沥青路面加铺设计的基本方法

摘要：本文对城市道路旧沥青路面加铺设计的基本方法进行了总结，整理了一套较完整的设计方法，供设计人员借鉴与参考。

关键词：旧路调查旧路面评价加铺设计

中图分类号： S611 文献标识码： A 文章编号：

1概述

目前，我国城市道路车行道路面结构形式主要为沥青路面和水泥混凝土路面，不论哪种路面结构形式，使用一段时间后均会出现不同形式、不同程度的损坏。以沥青路面为例，随着使用时间的延续，其使用性能和承载能力不断降低，超过设计使用年限后便不能满足正常行车交通的要求，而需补强或改建。路面补强设计工作主要包括现有路面结构状况调查、弯沉评定以及补强厚度计算。

2现状调查

对路面进行结构状况的调查与评定，主要是了解路面现有结构状况和强度，据以判断是否需要加强或预估剩余使用寿命，分析路面损坏的原因及提出处理措施。旧路面状况调查工作包括如下内容：

（1）交通调查对于当前的交通量和车型组成进行实地观测，通过调查分析确定年平均日交通量，预估交通量增长率。

（2）损坏调查按照裂缝类、变形类、松散类和其它类4个类型（参见《城镇道路养护技术规范》CJJ36-2006，本文以下简称“规范CJJ36”），详细记述每项损坏的破坏程度、破坏范围及位置，并分析产生的原因。

（3）弯沉测试 对旧路进行弯沉检测，评价旧路面结构承载能力。

（4）路基状况调查 调查沿线路基土质类型、填挖高度、分层含水量、地下水位及承载力等，分析路基的稳定性、强度以及路基路面的排水状况。

（5）路面设计、施工及养护调查。

3路面技术状况评价

3.1评价内容

评价内容主要包括路面行驶质量指数（RQI）、路面状况指数（PCI）、路表回弹弯沉、抗滑系数（SFC或BPN）和综合评价指数（PQI）为评价指标。

3.2评价方法

路面技术状况分为A、B、C、D四级，分别代表优秀、良好、合格和不合格。通过测试和计算，确定路面技术状况等级。评价时宜按1km为单位将项目分成若干段，对各段分别进行评价。

