（中交公路规划设计院有限公司）
【摘 要】我国软土地区分布非常广泛，在山区谷底、湖盆底部、河流阶地、河口以及海湾都有软土沉积。软土土质具有压缩性大、含水量高、强度低等特点，给沥青路面设计带来很大难度。为了确保沥青路面的稳定性，要结合软土地区的实际特点，优化和完善软土地区沥青路面设计。本文分析了软土土质特点，阐述了软土地区沥青路面设计。
【关键词】软土地区；沥青路面；设计
沥青路面是我国公路最常见的路面结构，软土地区的沥青路面设计应根据不同软土土质的特点，有针对地进行优化设计，提高软土地基的抗剪强度和路面刚度，确保安全的交通出行。
一、软土土质特点
按照有机质含量，软土土质可分为泥炭、泥炭质土、有机质土和无机质土，不同类型的软土土质有以下特点：
1、含水量和孔隙比较大
软土土质含水量50%~90%，甚至超过150%，大于软土自身的液限，塑性指数约15，并且软土土质的天然孔隙大于1.0。
2、压缩性高
软土土质的压缩性随着含水量和液限的增大而越来越高，一般情况下软土土质的压缩系数为0.5~1.5MPa，最大可达4.5MPa[1]。
3、渗水性差
软土土质的渗透系数~cm/ s，由于多数淤泥质土和淤泥之间的土层中含有一些薄层，软土土层水平方向的渗透系数比垂直方向的要小很多。
4、抗剪强度低
软土土质多呈现流塑或者软塑状态，受到外部荷载的影响，抗剪强度较低，我国各个地区的软土土质抗剪强度<30KN/m2，固结快剪的内摩擦角约10~15摄氏度。
二、软土地区沥青路面设计
软土地区沥青路面设计主要包括三方面内容：材料设计、结构层厚度设计和结构组合设计。材料设计是确保软土地区沥青路面结构稳定性的关键，在设计过程中应尽量采用当地建筑材料，并且充分考虑软土地区沥青路面材料的使用性能和使用年限；路面结构层厚度设计主要是根据软土地区沥青路面的受力荷载，考虑温度、水等环境因素以及不同类型材料特性，准确计算沥青路面结构的承载力和刚度，确保软土地区沥青路面在外部环境因素和外部荷载作用下，具有最经济、最合理的结构层厚度和强度；软土地区沥青路面结构组合要结合当地路面材料、环境因素和交通荷载等条件，从经济性角度出发，合理设置沥青路面结构体系，充分发挥沥青路面结构层的整体性能。
1、沥青路面材料设计
软土地区沥青路面材料设计应满足以下公式：，公式中，为破裂面上法向应力，为沥青材料摩阻角，c为沥青材料粘结力[2]。与、、c呈正相关，要注意调整沥青混合料的比例，确保沥青材料的强度。
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2、沥青路面结构层厚度设计
软土地区沥青路面结构层厚度设计直接关系着沥青路面的路用性能和耐久性。虽然增加沥青路面结构层厚度可减少反射裂缝，但是由于沥青路面结构层需做好软土地区底基层的承重层，因此增加沥青结构层厚度，对于提高整个沥青路面的承载力和强度作用不大，并且沥青路面产生裂缝的原因较多，因此在设计软土地区沥青路面结构时，要结合当地材料的供给和性质以及交通运输量的大小。
（1）弯沉设计指标
软土地区沥青路面的结构强度应满足路面使用年限内累计的碾压量，严格控制沥青路面结构的竖向和横向变形，防止发生沉降或者车辙，应满足：，为沥青路面设计弯沉值，为路表计算实际弯沉值。
（2）拉应力指标
为了防止软土地区沥青路面的沥青混合料底层、半刚性底基层和基层在外力荷载作用下出现疲劳开裂，沥青混合料底层、半刚性底基层和基层的拉应力应小于沥青哭面结构层的容许弯拉应力，即。
3、沥青路面结构组合设计
软土地区沥青路面结构组合设计应结合公路工程的使用要求、公路等级、气候特点、水文地质、交通组成以及交通量等情况，结合软土土质的实际特点，采用合适的沥青路面结构，合理设计沥青路面层厚度。软土地区沥青路面组合设计应符合以下要求：其一，沥青路面各结构层厚度和类型要和当地交通量相适应；其二，合理确定沥青路面的等级和类型，由于沥青路面直接承受雨、雪等环境因素和行车荷载，因此应尽量采用稳定性好、耐磨、强度高的路面材料；其三，半刚性沥青路面应采用半刚性基层和沥青层的有效结合，提高沥青路面的抗剪强度；其四，软土地区沥青路面结构应合理设置柔性基础和垫层，防止或者减缓沥青路面由于过大的附加拉应力而导致出现横向或者纵向裂缝[3]；其五，软土地区沥青路面设计要考虑翻浆和雨水冲刷的危害，路面结构不仅要满足力学强度要求，还应设置排水功能。
结合软土地层的实际特点和沥青路面设计经验，可设计以下四种沥青路面结构组合形式：第一种采用三层半刚性层；第二种采用两层半刚性层和级配碎石组合；第三种采用级配碎石、半刚性层和沥青碎石层；第四种采用两层半刚性层、级配碎石和沥青碎石。
第一种组合结构被广泛的应用在软土地区沥青路面设计中，相关施工工艺比较成熟，关键在于做好沥青路面后期的维护保养；第二种组合结构加入了级配碎石，可有效环节软土地基的不均匀沉降和变形；第三种组合结构是一种组合基层沥青路面结构，对于缓解软土地区沥青路面的水损害和地基沉降有着明显的效果，并且对于不同类型软土地质具有良好的适应性；第四种组合结构采用级配碎石作为沥青路面基层发挥着重要的作用，既可为柔性夹层提供可靠的基础，又可以满足重载交通的运行要求。级配碎石层可有效环节半刚性底基层出现的反射裂缝，也可以为沥青路面排水通道的设置奠定良好的基础。
结束语：
随着各种新材料、新工艺和新技术的不断涌现，软土地区沥青路面设计要求也不断提高。根据不同地区软土土质的特点，综合考虑自然环境、当地交通量以及水文地质等情况，严格按照沥青路面设计的相关指标要求，采用合适的设计方法，提高软土地区沥青路面的热稳定性和强度。
参考文献：
[1]高文武. 软土地区沥青路面结构设计方法研究[D].重庆交通大学,2012.
[2]贾璐. 沥青路面高温温度场数值分析和实验研究[D].湖南大学,2011.
[3]余俊奇,杨晓东,江俊. 沥青路面结构设计探讨[J]. 国外建材科技,2013,05:17-19.
论文作者:王绍帅
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年6月总第199期供稿
论文发表时间:2015/10/15
标签：沥青路面论文; 土地论文; 结构论文; 土质论文; 组合论文; 沥青论文; 刚性论文; 《工程建设标准化》2015年6月总第199期供稿论文;