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国内外长寿命沥青路面设计方法的分析

摘要：根据国内外沥青路面现有的设计体系，针对现行的设计方法和路面实

践中遇到的问题，笔者结合多年经验，并分别从力学、设计思想、因素和寿命周

期等方面，提出一些我国沥青路面设计的建议。

关键词：沥青路面结构层材料设计

Abstract:accordingtothedomesticandforeignexistingdesignsystemofthe

asphaltpavement,inthecurrentdesignmethodandpavementproblemsinthe

practice,theauthorcombinedwithyearsexperience,andseparatelyfrommechanics,

designidea,factorsandlifecycle,etc,thepaperputsforwardsomeSuggestionsofthe

asphaltpavementdesigninourcountry.

Keywords:theasphaltpavementstructurelayermaterialdesign

随着近年来汽车量的不断增加，交通负荷也不断加重，长寿命的沥青路

面设计方法在我国使用长寿路面尤为重要。在沥青路面结构发展的过程中，新结

构的出现总是对应于设计方法的发展。纵观世界各国沥青路面设计状况，大多依

据对沥青路面结构行为的认识与经济发展水平制定出了相应的设计方法。长寿命

沥青路面的概念最早起源于欧洲．随后，在美国得到了进一步的发展，借鉴国外

长寿命路面实践经验，来研究分析国内高级公路长寿命沥青路面结构设计的影响

因素。

1、沥青路面结构要求

国外20世纪60年代以来修建了大量全厚式沥青混凝土路面和深层高强沥青

混凝土路面，其中设计、施工良好的路面表现了很好的性能，提供了良好的长期

服务性能。全厚式沥青混凝土路面是指沥青混凝土路面层直接铺筑在处治的或未

处治的土基上，深层高强沥青混凝土路面则直接铺筑在粒料基层上。这类路面的

特点是路面的总厚度小于传统上采用的沥青混凝土面层较薄的路面结构的厚度，

基本上消除了传统上普遍存在的疲劳损坏，路面的损坏只发生在路面的表层。以

此为基础，提出了长寿命的概念。

目前对于长寿命路面的设计寿命，国内外还没有形成统一的标准。各国对长

寿命路面的寿命期望值为35~60年。根据美国沥青路面协会定义，长寿命路面是

指设计使用年限达50年的沥青路面，在设计使用年限内无结构性的修复和重建，

仅需根据表面层损坏状况进行周期性的修复。可见，长寿命路面结构的设计寿命

达到40年以上，在设计寿命期间不发生结构性破坏，路面的损坏只发生在表面

功能层，不需要进行结构性大修。因此，进行长寿命路面结构设计时应满足：

(1)较高的路基稳定性。在设计时应尽可能地提高路基的承载能力，在环境

和荷载作用下产生尽可能小的不均匀变形，从而为路面结构层提供长期稳定均匀

的支撑。

(2)良好的材料性能。长寿命路面结构的面层材料首先应具有较高的强度、

温度和水稳定性，以抵抗大规模车辆荷载的重复作用引起的车辙，同时避免水损

坏，确保行车的安全性。长寿命路面结构对主要承重层材料的要求也很高，以确

保结构层在使用寿命期内不发生疲劳破坏。半刚性材料、碾压混凝土以及柔性基

层原则上可用于长寿命沥青路面的基垫层。

(3)合理的路面结构设计。长寿命路面结构设计时就要考虑路面各结构层的

功能，充分发挥其整体性能，避免在长寿命期内发生早期性损坏。

(4)一定的结构层厚度。路面结构层厚度一直是长寿命路面结构设计时所关

心的问题。实现路面使用的长寿命，只有结构层有足够的厚度，才能实现路面只

有表层损坏，维修只需铣刨表面层，再重新加铺罩面，就能保证路面长时间地使

用下去。

(5)较低的层底应力。长寿命路面结构设计保证不出现结构性损坏的关键就

是控制结构层底的拉应力，以防止出现一次性破坏和疲劳开裂现象的发生，保证

路面结构具有较长的使用寿命。

(6)与排水相结合。水是造成路面破坏的重要原因之一，在长寿命路面结构

设计时，要与排水设计相结合，尽量做到防排相结合。典型长寿命路面结构设计

要求(图1)，由于轮载100~150mm区域是高受力区域，也