（1）路面行驶质量评价

通过计算路面行驶质量指数（RQI）值，评定路面行驶质量等级。

RQI=4.98－0.34×IRI （3.2.1-1）

式中IRI——国际平整度指数，可由下式计算：

IRI=a+b×BI（3.2.1-2）

式中BI——平整度测量设备的测定结果（如平整度标准差σ）；

a、b——标定系数。

通过计算RQI值，并根据道路等级确定路面行驶质量等级。

（2）路面损坏状况评价

以路面损坏状况指数（PCI）为评价指标，按下式计算：

（3.2.2-1）

式中n——路面损坏种类数，对于沥青路面n=4；

m——某类损坏中单项损坏项数；

DPij——单项损坏扣分值，根据损坏密度，查规范确定。

ωij——损坏类型的权重，按下式计算：

（3.2.2-2）

其中，单项扣分占该类损坏扣分或单类扣分占总扣分的比值

通过计算PCI值，并根据道路等级确定路面损坏状况等级。

（3）路面结构强度评价

回弹弯沉值表征沥青路面结构强弱程度，对检测数据经过统计计算，求得弯沉代表值，进而确定路面结构强度等级。弯沉代表值按下式计算：

（3.2.3）

式中——旧路面的实测弯沉平均值（0.01mm）；

S ——路段内实测路表弯沉标准差（0.01mm）；

Za ——与保证率有关的系数，快速路、主干路Za =1.645 ，其它道路沥青路面Za =1.5；

K1、K2、K3 ——分别为季节、湿度、温度影响系数，可根据当地经验确定；

根据计算弯沉代表值，按交通等级和基层类别的不同确定路面结构强度等级。

（4）抗滑性能评价

路面的抗滑性能根据横向力系数（SFC）或摆置（BPN）确定。

（5）综合评价

综合评价指数（PQI）是表征路面完好与行驶舒适程度的综合指标。因为路面行驶质量指数和路面损坏状况指数是最能反映路面使用性能的两个指标，所以在进行路面综合评价时，只采用RQI和PCI两个指标，按下式计算：PQI=T×ω1×RQI+PCI×ω2（3.2.5）式中T——RQI分值转换系数，T=20；ω1——RQI的权重，对快速路或主干路取0.6，次干路或支路取0.4；ω2——PCI的权重，对快速路或主干路取0.4，次干路或支路取0.6；通过计算PQI值，并根据道路等级确定综合评价等级。

3.3.路面维修等级

根据路面评价等级结果，参照“规范CJJ36”中的相关规定，判断是否需要加铺补强。

4损坏整治

沥青路面的各种损坏应根据其产生的原因及其特点采取相应的措施进行整治一般来讲可采取以下措施对旧路面进行处理：

1 沥青路面整体强度基本符合要求，车辙深度小于10mm，轻度裂缝而平整度及抗滑性能差时，可直接加铺罩面，恢复表面使用功能。

2 对中度、重度裂缝段宜视具体情况铣刨路面，否则，应进行灌缝、修补坑槽等处理，必要时采取防裂措施后再加铺沥青层。对沥青层网裂、龟裂或沥青老化的路段应进行铣刨，并设粘层沥青后，再加铺沥青层。

3 对整体强度不足或破损严重的路段，视路面破损程度确定挖除深度、范围以及加铺层的结构和厚度。

5方案设计

5.1设计基准期

旧路补强设计不同于新建路面设计，其设计目的是为满足一定时间内的交通需要，因此旧路补强设计应根据道路等级、交通量、改扩建规划和已有经验确定适当的设计基准期。可采用8年、10年、甚至15年。

5.2旧路面的当量回弹模量

现状路面的当量回弹模量是加铺设计过程中的一个重要参数，其值直接决定路面加铺厚度，各路段的当量回弹模量应根据各路段的计算弯沉值，按《城镇道路路面设计规范》（CJJ 169-2012）中的相关规定计算。

5.3方案拟定与计算

不同路段应根据其特点拟定不同的设计方案，同一路段也应进行多方案比选。拟定几种可行的结构组合，并确定各补强层的材料参数，采用弹性层状连续体系理论理论进行计算。

5.4确定设计方案

根据施工条件、工程造价、环境影响、工期要求等，对各种方案进行技术经济比较，确定合理的设计方案。

6结语

（1）道路改造时，应对旧路进行全面的调查检测，对旧路的各项技术状况进行评价并结合实际情况采取相应的改造对策。

（2）加铺设计中，旧路当量回弹模量是结构计算的重要参数，由弯沉值换算得到，因此，对旧路面的弯沉检测非常重要，不仅影响对旧路面的评价结论，而且对加铺设计的合理性影响很大，直接影响到工程建设的质量。

（3）对旧路损坏应弄清原因，采取合理的措施进行的整治，消除对加铺层的不良影响，使路面改造后能达到预期使用功能。

（4）加铺设计应通过一套完整的、系统的设计方法，并结合当地经验，才能做到经济合理、质量可靠。切忌生搬硬套，盲目加铺。

7参考文献

[1] 邓学钧.路基路面工程（第一版）.北京：人民交通出版社，2001

[2] 达.路基路面工程（第一版）.北京：人民交通出版社，2009

[3] 中华人民共和国行业标准.城镇道路路面设计规范（CJJ169-2012）.北京：中国建筑工业出版社，2012

[4] 中华人民共和国行业标准.城镇道路养护技术规范（CJJ36-2006）.北京：中国建筑工业出版社，2006

[5] 中华人民共和国行业标准.公路沥青路面设计规范（JTG D50-2006）.北京：人民交通出版社，2006

[6] 中华人民共和国行业标准.公路沥青路面养护技术规范（JTJ 073.2-2001）.北京：人民交通出版社，2001