1路基路面实测弯沉值与设计弯沉值的对比分析
表1是新疆维吾尔自治区公路工程质量监督局近几年来部分公路路段路基验收实测弯沉代表值l代和设计弯沉值l设对比情况，表2是部分公路路段路面验收实测弯沉代表值l代与设计弯沉值l设的对比情况。从表1、表2分析可知，新疆自治区公路路基弯沉检测时，路基设计弯沉值与实测弯沉代表值的比值在1.54～3.23之间，平均比值为2.19；路面设计弯沉值与实测弯沉代表值的比值在1.27～3.6之间，平均比值为2.38。为了便于分析，将上述路基、路面弯沉实测数据与设计数据按大小顺序排列形成图1、图2。从图1、图2路基、路面设计弯沉值与实测弯沉代表值趋势线看，路基、路面实测弯沉值随着设计弯沉值的增加而逐渐增加，但设计弯沉增加幅度大于实测弯沉增加幅度。路基实测弯沉代表值最大值为126.58（0.01mm），接近设计弯沉也没有达到最小的设计弯沉值136.35（0.01mm）。而路面实测弯沉代表值最大值为38.45（0.01mm），最小值为12.25（0.01mm）。
2路基路面弯沉设计存在问题的原因分析
2.1新疆公路路基设计参数实测值与设计值对比分析通过调查试验，新疆地区主要路基填料天然砂砾的实测回弹模量见表3。从图3可知，新疆北疆地区砾类土路基在干燥状态下，设计回弹模量的平均值为80MPa，只是实测值的0.37～0.43倍，如果实测值考虑了0.7的折减系数后，仍然只是折减后的0.54～0.61倍。从图4可知，新疆南疆地区砾类土路基在干燥状态下，设计回弹模量的平均值为60MPa，只是实测值的0.51～0.60倍，如果实测值考虑了0.7的折减系数后，仍然只是折减后的0.73～0.85倍。从图5可知，新疆南疆地区砾类土路基在干燥状态下，设计回弹模量的平均值为66MPa，只是实测值的0.24～0.37倍，如果实测值考虑了0.7的折减系数后，仍然只是折减后的0.34～0.52倍。通过以上分析可知，目前新疆地区公路路基设计时回弹模量取值偏底，从而使得路基设计弯沉值偏小，达不到控制施工质量的目的。2.2新疆公路路面结构层设计参数调查分析按照现行的路面设计规范和设计理论，路面各结构层的回弹模量及厚度是影响路面设计弯沉的重要因素，因地制宜选取合理的路面各结构层材料对优化路面设计厚度有重要的意义。通过调查，收集了新疆路面典型路面结构类型，分析路基强度、路面结构层强度以及二者对路面弯沉的影响情况，将调查的路面结构各层设计参数进一步汇总入表5。从新疆维吾尔自治区公路工程质量监督局质监局掌握的情况看，在路面工程设计时，目前新疆选取路面结构层材料时不进行实测，主要是查规范推荐值并根据设计人员的校验确定，为了做到保险，设计人员往往取《公路沥青路面设计规范》推荐值范围的中低限，一些项目取值还低于该规范底限。
3结语
本文通过对新疆地区路基、路面弯沉实测值与设计值的比对，对路基路面材料回弹模量设计取值进行了分析后认为，新疆路基设计弯沉过于保守；新疆路面设计弯沉偏于保守。由于新疆天然砂砾只要稍加碾压，实测弯沉值很容易达到设计弯沉值，且远低于设计弯沉值，但新疆公路工程质量监督局在监督过程中发现有时路基压实度确达不到施工规范要求，究其原因，是由于路基设计时选用的回弹模量富裕系数太大，使得路基弯沉控制失去了原有的作用，路基施工质量用压实度和弯沉双控也就失去了一个关键控制指标。路面设计弯沉与路基设计弯沉存在的问题类似，新疆地区路面弯沉实测代表值远小于设计弯沉值，这样在施工过程实测弯沉很容易达到设计标准要求，甚至出现道路结构某层位存在施工质量问题，检测弯沉值也依然满足要求，造成路面早期破损。建议有关部门针对新疆天然砂砾路基设计弯沉存在的问题，进行系统的室内外试验研究，在实测路基实际回弹模量基础上确定设计弯沉值的方法，为今后路基弯沉质量控制提供科学依据；建议在勘察设计中通过试验确定路面各结构层设计参数和实际能达到的强度值，反算路面实际能达到弯沉，从而确保对实际工程质量的有效控制。
作者：赵尔胜 赵铁军 单位：新疆维吾尔自治区公路工程质量监督局 新疆路桥总公司
1沥青路面类型
沥青贯入式路面的强度与稳定性主要由石料相互嵌挤作用构成，需要2～3周的成型期，在行车碾压与重力作用下，沥青逐渐下渗包裹石料，填充空隙，形成整体的稳定结构层，温度稳定性好，高温季节不易出现推移、拥包，低温天气不易出现低温裂缝。它适用于二、三级公路，也可作为沥青混凝土面层的联结层。沥青表面处治层厚度较薄，在计算路面厚度时，其强度一般不计。一般用于三、四级公路，也可用作沥青路面的磨耗层、防滑层和封层。
2沥青混合料种类及特性
