肖军 柴传政 戴玲 兰空勘察设计院 甘肃兰州 730020
摘要：文章在阐述国内外沥青路面设计方法的基础上，探讨我国现行的沥青路面设计要点及注意事项，可为沥青路面设计提供参考。
关键词：沥青混凝土路面；设计；要点；注意事项引言沥青路面是现代公路的主要路面结构和形式，由于沥青路面在成本、效率、性能方面的独特优势使沥青路面得以在市政道路、等级公路中普遍应用。沥青路面设计是沥青路面建设阶段的初期，合理运用技术和管理手段可以在沥青路面设计时期消除沥青路面的病害。
1 国外沥青路面设计方法1.1 经验设计法经验法主要是对试验路段或者运营中的试验道路进行观测，从而建立路基、路面、荷载与路面性能之间的经验关系。其中较为成熟的经验设计方法有CBR 法和AASHTO 法。
1）CBR 法。CBR 法主要是将CBR 数值作为检测路基土与路面材料性能的指标。在已经破损的路段或使用良好的路面进行现场调查和CBR 检测，从而建立起 CBR—汽车荷载—路面结构层厚度的经验关系，并绘制出三者的关系曲线。通过分析该曲线，将各层材料的CBR 值进行材料层厚度换算，进而确定出所需路面层的厚度。
2）AASHTO 法。AASHTO 法是在AASHTO 试验路面的基础上建立的沥青路面设计方法。通过整理试验路段的监测数据，从而总结出路面结构—轴载—路面使用性能的关系方程。该方法只是试验路段的数据，存在一定的局限性，但是AASHTO 路段检测数据得到了很好的整理保存，为力学-经验法的设计提供了丰富的数据保证。
1.2 力学-经验设计法力学-经验设计法主要是分析荷载和环境作用下路面结构的力学反应量，根据这些力学反应量与破损模式之间的关系建立路面性能模型，从而设计出沥青路面结构。自上世纪60 年代，各国就致力于力学—经验设计法的研究工作，其中较为成熟的有AI 法和Shell 法。在第一届沥青路面设计结构国际会议中，壳牌公司的两位科研人员提出了针对于沥青路面设计的力学—经验设计法大体框架，随后这一框架成为了Shell 设计法的雏形。
2 我国沥青混凝土路面设计方法及要点目前我国的沥青路面设计采用力学—经验法，以双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性体系为计算模型，各层面之间的接触状况按照连续体系处理。在弹性层状体系理论的基础上，以路表回弹弯沉值和整体性材料层底弯拉应力为主要设计指标。路表回弹弯沉表征了路面整体的强度与刚度特性，整体性材料层底的弯拉应力则用来控制疲劳开裂。交通荷载采用重量为100kN 的双轮组单轴轴载为标准轴载。在计算中，各层材料的模量均采用不利季节的抗压回弹模量。沥青混凝土和半刚性材料的抗拉强度采用劈裂试验得到的劈裂强度。
通过国内外沥青路面设计方法的简介、对比，借鉴国外的设计方法，针对我国的设计方法，提出以下建议：（1）我国的设计方法中采用的模量都是静态下的，由于路面实际所受荷载大多数情况下是移动的车辆荷载，所以在计算中为了更接近实际情况，可以考虑采用动态模量。（2）我国的设计方法中采用Shell 法的多层连续弹性层状体模型，但是实际上层间接触并不一定是完全连续的，可以考虑更改模型中的接触条件。如果难以完成，参照经验法的部分实测数据然后回归分析可能是一个解决此问题的方向。
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（3）在设计中，对于路面的损坏控制不应该仅限于整体强度与刚度特性和疲劳开裂这两个方面，可以参照AASHTO 经验法的 PSI 指标，对于路面病害、损坏程度和服务能力做出一套更为细化、更贴近实际使用情况的描述和相关的控制指标。
3 沥青混凝土路面设计注意事项分析3.1 沥青路面设计中交通量预测问题的处理方法1）交通量预测问题的表现。在公路沥青路面设计中，最为困扰的问题是交通量预测没有一个贴近现实的预测。这一问题的产生原因有：观测站资料失真、交通增长率划定不合理、代表车型选定错误，这些问题会导致公路沥青路面设计中资料失去可靠性，设计出现盲目和主观，交通量参数难于确定等等问题，进而使公路沥青路面的强度、结构、寿命难以保障。
