路面设计与施工技术探讨

1季冻区长大纵坡沥青路面的结构设计关键技术探讨

（1）季冻区长大纵坡沥青路面的设计要求、验算指标

①半刚性粒料基层和底基层拉应力将半刚性粒料基层和底基层拉应力作为沥青公路路面设计时的验算指标，其目的是为了对沥青公路路面的结构层由于路面疲劳而出现开裂现象进行控制。一般来说，如果沥青公路路面结构一直呈现连续状态，那么，不管通行车辆对于沥青公路路面所产生的荷载力有多大，这种荷载力都是水平方向的，沥青公路路面仅仅是在竖直方向上受到荷载作用，而不会受到拉应力的作用，只有半刚性基层以及底基层才会受到拉应力的作用。综上所述，半刚性基层以及底基层应该是最先由于受力疲劳而产生裂缝的部位。一旦半刚性基层以及底基层出现开裂现象，裂缝在低气温以及荷载作用的共同作用下，将会向上反射，当裂缝发展到半刚性基层与路面面层的相交处时，路面面层就会由于受到裂缝的影响而改变与基层的连接状态，从而导致该沥青公路路面面层在受到水平荷载作用时，受力状态发生变化，不再只是在竖直方向上受荷载力的作用，而是会受到拉应力的作用，并且由于其所受的拉应力比较大，因此，沥青公路路面将会很快呈现疲劳状态并受到损坏。综上所述，为了防止沥青公路路面不会过早呈现疲劳状态而受到损坏，应该首先保证半刚性基层以及底基层不因为拉应力而过早地呈现疲劳状态。为了保证半刚性基层以及底基层不因为拉应力作用而过早地呈现疲劳状态，就必须要把半刚性基层以及底基层拉应力作为季冻区长大纵坡沥青公路路面结构设计的验算目标。②沥青公路结构层剪应力如果沥青公路纵坡在水平方向受到的荷载作用增大，那么沥青公路结构层所受剪应力也会相应增大。一旦沥青公路结构层所受剪应力出现增大现象，沥青公路结构层就会受到损害，例如结构层有车辙或者出现结构层剪切破坏等等。为了避免出现以上损坏现象，在对季冻区长大纵坡沥青公路路面结构进行设计时应考虑到沥青公路结构层剪应力这个验算目标。在对沥青公路路面结构层进行受力分析的过程中可以发现，路面结构层中的上面层与中面层是结构层剪应力的主要作用范围，因此，在进行季冻区长大纵坡沥青公路路面设计时，必须要保证在水平方向与竖直方向行车荷载的共同作用之下，沥青公路路面结构层上面层以及中面层所受的剪应力的最大值应小于沥青公路路面结构层所能承受的剪应力的最大值。在对季冻区长大纵坡沥青路面进行设计的过程中，首先应分析沥青公路路面在正常使用状态下所承受的剪应力的最大值，然后根据相关公式计算出路面材料以及结构的抗剪强度，从而对沥青路面的抗剪能力作出判断并进行合理调整。

（2）季冻区长大纵坡沥青路面结构层类型的选择

在对季冻区长大纵坡沥青路面结构层进行设计时，应该遵循以下的原则：①能够承受住行车所产生的荷载作用。季冻区长大纵坡沥青路面主要受到以下三方面的作用力：行车在水平方面产生的荷载作用力、行车在竖直方向产生的荷载作用力以及行车的车轮对沥青路面产生的摩擦力。其结构层的受力特点为自上而下逐渐减小。因此，在进行沥青路面结构层的设计时，也应该使其各个面层的强度与其受力特点相一致，从上到下依次减小。②能够在各种自然因素的作用力下保证正常使用。在沥青路面的使用过程中，不可避免地会受到环境中各种自然因素的影响，例如水以及温度变化等。这些自然因素会在一定程度上对沥青路面造成损害。因此，在进行季冻区长大纵坡沥青路面结构层设计时，必须要考虑到自然因素的影响，保证沥青路面能够在各种自然因素的作用下能够正常使用。在进行沥青路面施工时，经常会遇到一些比较潮湿的路段。一旦潮湿路段中所含的水分发生气化现象，这些水蒸气就会从底部向上发生运动，最后聚集在沥青结构层的基层。由于沥青路面大多数具有不透气的特点，因此，当水蒸汽运动到基层之后会受到阻碍，停留在基层之中。由于基层中大多为细小颗粒，因此在这些细小颗粒遇到水蒸气之后很容易出现软化现象。一旦基层发生软化现象，沥青路面的强度就会降低，从而导致路面开裂现象的产生。因此，在进行沥青路面设计时，最好选择水稳定性比较好的材料。位于季冻区的长大纵坡沥青公路，经常会处于温度非常低的环境之下。在此种环境下，路基土非常容易受冻，导致路面结构出现冻胀以及翻浆现象。为了防止这种现象的发生，必须要在沥青路面结构层内设置垫层。因此，在对沥青路面结构层的厚度进行确定时，一方面要确保结构层的强度能够承受住荷载作用，另一方面要确保其厚度能够防止冻胀以及翻浆现象。同时，在季冻区路面之下的基层通常会发生收缩现象，为了防止反射裂缝的产生，不能将沥青路面直接铺设于基层之上，应在两者之间添加防止反射裂缝产生的垫层。

2季冻区长大纵坡沥青路面的施工关键技术探讨

2.1混合料施工控制（1）冷料仓进料的比例以及速度的控制。①按照目标配合比来进行冷料仓所用原料的配比与调试。②在进行调试之间，对冷料斗的可变速马达进行调整使其符合标准要求。③对生产配料比进行调试，调整各个冷料仓能够协调工作以满足供料要求。（2）确保在筛分过程中不会出现混仓以及离析现象。（3）在进行混合料的搅拌工作时，必须要严格控制搅拌过程中的加热温度。其中沥青的加热温度要保持在170~175℃之间，矿料的加热温度要保持在195~210℃之间，沥青混合料的出料温度要保持在179~184℃之间，混合料的储存温度不得超过10℃。除满足以上条件外，还应根据天气变化等具体情况来对其温度进行及时调整。2.2混合料摊铺以及辗压过程中的施工控制（1）在进行混合料摊铺过程中，要保证运行板的温度高于100℃，摊铺机之间的距离不能太近，至少相隔10m，以梯队式的形式进行混合料摊铺工作，摊铺速度不大于2m/min的速度。（2）严格控制摊铺厚度，在摊铺机摊铺过程中主要采用钢丝挂线的控制方式来进行控制，同时要安排专门施工人员进行人工检测。（3）采用振动压路机进行辗压工作，在辗压过程中遵循紧跟原则、高频原则、慢压原则以及低幅原则，辗压完毕采用纵向接缝处理方式进行接缝。

3结语

对季冻区长大纵坡沥青路面的结构进行设计时，一方面，要使该沥青路面的结构设计符合一般沥青路面在进行结构设计时所应遵循的设计原则，另一方面要使该沥青路面的结构符合季冻区以及长大纵坡这两个特殊条件的要求。

作者：胥平 单位：昆明营造工程设计有限公司