輕載道路“柔基強(qiáng)面”養(yǎng)護(hù)方案應(yīng)用分析

中圖分類號：U418.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945(2025)14-0189-04

1，2，1，2（1.，；2.，）

Abstract:Inordertoimprovemaintenanceeficiencyandreducetheimpactofmaintenanceoperationsonresidents‘daily use，the\"softfoundationstrongsurface\"structurewastriedontheroadwhich wasdamagedduringtheheavyloadconstruction periodbuttherewouldbeonlylighttraffcloadsduringnormaluse.AcordingtoHDPS2O017verification，the\"flexible foundatiostrongsurface\"structurecanmeetthe1O-yearservicerequirementsofmoderatetraffcintensityloads.Therubberand plasticcomposite modferRPwasusedtoenhance theasphaltmixtureofupperlayerandmiddlelayer whichresulted ina dynamic stability of over 1O OOO cycles/mm for the upper layer modified asphalt AC-16 + rubber-plastic composite modifier and over 8 OoO cycles/mm for the middle layer modified asphalt AC- ²⁵⁺ rubber-plastic composite modifier asphalt mixture at 70‰ andO.7MPa.The\"softfoundationstrongsurface\"structurehas benappliedonYuanboyuan South Road，andafter beingtested in hot and rainy summers，no diseases have been found.

Keywords:asphaltpavement；maintenance；high-strength asphalt mixture;softfoundationand strongsurface；project application effect

對于瀝青路面結(jié)構(gòu)，我國長期以來有“強(qiáng)基薄面”與“強(qiáng)基厚面\"之爭，但對“強(qiáng)基”已經(jīng)形成共識?？珊芏嘈陆ǔ擎?zhèn)道路，尤其是新建開發(fā)區(qū)，由于建設(shè)期重載車輛通行導(dǎo)致路面短期內(nèi)病害嚴(yán)重，甚至基層出現(xiàn)破碎。而這些道路真正通車運(yùn)行后往往以輕型交通為主，此時若對道路采取更換基層的方式進(jìn)行維修，一方面投資巨大，另一方面施工期長會引起不良的社會負(fù)面影響。能否在不處置基層的條件下通過面層材料和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，來保證維修后道路的耐久性？為了尋找這一問題的答案，本文開展了調(diào)研、室內(nèi)試驗，并進(jìn)行工程實踐，為本行業(yè)此類問題的解決提供借鑒

1“柔基強(qiáng)面”養(yǎng)護(hù)方案的可行性分析

我國大多數(shù)瀝青道路采用半剛性基層，一般為水泥穩(wěn)定碎石。水泥穩(wěn)定碎石破壞后模量下降，破壞程度越高，模量下降幅度越大。由于基層病害位置模量降低基層模量較低的路面結(jié)構(gòu)方面的經(jīng)驗可以作為借鑒。

美國、歐洲大部分國家、日本等多采用柔性基層，瀝青層整體厚度在 18～30.5cm 之間，見表1。法國在20世紀(jì)60—70年代曾推廣半剛性基層路面，瀝青路面厚度 8～16cm ，半剛性基層厚度為 28～42cm ，后來為解決反射裂縫問題，將瀝青路面層加厚到 19～30cm ，或采用柔性基層[2-4]。國外部分柔性基層的長壽命瀝青路面使用壽命已接近50年。

賈凌雁采用非線性有限元分析程序ABAQUS對比了半剛性基層與倒裝式路面結(jié)構(gòu)的抗車轍能力，發(fā)現(xiàn)倒裝路面結(jié)構(gòu)的抗車轍能力較弱。李寧通過對廣河高速公路惠州段的長期觀測，同樣發(fā)現(xiàn)倒裝路面結(jié)構(gòu)抗車轍能力較弱。馮偉、周興業(yè)等-8對足尺環(huán)道試驗路（RIOTRACK）的研究也同樣發(fā)現(xiàn)級配碎石基層的倒裝路面結(jié)構(gòu)車轍深度較大。我國由于氣候條件、荷載條件等因素，部分柔性基層路面表現(xiàn)不夠理想，柔性基層路面抗裂方面較半剛性基層有了顯著提高，但抗車轍能力較差。如對柔性基層路面抗車轍能力進(jìn)行增強(qiáng)，可能取得較好的應(yīng)用效果，

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，瀝青路面的車轍深度與瀝青混合料的漢堡車轍試驗深度具有一定相關(guān)性。漢堡車轍試驗深度越小，路面車轍深度越小。如表2和圖1所示。

2 項目概況

2.1 項目簡介

園博園南路位于北京市豐臺區(qū)，道路為四幅路形式，雙向六車道寬度 3.5m ，設(shè)置中央隔離帶及機(jī)非隔離帶。主路面層為 4cm+5cm+7cm 結(jié)構(gòu)，基層為 18cm 水泥穩(wěn)定碎石 +32cm 二灰穩(wěn)定碎石。道路早期重車較多，目前主要病害為線裂、網(wǎng)裂、龜裂和車轍，病害面積約占路面的 25% ，本次養(yǎng)護(hù)項目主要針對各類病害進(jìn)行日常養(yǎng)護(hù)。園博園南路病害芯樣情況見表3，病害位置基層均存在問題。

如對基層進(jìn)行修復(fù)，養(yǎng)護(hù)周期較長，對周邊交通影響大，本項目嘗試不對基層病害修復(fù)，改為強(qiáng)化面層瀝青路面的抗車轍能力。為瀝青路面養(yǎng)護(hù)工程積累經(jīng)驗，提供參考。