2）交通量预测问题的处理方法。公路管理部门应该加大对交通观测站的资金和人力投入，加强对交通站的管理确保观测站资料的真实和准确。要结合设计公路区域的经济和社会实际，特别是交通发展实际，科学、准确划定交通增长率。要增设轴载仪科学选定代表车型，使交通量预测变得更加精确。
3.2 沥青路面设计中力学问题的处理方法1）公路沥青路面设计中土基模量问题的处理。土基模量受到多种因素的影响，主要包括填料、高度、压实和季节等因素。如果公路沥青路面设计中没有做好土基模量的控制，则很容易出现公路沥青路面的病害隐患。
在公路沥青路面设计的过程中，应该与当地的相关部门进行有效沟通，取得区域土基模量的参考数据，以便保优化设计并证公路沥青路面的质量。
2）公路沥青路面设计中季节系数问题的处理。在公路沥青路面设计中，一个重要的问题是工程区域内季节系数存在较大的差别，特别是地形和地质复杂的区域，季节系数更是难于确定。应该在公路沥青路面设计中，由建设方牵头，与相关的管理和科研部门取得联系，将季节系数的资料作为公路沥青路面设计的参考，以便提高公路沥青路面设计的质量。
3）公路沥青路面设计指标问题的处理。在公路沥青路面设计指标中，应该集中在回弹弯沉值、拉应力、车由载、厚度等参数的确定，其中轴载是最重要的指标参数，由于公路沥青路面设计中没有来自于实际的数据，导致轴载参数确定上的困难。对于公路沥青路面轴载参数，应该以实地调研和科学预测为主，在调查的基础上，通过放大预估量来确定轴载数据。
这样可以提高公路沥青路面设计的合理性，并可以使公路沥青路面能够适应日后交通压力增大的情况。
3.3 沥青路面设计中材料问题的处理方法1）公路沥青路面设计中材料的问题。材料设计中常见的问题有两个：第一，加果用水泥作为公路沥青路面稳定层，会提高公路沥青路面设计造价。第二，加果应用地产材料、粉煤灰等材料，会因材料性质难于确定而影响公路沥青路面质量。
2）公路沥青路面设计材料问题的处理。当前公路沥青路面设计中一般采用双基层结构，可以在下基层采用地产材料和工业废料来降低工程造价，在上基层采用水泥作为稳定材料，以控制地基的稳定性。
3.4 沥青路面设计的应对方案1）加宽部分与补强部分路面结构的配合。加宽路面结构的选择取决于补强路面结构的选定。如果旧路采用半刚性基层，补强加宽部分也应采用半刚性基层。如果旧路面补强采用柔性结构，加宽部分宜采用混合式基层，并尽量使黑色结构层在道路全断面上基本等厚。
2）改性沥青的应用。SBS 价格较高，能兼顾高低温性能，而高温车辙病害原因主要来自于中下面层，故仅为改善路表低温性能时，表面层宜采用价格较低的SBR 改性沥青。改性沥青不可再生，尤其是对现场热再生工艺更不适用，以后的维修只能采用加铺的方式。
结语以沥青路面为表面结构形式的公路越来越多，应该做好沥青路面的设计工作，使沥青路面在更大的范围和更多的公路建设中得以运用。要看到公路沥青路面设计的复杂性和特殊性要针对公路沥青路面设计的常见问题寻求良好运用设计的途径，在加强公路沥青路面设计管理的基础上，提升公路沥青路面设计的质量进而确保公路沥青路面的行车舒适性与安全性。
参考文献：[1]李松粟彬丁世宁.浅谈沥青混凝土路面平整度的影响因素及控制措施[J].经营管理者，2010（17）.[2]宋华东佘建浩.农村公路沥青混凝土路面预防性养护措施探讨[J].科技信息，2009（13）.[3]周晓光穆道彬.沥青路面质量控制体系的建立及质量控制措施的分析[J].中小企业管理与科技.2010（12）.
论文作者:肖军 柴传政 戴玲
论文发表刊物:《基层建设》2015年1期供稿
论文发表时间:2015/8/27
标签：沥青路面论文; 公路论文; 路面论文; 材料论文; 方法论文; 结构论文; 交通量论文; 《基层建设》2015年1期供稿论文;