作者指出,瀝青路面早期損壞與路面結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理有很大關(guān)系,從現(xiàn)有瀝青路面結(jié)構(gòu)早期損壞情況看,不可否認,在瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計方面存在一定的不合理性。很多地區(qū)盡管瀝青路面早期破壞的現(xiàn)象和特征不盡相同,但對于水損壞、車轍等與設(shè)計路面結(jié)構(gòu)設(shè)計密切相關(guān)的早期損壞是普遍存在的。對于我國現(xiàn)行瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計存在的一些問題,作者認為主要表現(xiàn)如下:1、設(shè)計指標唯一。盡管瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計中包含彎沉和彎拉應(yīng)力驗算指標,但實際在瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計中,彎沉成為路面結(jié)構(gòu)設(shè)計的唯一指標,也即使說按照現(xiàn)有的規(guī)范方法,在路面設(shè)計彎沉滿足的條件下,彎拉應(yīng)力驗算肯定是通過的,使得設(shè)計指標成為唯一。2、設(shè)計指標不可控制。設(shè)計指標應(yīng)該是路面結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生損壞的控制指標,即設(shè)計模型與路面結(jié)構(gòu)損壞模型應(yīng)該一致,但實際情況告訴我們,彎沉指標無法與多種破壞類型和破壞標準相統(tǒng)一、協(xié)調(diào),現(xiàn)有瀝青路面的損壞湖設(shè)計模式大不相同,設(shè)計指標形同虛設(shè)。路面設(shè)計的宗旨是防止在設(shè)計年限內(nèi)總交通量反復(fù)荷載作用引起路面疲勞破壞,實際上絕大部分路路面在交通量遠未達到設(shè)計交通量的早期已經(jīng)發(fā)生了破壞,疲勞破壞的指標還沒起到控制作用。路面結(jié)構(gòu)設(shè)計基本思想是路面結(jié)構(gòu)的承載能力主要依靠半剛性基層,路面結(jié)構(gòu)破壞就意味著基層破壞。實際上現(xiàn)在許多高速公路的彎沉值都非常小,似乎路面不應(yīng)該破壞,可是實際卻壞了。另一方面,一旦水滲入基層、路基、彎沉又會變得很大。也就是說,路面破壞程度與路面驗收時的彎沉經(jīng)常不相關(guān)。3、理論驗算定條件不準確。按照現(xiàn)有公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范,在進行瀝青路面結(jié)構(gòu)彎拉應(yīng)力驗算時,假定層間接觸條件是連續(xù)接觸,在這種條件下進行應(yīng)力驗算,半剛性基層頂面的瀝青面層處于受壓狀態(tài),所以瀝青面層不會發(fā)生彎拉疲勞破壞。實際上,很難做到瀝青層與半剛性基層的連續(xù),即使是瀝青的上、中、下面層之間,由于施工污染,施工非連續(xù)性等原因,瀝青層之間都有可能是部分連續(xù)或者滑動的,在荷載、水等外界因素作用下,層間界面連接狀態(tài)的改變是必然的,因此路面結(jié)構(gòu)設(shè)計時的假定條件是不準確的,在這種情況下,理論驗算結(jié)果的準確性可想而知。4、對其他路面結(jié)構(gòu)形式限制。由于瀝青路面彎沉設(shè)計指標的存在和指標標準的不斷提高,在國外大量成功應(yīng)用的柔性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)在我國無法得到應(yīng)用,盡管規(guī)范中也列出了柔性基層的結(jié)構(gòu)形式,實際上從設(shè)計指標本身就已經(jīng)決定了柔性結(jié)構(gòu)不可能應(yīng)用。5彎沉回歸公式不可隨意外延。1978年柔性路面設(shè)計規(guī)范中的彎沉公式是現(xiàn)行公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范的基礎(chǔ),原來的彎沉與累計通行軸軸載次數(shù)的關(guān)系式是根據(jù)對當(dāng)時國內(nèi)瀝青路面結(jié)構(gòu)和路況條件進行調(diào)查回歸得到的,現(xiàn)在路面結(jié)構(gòu)形式以及交通荷載情況與30年前有很大的不同,決定路面設(shè)計的關(guān)鍵指標彎沉公式多年來雖幾經(jīng)修正,但其對現(xiàn)有交通條件路面結(jié)構(gòu)形式下的適應(yīng)性值得懷疑。6、路面材料設(shè)計參數(shù)與實際路用性能缺乏關(guān)聯(lián)性。路面設(shè)計采用理論計算方法看似很先進,實際上材料設(shè)計參數(shù)一般只是通過室內(nèi)試驗確定。過很多研究表明,路面材料在實際使用過程,其室內(nèi)性能與路用性能之間的關(guān)系并沒有很好的相關(guān)性,而我們的設(shè)計人員在路面結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,一般僅通過取規(guī)范推薦的材料參數(shù)中值得的簡單辦法進行設(shè)計,更談不到去建立路面材料室內(nèi)力學(xué)性能與野外路用性能的關(guān)系,所以其設(shè)計過程實際上只是個形式。通過對瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在問題的分析可以看出,在設(shè)計上,瀝青路面發(fā)生早期損壞現(xiàn)象是必然的。也就是說,瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計本身就是矛盾的,設(shè)計模型的與瀝青路面早期損壞模式?jīng)]有較好的相關(guān)關(guān)系。
作者認為,解決我國木大部分地區(qū)瀝青路面結(jié)構(gòu)性早期損壞,提高長期使用性能的途重點應(yīng)該從優(yōu)化結(jié)構(gòu)組合設(shè)計,合理利用路面材料性能等方面著手。我們通過對級配碎石材料和瀝青穩(wěn)定碎石材料系統(tǒng)的研究以及試驗路和實體工程修建的實踐發(fā)現(xiàn),在我國使用級配碎石和瀝青穩(wěn)定碎石材料在技術(shù)方面是可行的。采用力氣能夠穩(wěn)定碎石基層結(jié)構(gòu)雖然會在建設(shè)時提高路面結(jié)構(gòu)造價,但其造價僅僅占公路總造價的1`%~1.5%左右,而其后期使用性能的提高和養(yǎng)護費用的減少則可以獲得更大的經(jīng)濟效益。
作者認為,解決我國木大部分地區(qū)瀝青路面結(jié)構(gòu)性早期損壞,提高長期使用性能的途重點應(yīng)該從優(yōu)化結(jié)構(gòu)組合設(shè)計,合理利用路面材料性能等方面著手。我們通過對級配碎石材料和瀝青穩(wěn)定碎石材料系統(tǒng)的研究以及試驗路和實體工程修建的實踐發(fā)現(xiàn),在我國使用級配碎石和瀝青穩(wěn)定碎石材料在技術(shù)方面是可行的。采用力氣能夠穩(wěn)定碎石基層結(jié)構(gòu)雖然會在建設(shè)時提高路面結(jié)構(gòu)造價,但其造價僅僅占公路總造價的1`%~1.5%左右,而其后期使用性能的提高和養(yǎng)護費用的減少則可以獲得更大的經(jīng)濟效益。