[实用新型]一种经济耐久型沥青路面倒装结构

说明书

技术领域

本实用新型属于交通运输工程领域，尤其涉及一种经济耐久型沥青路面倒装结构形式，主要用于高等级公路的新建工程中。

背景技术

目前国内高等级公路常用沥青路面结构形式为：表面层为4cm的AC-13型沥青混合料，中面层为6～8cm的AC-20或AC-25型沥青混合料，下面层为8～10cm的AC-25或AC-30型沥青混合料，基层为半刚性基层(基于重型击实方法和静压成型试件方法设计)。然而，工程实践应用表明，这种路面结构易产生车辙、开裂、水损坏等早期损坏，存在耐久性不足的问题。过多的早期损坏增加了路面维修成本，造成资金和资源的浪费，并带来了不良的社会影响。

路面早期损坏机理和力学特性分析表明：表面层主要起抗滑、抗车辙、低温抗裂、抗渗的作用，中面层主要起抗车辙的作用，下面层主要起抗疲劳开裂、抗车辙的作用。然而，材料性能研究表明：对于抗车辙性能，公称最大粒径大的沥青混合料优于公称最大粒径小的沥青混合料，骨架密实型沥青混合料优于悬浮密实型沥青混合料，沥青用量少的沥青混合料优于沥青用量大的沥青混合料；而对于低温抗裂性能和抗疲劳性能，则反之；各沥青结构层厚应与混合料的公称最大粒径相匹配，一般沥青层的最小压实厚度不宜小于混合料公称最大粒径的2.5～3倍。此外，基于重型击实方法和静压成型试件方法设计半刚性基层抗裂性能较差，基于振动法设计的半刚性基层抗裂性能较好。

结合上述原理，各结构层混合料选择原则如下：表面层尽可能选用AC-16、级配介于骨架密实和悬浮密实之间的沥青混合料，中面层尽可能选用公称最大粒径大的骨架密实型沥青混合料，下面层尽可能选用公称最大粒径适中、级配介于骨架密实和悬浮密实之间的沥青混合料。显然，目前国内高等级公路沥青路面结构与上述各层沥青混合料选择原则不吻合，存在结构设计与材料设计相脱节问题，致使设计的材料不能适用层位功能的需要。

发明内容

为了解决目前国内高等级公路沥青路面结构耐久性不足的问题，本实用新型的目的在于，提供一种考虑层位功能要求的经济耐久型沥青路面倒装结构。该沥青路面倒装结构解决了以往的结构设计与材料设计相脱节问题，设计的材料适应了层位功能的要求，不仅有效地提高了沥青路面耐久性，而且显著地降低了沥青路面工程造价。

为实现上述任务，本实用新型采用如下的技术解决方案：

一种经济耐久型沥青倒装路面倒装结构，由从上至下的表面层、中面层、下面层、半刚性基层组成，其特征在于，所述的表面层厚度为4cm，选择介于骨架密实和悬浮密实的AC-16型沥青混合料，其中沥青用量取标准配合比设计用量；所述的中面层厚度为8～12cm，选择骨架密实的AC-25或AC-30型沥青混合料，其中沥青用量比标准配合比设计用量减少0.3～0.5％；所述的下面层厚度为6cm，选择介于骨架密实和悬浮密实的AC-20型沥青混合料，其中沥青用量取标准配合比设计用量；所述的半刚性基层选择水泥和碎石构成的水泥稳定碎石，其中水泥的外掺量为碎石的3.0～3.5％。

本实用新型的其他特点是：

所述的半刚性基层为石灰粉煤灰和碎石构成的石灰粉煤灰稳定碎石，其中石灰粉煤灰的掺量占石灰粉煤灰稳定碎石的15～20％。

所述的半刚性基层为水泥、粉煤灰和碎石构成的水泥粉煤灰稳定碎石，其中水泥的外掺量为碎石的3.0～3.5％，粉煤灰的外掺量为碎石的5～10％。各结构层混合料级配范围如表1所示。

表1各结构层混合料级配范围

本实用新型的经济耐久型沥青路面结构具有如下优点：

1)耐久性

(1)表面层：选择的AC-16型沥青混合料公称最大粒径较大，既满足路面对表面层构造深度的要求，同时相比AC-13型沥青混合料又降低了沥青用量，提高了抗车辙性能；且采用介于骨架密实与悬浮密实之间的级配，既考虑了表面层高温抗车辙和低温抗开裂的功能要求，又兼顾表面层抗渗的功能要求。这显著地增强了表面层耐久性能；

(2)中面层：选择的AC-25或AC-30型沥青混合料的公称最大粒径偏大，与常用路面结构采用中面层沥青混合料相比，沥青用量偏少；同时在配合比设计时沥青用量比标准配合比设计用量宜减少0.3～0.5％；此外，又采用骨架密实级配，等等。这些均显著增加中面层沥青混合料抗车辙性能，且降低工程造价；

(3)下面层：选择的AC-20型沥青混合料的公称最大粒径偏小，与常用路面结构采用下面层沥青混合料相比，沥青用量偏大，提高了下面层抗疲劳开裂性能；同时采用介于骨架密实与悬浮密实之间的级配，兼顾了下面层对抗疲劳开裂和抗车辙性能的要求；