文章來源：微信公衆号”瀝青路面"

軟基路段土基含水量大、壓縮性強、固結沉降周期長，路基沉降差異易導緻嚴重的路面開裂或錯台等病害。因此，在軟基路段，一般先鋪築過渡性路面，且過渡路面瀝青面層多為雙層瀝青混凝土，待路基穩定後加鋪一層瀝青混凝土，形成完整的路面結構。軟基路段過渡路面因其經濟性、合理性，在廣東乃至中國各地均有着廣泛的應用。

廣東某高速公路軟基路段通車後路面整體沉降較大，路面病害輕重不一，個别路段車轍嚴重。通過對病害路段詳細的調查，并在國内外研究成果的基礎上，深入分析病害産生的原因，并通過理論計算提出适宜于不同等級交通量的雙層瀝青混凝土路面結構形式。

工程概況

經過一年半的通車運營，過渡路段路面就出現了車轍、縱向裂縫、沉降及橋頭跳車等病害，為此對路段展開了一次全面的檢測評估，以期查明路面病害産生的原因。

采用數字式多功能道路檢測車進行了測試。

可得：主1車道的車轍深度明顯大于其他車道的車轍深度，超車道車轍深度最小；左幅車轍病害較右幅方向病害嚴重。同樣都采用了普通瀝青混合料面層的路段中，三層瀝青面層結構的①、③路段車轍深度要明顯大于兩層結構的②、④路段；而同樣采用兩層瀝青面層結構的⑤、⑥路段，由于使用了雙層改性瀝青混合料，其車轍深度平均值不超過5.5mm，最大車轍深度不超過8.2mm，遠遠小于雙層普通瀝青混凝土面層的②、④路段，可見SBS改性瀝青的應用在此發揮了明顯的抗車轍作用。

左輪迹帶車轍呈W形，表明瀝青混合料的壓密變形較為明顯，而側向隆起不明顯；右輪迹帶除了瀝青混合料的壓密變形外，還出現了側向隆起，表明瀝青混合料有側向的剪切流動變形。車轍深度及車轍斷面形式均表明主1車道右輪迹帶是路面産生車轍的最不利位置。

路段調查結果及分析

為分辨路面車轍病害發生的層位，首先量取路表車轍深度，然後在車轍部位及其對應路肩部位取芯，并測試瀝青混凝土各層厚度及空隙率，同時采用多種手段評價瀝青混凝土的高溫穩定性。

路段調查結果

(1)路段①為4 6 8=18cm三層結構，瀝青為普通瀝青。假定路面施工完成後主車道與路肩的各層厚度基本一緻，從測量結果可見：路段①上、中、下面層的壓縮值分别為6、20、4mm，壓縮率分别為11.7%、23.5%、5%，表明中、上面層壓縮較為明顯，而下面層壓縮較小。

可得：路段①路肩位置中面層的現場空隙率僅有1.1%，大大低于合理值，而路肩位置并沒有多少車輛碾壓，說明該路段中面層瀝青混凝土可能在配合比設計或施工變異性等方面存在一定的抗車轍能力先天不足，中面層單軸抗剪強度隻有0.214MPa也印證了這一點。

(2)路段②為4 6=10cm雙層結構，瀝青為普通瀝青。可得：主1車道上、中面層的壓縮值分别為6、13mm，壓縮率分别為16%、13.8%，表明上、中兩層均有較明顯壓縮變形。

可得：路段②主1車道上、中面層芯樣的空隙率均明顯小于相應的路肩位置，說明經過車輛的碾壓，兩層結構的中、上面層混合料均進一步變密，單軸抗剪切強度為0.51、0.38MPa，說明該兩層瀝青混合料的高溫穩定性存在一定的不足。

此外，從現場取樣的瀝青混合料抽提篩分的結果來看，路段②上、中面層抽提油石比與設計油石比的偏差均在±0.3%以内，礦料級配與設計值相比總體偏差不大，但0.075mm的通過率偏大，粉塵含量偏高。

(3)路段③為4 6 8=18cm三層結構，瀝青為普通瀝青。可得：路段③主1車道上、中、下面層的壓縮值分别為10、15、1mm，壓縮率分别為25%、25%、1.3%，表明壓縮變形主要發生在上、中面層，而下面層壓縮較少。

可得：路段③路肩位置上面層、中面層空隙率雖然均大于主1車道對應層次的空隙率，但空隙率實際值仍然存在偏小的問題，這說明該路段上、中面層瀝青混凝土在配合比設計或施工變異性等方面也存在一定的抗車轍能力先天不足，抗剪強度較小。

(4)路段④為4 6=10cm雙層結構，瀝青為普通瀝青。可得：主1車道上面層的壓縮值為7mm，壓縮率為14%，而主車道中面層厚度比相鄰路肩厚22mm，說明中面層的厚度極大不均。

可得：其瀝青混合料體積指标較為正常，間接反映了其抗車轍能力相對路段②較好，這從該路段路面車轍深度較小也可看出，但因上、中面層均采用了普通瀝青，其上面層壓縮變形仍然較大，上面層抗剪切強度較大說明受到了補充壓實。

