[发明专利]一种适用于重载交通的半刚性基层沥青路面耐久性结构

说明书

技术领域

本发明主要涉及路面工程技术领域，特别是涉及一种适用于重载交通的半刚性基层沥青路面耐久性结构。

技术背景

长寿命路面是当今世界各国沥青路面最为热门的研究内容。在美国、欧洲、加拿大、澳大利亚甚至南非都在广泛研究。欧洲ELLPAG及美国APA也对长寿面路面投入大量的研究工作。欧美国家修筑的长寿命道路多属于柔性基层结构的路面型式。柔性路面总体结构刚度较小，在行车荷载作用下的弯沉变形较大，路面结构本身抗弯拉强度较低，路基路面结构主要靠抗压强度和抗剪强度承受车辆荷载的作用。我国从80年代中开始建设以高速公路为代表的高等级公路，自1988年11月第一条沪嘉高速公路正式通车至今，我国高速公路通车里程已达8万多公里，其中绝大多数采用半刚性基层沥青路面。相对于欧美国家的柔性路面，半刚性基层具有较高的刚度，具备较强的荷载扩散能力。但是半刚性基层沥青路面对重载车来说具有更大的轴载敏感性。同样的超载车对半刚性基层沥青路面的影响要比柔性基层沥青路面大得多，对路面的损伤大得多。近些年来，随着我国公路交通事业的迅速发展，公路交通量越来越大，重型车数量迅速增长，重载、超载现象越来越严重，尽管我国汽车保有量与发达国家相比有较大的差距，高速公路上的交通量远远小于发达国家，但由于我国的轴载水平远远大于欧美国家，因此在相同的年限内，我国大部分高速公路所承受的交通荷载远远高于欧美国家。研究适合我国现代交通特点的长寿命半刚性基层沥青路面结构十分必要且意义重大，是我国公路路面技术发展的一大趋势。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种适用于重载交通的半刚性基层沥青路面耐久性结构，具有较长的寿命，40年内不产生结构性破坏，维修周期在10年以上，且施工工期短，工程造价低。

一种适用于重载交通的半刚性基层沥青路面耐久性结构，自上而下包括如下结构层：4cm表面层为改性SAC沥青混凝土，改性沥青防水粘结层，6cm中面层为硬质SAC沥青混凝土，2cm下面层为改性SAC沥青混凝土，改性沥青防水粘结层，四层半刚性基层分别厚20cm以及土基，其中

（1）4cm表面层采用粗集料断级配多碎石沥青混凝土SAC，SAC采用4.75cm以上粗集料的含量为70%的紧密骨架密实结构，

（2）6cm中面层采用20号高模量SAC沥青混凝土，

（3）2cm下面层为SAC-5橡胶沥青混凝土应力吸收层，

（4）所述半刚性基层共四层，总厚80cm，其构成自下而上为：40cm（20cm+20cm）半刚性材料底基层，7天龄期抗压强度3-6Mpa；上铺20cm水泥稳定碎石为下基层，7天龄期抗压强度6-7Mpa；上铺20cm碾压贫混凝土为上基层，7天龄期抗压强度7-10Mpa。

所述上基层和下基层之间采用水泥稀浆粘结。

其中碾压贫混凝土层每隔8-20米设置一条预切缝。

本发明所产生的有益效果：

（1）路面承载能力强

路面基层比传统结构层增加一层的厚度，这种高强度、大厚度的结构层型式可显著提高路面承载能力，其强度足够承担重载交通的反复作用，在40年内不产生结构性破坏。

其水泥稳定碎石基层，既易于压实，强度又高，水泥剂量7%时，其7天龄期抗压强度可达到6-7Mpa，与传统方法相比可提高20-40%。碾压贫混凝土上基层7天龄期抗压强度可达到7-10Mpa，与其它基层相比具有较高的强度、刚度，较好的整体性和稳定性，良好的抗冲刷性和抗裂性，很适合用作重载交通下的路面基层。

（2）抗车辙能力强

表面层采用的SAC矿料级配是各种矿料级配中抗高温永久形变能力最强的，其沥青混凝土面层密实不透水，不易产生明显的水破坏，在10年内沥青面层的辙槽深度小于15mm，不需维修处理，表面有优良的抗滑性能。总之，沥青面层的维修周期在10年以上。

中面层采用20号高模量沥青混凝土，动态模量由7000-8000提高到20000多MPa，提高了沥青面层抗车辙能力和承载能力。

本发明采用双层防水粘结层，可有效防止水分渗入基层，减少基层水损坏，提高路面抗车辙能力。

（3）抗反射裂缝

2cm下面层即橡胶沥青应力吸收层拥有超强的粘性，它可以非常牢固的吸附粘结在水稳层上，从而增强贫混凝土与沥青面层之间粘结，同时可有效减少或避免反射裂缝的产生。

（4）节约工程造价

沥青面层总厚12cm，比现有结构的18cm以上沥青面层厚度减少30%，大大节约了工程造价，缩短了工期。

附图说明：