沥青路面结构可靠度的浅析

摘要：以路面设计程序HPDS2003为工具，进行沥青路面结构可靠度的分析与计算，分析了各设计参数的变异性对于沥青路面结构可靠度的影响。结果表明：模量的变异比厚度的变异对可靠度的影响大，尤以土基模量的变异对可靠度的影响最大。

关键词：沥青路面结构；HPDS2003；路表弯沉值；敏感性

Abstract: the pavement design program HPDS2003 as the tool, the asphalt pavement structure reliability analysis and calculation, analysis the variability of the the design parameters for the asphalt pavement structure reliability influence. The results show that: the modulus variation of thickness variation than to the reliability of great influence, especially in the soil base of modulus variation of the biggest influence on reliability.

Key words: the asphalt pavement structure; HPDS2003; Lk table deflection value; sensitivity

中图分类号：U416.217文献标识码： A 文章编号：

目前我国高速公路及一、二级大都以沥青混合料作为道路的面层结构，即沥青路面。其结构可靠性以渐成为人们研究的主要课题。沥青路面结构可靠度设计考虑了设计参数的变异性和不确定性对设计结果的影响，下面将利用HPDS2003路面设计程序结合实例说明该问题。

工程简介

某一级公路，路面宽15m，中间设分隔带，两侧各设2个车道，单向行驶（），标准轴载为BZZ-100，交通量平均增长率=4.5%，路面设计年限t=15，累计当量轴次1 239 119次，设计弯沉36.3（0.01mm）。路面结构如图1所示。

图1.1 路面结构示意图

利用HPDS2003公路路面设计程序计算结果如图1.2

图1.2 工程实例计算结果

从图1.2可以看出，用工程实例中的数据进行计算，得到的路表弯沉值为36.3（0.01mm）,下面以路表弯沉值作为控制指标，通过对各设计参数的取值变化所引起的路表弯沉值的变化来分析沥青路面结果的可靠度。

土基抗压回弹模量对路表弯沉值的影响

工程实例中，土基的抗压回弹模量取值为38.5MPa,下面分别取38、37.5、37、36.5、36、35.5、35、34.5MPa，查看土基抗压回弹模量的变化对于路表弯沉值的影响。其中当土基抗压回弹模量取34.5MPa时，HPDS2003计算结果如图2.1，其余的这里不再列出。

图2.1土基抗压回弹模量取34.5MPa时计算结果

表2.1及图2.2列出了土基抗压回弹模量取值不同时的路表弯沉值。

表2.1 土基抗压回弹模量的变化对路表弯沉值的影响

图2.2 土基抗压回弹模量的变化对路表弯沉值的影响

基层抗压回弹模量对路表弯沉值的影响

分别取基层抗压回弹模量为550、500、450、400MPa，利用HPDS2003计算路表弯沉值得到表3.1及图3.1。其中当基层抗压回弹模量取500MPa时HPDS2003计算结果如图3.2。其余的计算图示这里不再列出。

表3.1 基层抗压回弹模量的变化对路表弯沉值的影响

图3.1基层抗压回弹模量的变化对路表弯沉值的影响

图3.2 基层抗压回弹模量取500MPa时计算结果

面层抗压回弹模量对路表弯沉值的影响

分别取面层抗压回弹模量为1200、1250、1300、1350、1400、1600MPa来查看路表弯沉值的变化，见表4.1及图4.1。其中当面层抗压回弹模量取1600MPa时，计算结果如图4.2，其余的计算图示不再列出。

表4.1 面层抗压回弹模量的变化对路表弯沉值的影响

图4.1 面层抗压回弹模量的变化对路表弯沉值的影响

图4.2 面层抗压回弹模量取1600MPa时的计算结果

4.1 面层厚度为3cm时，面层抗压回弹模量对路表弯沉值的影响

HPDS2003中推荐的细粒式沥青混凝土的厚度取值范围在2.5―4cm，下面就以面层厚度为3cm时为例，讨论面层抗压回弹模量对路表弯沉值的影响规律。见表4.1.1及图4.1.1。

表4.1.1 面层抗压回弹模量的变化对路表弯沉值的影响（3cm）

图4.1.1 面层抗压回弹模量的变化对路表弯沉值的影响(3cm)

图5.1 面层厚度的变化对路表弯沉值的影响

结论

本文通过对各设计参数取不同的变化值，利用HPDS2003路面设计程序计算各种情况下的路表弯沉值，得出以下结论：

（1）由各图可以看出，无论是土基、基层或面层的抗压回弹模量变化还是面层的厚度的变化，其变化规律都近似为直线，说明路表弯沉值对于某确定变量的变化规律差别不大。

（2）由表2.1、图2.2可以看出，土基的抗压回弹模量的变化对于路表弯沉值的影响最大。

（3）基层抗压回弹模量对于路表弯沉值的影响，由表3.1、图3.1可以看出，基层抗压回弹模量匀速减小，而路表弯沉值的增加量逐渐增大。说明在基层刚度较小时，增加基层刚度能有效的减小路表弯沉值，而当基层刚度较大时，通过增加基层刚度降低路表弯沉值效果不明显。

（4）面层抗压回弹模量对于路表弯沉值的影响，本文中分面层较厚与较薄两种情况，由分析得知，两种情况下，通过增加面层刚度减小路表弯沉值的效果都很不明显，但面层较厚较之面层较薄时明显。

参考文献：

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作者简介:李天坤；男；籍贯：河北；本科；单位：贵州省交通建设工程质量监督局