從現場取樣的瀝青混合料抽提篩分的結果來看，路段④上、中面層抽提油石比與設計油石比的偏差均在±0.3%以内，上面層礦料級配與設計值相比總體偏差不大，各篩孔通過率均在施工偏差允許範圍之内，表明該路段上面層施工質量良好，但中面層總體偏粗，4.75mm以上篩孔的通過率基本都超出了規範的下限，相反，這也可能恰恰是其混合料抗車轍性能提高的一個重要原因。

(5)路段⑤、⑥均為4 6=10cm雙層結構，瀝青為改性瀝青。可得：主1車道中面層無壓縮，僅上面層有少量壓縮，但路肩位置上面層厚度偏厚，超過設計值17mm，說明該路段施工變異性較大。

可得：路段⑤、⑥無論上、中面層其現場空隙率基本都在6%左右，體積指标較為正常，且主車道空隙率與相鄰路肩相比，降低不多，表明采用改性瀝青後，其混合料抵抗車輛荷載壓縮剪切變形的能力得到了大大的提升，這從該兩段路面車轍較為輕微亦可見。

(6)基層芯樣狀況。共鑽取了25個基層芯樣，其中隻有12個能取出完整芯樣，其他均為基層破碎或基層斷裂無法取出，芯樣完整率為48%。完整基層芯樣測試的無側限抗壓強度最小值為8.3MPa，最大值為17.7MPa，可見取出的芯樣總體強度較高，但離散性較大。

小結

綜合對廣東省某高速公路過渡段路面的病害狀況調查，表明車轍病害較為嚴重。

(1)采用普通瀝青的①、②、③、④路段主車道均出現了較為嚴重的車轍，三層瀝青面層結構的①、③路段車轍深度明顯大于兩層結構的②、④路段，表明采用普通瀝青鋪築瀝青混凝土面層可能厚度越大車轍深度越大。

(2)采用兩層改性瀝青面層結構的⑤、⑥路段，車轍深度遠小于雙層普通混凝土面層的②、④路段，表明SBS改性瀝青的應用發揮了明顯的抗車轍作用。

(3)車轍深度及斷面形式均表明主1車道右輪迹帶是路面産生車轍的最不利位置，對目前的半剛性基層路面結構，車轍病害主要發生在中、上面層。

(4)瀝青混合料體積指标較為正常的混合料，其抗車轍能力明顯更強，路段②車轍深度明顯小于路段④，表明施工質量控制對瀝青路面的抗車轍能力影響較大。

(5)粉塵含量過高會明顯降低抗車轍能力，而級配偏粗對提高抗車轍能力較為有效。

雙層瀝青混凝土路面适用性分析

雙層瀝青混凝土路面結構在軟基路段的應用中表現出較好的抗車轍能力。該文首先拟定備選的具有雙層瀝青混凝土面層的瀝青路面結構，依據經驗及規範推薦值選定路面模型的計算參數，然後分析各方案的路面結構在标準軸載下的力學響應，最後估算在各級交通量下各方案的車轍深度值，提出在特定交通量下可行的雙層瀝青混凝土路面結構。

備選雙層瀝青混凝土路面結構

基層結構采用廣東省常用的結構形式，提出具有雙層瀝青混凝土面層的路面結構。在結構組合中，每個方案均考慮上面層、中面層的不同厚度組合，在後文中以“4 6”(上面層厚度 中面層厚度)的形式表述。

瀝青混凝土層剪應力結果

标準軸載作用下。可以看出：“4 6”結構的峰值剪應力最大。“6 8”結構的剪應力峰值較大，但達到峰值後剪應力衰減速度最快。

可以看出：采用雙層改性瀝青的方案1、3其“6 8”結構的剪應力整體上小于單層改性的方案2、4“6 8”結構的剪應力。

雙層瀝青混凝土面層路面的面層剪應力分布特點是：剪應力達到峰值後衰減至一較大值而後不再減小，靠近與基層的結合面時剪應力小幅度增長。

車轍估算

可以看出：以15mm車轍為控制值，方案1、3可以滿足重交通低值交通量的要求。

以20mm車轍為控制值，方案1、3(5 7、6 8)可以滿足重交通高值交通量的要求；方案2(6 8)可以滿足重交通低值交通量的要求。

結論

(1)對于中國目前常采用的半剛性基層瀝青路面結構而言，車轍主要産生在中、上面層，一般在路表面以下10cm内。

(2)雙層改性瀝青混凝土面層結構的路面使用狀況總體良好，而普通瀝青混凝土面層結構，無論采用雙層的10cm還是三層的18cm，其路面抗車轍能力均較弱。

(3)以15mm車轍為控制值，采用雙層改性瀝青混凝土面層的方案1、3可以滿足重交通低值交通量的要求。以20mm車轍為控制值，雙層改性的方案1、3(5 7、6 8)可以滿足重交通高值交通量的要求；單層改性的方案2(6 8)可以滿足重交通低值交通量的要求。

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