沥青混合料由沥青、集料、矿粉按一定的比例组成，是沥青混凝土混合料和沥青碎石混合料的总称。沥青混合料按组成结构分悬浮密实型、骨架空隙型、骨架密实型三种。悬浮密实型是按最佳级配原理设计的连续型矿料级配，粗集料悬浮于较小颗粒中未形成骨架，改性类型的沥青混合料黏结力高，疲劳和低温性能强，密实度和强度较好，但稳定性较差。如AC-Ⅰ型沥青混凝土，是一种密实型沥青混合料，空隙率一般为3%～6%，其矿料级配按最大密实原则设计，属于连续性级配，强度和稳定性主要取决于混合料的黏聚力和内摩阻力，因为结构密实、空隙率小，所以路面的水稳定性较好，在中、下面层中广泛应用。但这种结构耐磨、抗滑性欠佳，高温稳定性明显不足。在炎热气候及渠化、超重交通荷载的作用下容易导致路面出现车辙。骨架空隙型主要以石料的嵌挤和内摩擦阻力形成骨架，属于连续型开级配。主骨料多，细集料少，未能填满空隙，从而形成骨架－空隙结构，热稳定性好，但沥青与矿料的黏结力差，空隙大，耐久性差，抗水损害、疲劳低温性能差。如多孔隙沥青混凝土混合料(OGFC)，一般多采用改性沥青作为结合料，这种路面的开级配沥青混合料的空隙率高达20%，能及时将雨水渗入路面结构，再从侧面排出路基，以提高雨季行车安全性，同时多孔隙结构可以有效地吸收车辆行驶时发出的噪声，吸声效果较好，多用作磨耗层。骨架密实型属于间断级配，以粗集料形成骨架，细集料进行填充，该种沥青混合料内摩阻力、黏结力以及高温稳定性好，抗水损害、疲劳低温性能均较好，是比较理想的结构类型。如沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量的细集料组成的沥青玛蹄脂，是一种粗集料断级配密实热拌沥青混合料，由粗集料承担车辆荷载作用，常用于上面层。
3路面设计中应重视力学问题
在沥青路面设计中，对高速公路、一级公路、二级公路的路面结构，以路表面回弹弯沉值、沥青混凝土层的层底拉应力及半刚性材料层的层底拉应力为设计指标，三四级公路以路表面设计弯沉值为设计指标，而这些设计指标的计算和确定都要以作用于该条道路路上的各种车型的轴载为依据，通行的车辆轴载大小对路面结构组合及各结构层的厚度起决定性的作用，设计的路面结构以能抵抗车辆在道路使用寿命周期内的疲劳作用，轴载的调查与计算工作必须引起高度的重视。轴载以实地调查为基础，在此基础上需加入预估的一个短期大轴载。预估的短周期应为路面建成后的2～3a，预估的大轴载应为比路面设计时调查的最大轴载要大的轴载。同时项目设计期间的轴载调查数据，也应与项目道路交通的实际情况相结合，对于临时性的大轴载交通，如修建高速公路运送水泥等材料的重载交通、国家输变电线路建设运输铁塔等材料的重载交通，在轴载调查时发生，在道路建设末期将终止，对于这类大轴载数据应予以剔除。把实地调查的轴载根据以设计指标的不同换算为标准轴载计算出当量轴次，确定道路的交通等级。
4合理选择路面结构类型
4.1选择原则路面面层根据当地的气侯、自然条件及当地习惯及经济水平等综合确定。表面层应综合考虑高温抗车辙、低温抗开裂、抗滑的需要;中面层应重点考虑抗车辙能力;底面层重点考虑抗疲劳开裂性能、密水性等。对潮湿区、湿润区等雨水、冰雪融化对路面有严重威胁的地区，在考虑抗车辙能力的同时还应重视密水性的需要，防止水损害破坏，宜适当减小设计空隙率，但应保持良好的雨天抗滑性能。对于旱地区，受水的影响很小，对密水性及抗滑性能的要求可放宽。设计中应广泛了解和调查项目区已建路面结构的应用情况及使用效果，有无成熟的施工及管理经验，作为确定所要设计路面结构的重要依据。4.2上面层选择SMA由于其良好的高温抗车辙、低温抗开裂、抗滑及耐久性，应为路面上面层的首选。然而由于造价相对较高，因此在应用上受到一定的限制。虽然SMA相对AC、AK在建设过程中的一次投资要高一些，但使用SMA路面可提高路面服务质量，节省油耗，减少轮胎磨损及机件损坏，提高车速及舒适性，减少交通事故，节省运营费用等等，在高温、重载、量大的环境下SMA的效益更加突出。所以，在我国重要的公路运输主干线(重载车辆多、交通量大)的建设上，SMA路面具有极大的选择优势。上面层宜选用SMA-13型。此外，在一些降雨量不太大，夏季气候不太高，重载相对较少的地区也可采用AK-13A、AC-13Ⅰ、AC-16Ⅰ等路面结构，但最好采用改性沥青。如部分地区的普通干线公路沥青混凝土路面，上面层多采用了SBS改性沥青类型。4.3中、下面层选择中、下面层应具有高温抗车辙、抗剪切、密实、基本不透水的性能，下面层应具有耐疲劳开裂的性能，宜选用AC-20Ⅰ、AC-25Ⅰ等类型，同时下面层中宜掺加抗车辙剂，延长路面使用寿命周期。
5结语
新技术、新材料、新工艺的拓展与运用，为沥青路面的建设和质量保证构建了坚实的基础，但骨料均匀性英语医学论文偏差情况仍极为普遍，路面结构工程设计中，应根据具体的环境与资源条件因地制宜，合理选择路面结构，提高道路通行质量，推进低碳交通建设，实现资源节约和环境友好的目标。
作者：胡建强 单位：河北省高速公路管理局服务管理中心
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