坏
沥青路面出现的车辙等损害对于路面自身的承载能力并无较多影响，其主要危害在于继发性质的水损坏。如果沥青路面的车辙深度达到一定程度之后，辙槽就会出现明显的积水，路面表层的水也会不断进入沥青路面的结构层当中。这样一来，水分就会侵入沥青及集料之间的界面，造成沥青与石料等的粘附性较差，甚至出现了严重的剥离现象。与此同时，如果水分透过面层之后，会在沥青路面的半刚性基层出现长期滞留，这样在重载交通的影响之下，水分会出现较大的动水压力，路面基层的细料会被严重冲刷，进而造成路面被严重破坏。
1．3疲劳开裂
在相关的分析调查当中，沥青路面出现的纵向裂缝一般会处于行车道轮迹带的下方位置，之后会不断扩展成为相应的区域，从而形成明显的网裂情况。沥青路面面层出现的纵向裂缝并非由底部开始，而是从路面面层的表面向下出现的。所以，在重载交通影响下的路面疲劳开裂并非为层底拉应力所导致，而是在路面表层的拉应力等所导致的。
1．4泛油
除了以上三种现象之外，在重载交通的影响之下，沥青路面也会出现泛油的问题，这主要是沥青面层中自由沥青在受热的情况下出现了膨胀，导致沥青与混凝土之间的孔隙无法承受，进而导致沥青渗出到了路面表层。泛油现象的出现，会造成沥青路面的防滑性严重下降，车辆的运行安全性得不到有效保证，更可能造成车辙的出现。
2重载交通沥青路面的相关设计分析
2．1水损害设计
长期处于重载交通状态下的沥青路面会出现明显的裂缝与车辙等，如果相关人员无法针对这些问题进行及时、有效的路面养护处理，在水的作用力之下就会出现严重的坑槽等，所以，针对沥青路面重载交通背景下的水损害设计十分关键。设计人员在选择材料的时候需要选择一些碎石作为基层的排水材料，对于沥青面层的下层，设计人员应当选择沥青成分与含量较高的沥青砂，将其作为下封层，这样可以有效避免地下水出现明显的上升。在沥青面层的连接层与下面层设计过程中，设计人员需要选择一些嵌挤作用较好、空隙率较大的沥青碎石作为结构层，这样可以有效确保水分从空隙当中尽快流出，保证水分可以被尽快排出。
2．2层间设计
对于重载交通背景下的沥青路面而言，如果沥青层与基层之间的粘结性较差，沥青层的厚度达不到相关标准反而会出现较为严重的车辙损害。所以，相关的设计人员应当在实际工作当中针对沥青层与肌层的粘结进行处理，根据具体的设计规范来进行操作，可以选择热撒改性沥青的方式来不断增强两者之间的粘结性。相关人员可以选择新的方法进行沥青的分级处理，选择新的设备、指标等对沥青进行科学检验，改变传统方式的沥青检验等，将新的流动性指标、温度开裂等作为其流变力学的主要指标，并且可以选择旋转压实机来对沥青路面的压实进行模拟处理，这样才能有效确保沥青路面的整体性能与相应的;力学指标达到相应标准。
2．3厚度设计
对于重载交通背景下的沥青路面设计而言，目前的路面结构都是基于弹性层状体系理论基础之上的，主要的交通量指标就是设计年限当中的换算当量等，相关人员也会结合路面的具体损伤及疲劳破坏的情况等对沥青路面的结构层厚度进行设计处理。设计人员在实际设计当中会假定相应的厚度，并且将基层作为设计当中的主要承重层，这样就意味着沥青层单纯起到表面功能方面的作用，但是在实际工程处理当中，重载交通背景下的沥青路面破坏一般都不是基层的破坏，而主要是沥青层的破坏。根据相应的计算结果显示，如果沥青层与底层之间的状态为完全的连续性质时候，如果沥青层不断变厚，层底的拉应力就会出现明显的增加，但是所增加的量相对较小。如果沥青层的厚度未达到18cm，沥青层越厚车辙情况就会越严重，但如果厚度在18cm以上，其与厚度之间的关系就会很小。如果沥青层与基层为滑动截面的时候，沥青层底部的剪应力等就会随着沥青层的变厚而出现减小。换言之，如果层间条件较差，沥青层如果较薄，车辙情况也会较为严重。
3结语
目前，我国的交通行业出现了快速的发展，交通运输的方式与过去相比也出现了明显的转变，公路行业自身的发展空间也变得更为丰富和多元，交通行业的发展也会向着重载化方向发展。但是，很多地区对于重载交通的规范等明显不够细致、科学，出现了严重的超载现象等，改装车辆也十分普遍，这种巨大的载重量必然会给沥青路面的自身结构与性能等带来严重影响，会造成沥青路面出现严重的破损等，包括车辙等各类型的破损形式，甚至可能出现一次性极限破损。因此，相关单位及人员等需要针对重载交通背景下的沥青路面损害类型加以分析，并且在此基础之上进行科学的设计处理，这样才能不断提升沥青路面的性能与质量，让其更好地满足重载交通的自身需求等，以免出现严重的破损等导致安全事故的发生。
参考文献
［1］张亮．重载交通沥青路面设计指标研究［J］．交通标准化，2013(02)．
［2］乔英娟．重载交通柔性基层沥青路面结构力学响应及设计指标［J］．中国市政工程，2013(02)．
［3］宋少贤．重载交通条件下沥青路面设计方法简析［J］．福建建材，2012(07).
作者：王春雷 单位：徐州市交通规划设计研究院