2.2 路面結(jié)構(gòu)力學(xué)驗算

使用HPDS2017軟件進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)力學(xué)驗算，瀝青路面結(jié)構(gòu)性修復(fù)設(shè)計使用壽命為10年，交通量為中等荷載交通量，初始年大型客車與貨車雙向年平均日交通量為3500輛。交通參數(shù)見表4，各類車型中滿載車所占的比例以JTGD50—2017《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》TTC4計算。

設(shè)計使用年限內(nèi)交通量為 5.69×10⁶ 輛，設(shè)計交通荷載等級為中等交通荷載等級。當(dāng)驗算瀝青混合料層疲勞開裂時，設(shè)計使用年限內(nèi)設(shè)計車道上的當(dāng)量設(shè)計軸載累計作用次數(shù)為 9.9×10⁶ ；當(dāng)驗算無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定層疲勞開裂時，設(shè)計使用年限內(nèi)設(shè)計車道上的當(dāng)量設(shè)計軸載累計作用次數(shù)為 4.67×10⁸ ；當(dāng)驗算瀝青混合料層永久變形量時，通車至首次針對車轍維修的期限內(nèi)設(shè)計車道上的當(dāng)量設(shè)計軸載累計作用次數(shù)為 9.9×10⁶ ；當(dāng)驗算路基頂面豎向壓應(yīng)變時，設(shè)計使用年限內(nèi)設(shè)計車道上的當(dāng)量設(shè)計軸載累計作用次數(shù)為 1.28×10⁷ 0

路面結(jié)構(gòu)驗算公共參數(shù)見表5。

路面結(jié)構(gòu)參數(shù)見表6。原路面基層不動，考慮基層和底基層存在破損情況，基層和底基層按最不利情況考慮，視為級配碎石，級配碎石模量取高值 400MPa 。

路面力學(xué)驗算結(jié)果如下（表7)：2種路面結(jié)構(gòu)均可滿足中等交通荷載量在設(shè)計年限內(nèi)的使用要求。如使用雙層改性瀝青混合料加鋪，厚度需增加 1cm 才能滿足設(shè)計要求，模量較高的路面結(jié)構(gòu)疲勞壽命更高，方案具備可行性。

3橡塑復(fù)合改性瀝青混合料的性能

車輛荷載自上而下傳遞，上面層選用改性瀝青，并采用橡塑復(fù)合改性劑對瀝青膠結(jié)料進(jìn)行進(jìn)一步增強(qiáng)，下面層采用 瀝青添加橡塑復(fù)合改性劑對混合料抗車轍性能進(jìn)行提升。通過室內(nèi)試驗對瀝青混合料的性能進(jìn)行驗證。

3.1 原材料

粗細(xì)集料均采用石灰?guī)r，上面層采用SBS改性瀝青，下面層采用 瀝青，添加劑為橡塑復(fù)合RP改性劑，在拌合過程中采用直投方式添加，用量為瀝青混合料重量的 0.4% 。

3.2 級配

上面層采用AC-16，下面層采用AC-25，試驗級配見表8。

3.3橡塑復(fù)合改性瀝青混合料性能

通過室內(nèi)試驗對添加橡塑復(fù)合改性劑的AC-16和AC-25瀝青混合料進(jìn)行配合比試驗并進(jìn)行路用性能驗證。最佳油石比下的體積指標(biāo)見表9，路用性能指標(biāo)見表10。橡塑復(fù)合改性后的AC-16與AC-25的體積指標(biāo)與路用性能均滿足技術(shù)要求，尤其是表征抗車轍能力的動穩(wěn)定度指標(biāo)，在 70% 條件下均高于8000次/mm。

3.4橡塑復(fù)合改性瀝青混合料漢堡車轍試驗

用上面層橡塑復(fù)合改性AC-16與下面層橡塑復(fù)合普通瀝青AC-25共同制作車轍試件，上面層AC-16厚度為 5cm ，下面層AC-25厚度也為 5cm 在 60^°C 浸水條件下測試漢堡車轍試驗深度，試驗結(jié)果為1.89mm 。漢堡車轍試驗也驗證了該路面結(jié)構(gòu)具有良好的抗車轍能力。

4項目應(yīng)用效果

2024年5月，對園博園南路進(jìn)行病害處治。由于高溫性能較高，橡塑復(fù)合改性劑對料溫要求較高，橡塑復(fù)合改性瀝青混合料出料溫度為 180～190°C. 。攤鋪溫度高于 160^qC ，使用雙鋼輪壓路機(jī)初壓，膠輪壓路機(jī)復(fù)壓，鋼輪壓路機(jī)終壓。經(jīng)過一個炎熱多雨夏季的運(yùn)行，園博園南路路面完好，未發(fā)現(xiàn)車轍病害，初步驗證了“柔基強(qiáng)面”式修復(fù)的可行性，長期使用效果有待觀測。

5 結(jié)束語

園博園南路在城市建設(shè)期因重交通造成少量局部基層破壞，而正常運(yùn)行期雖交通量大，但幾乎沒有重型車輛。采用“柔基強(qiáng)面\"式的修復(fù)，施工周期短，對

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自檢狀態(tài)，系統(tǒng)自檢吊架到位情況、變頻器和編碼器通信狀態(tài)等。待系統(tǒng)自檢完成后，正常模式下，測驗人員可預(yù)定設(shè)置采樣器的下放速度及深度或通過操作PLC控制單元控制手柄調(diào)節(jié)變頻器和電機(jī)，以精確完成規(guī)范要求位置的實時測驗或水樣采集。應(yīng)急模式下，測驗人員將開關(guān)置于應(yīng)急模式位置，系統(tǒng)越過變頻器改由旁路工頻供電，有序控制鋼絲繩升降并根據(jù)采樣器姿態(tài)負(fù)荷作相應(yīng)反饋調(diào)整，以確保絞車、鋼絲繩和測驗裝置在收放緊急狀態(tài)下的安全。

3結(jié)束語

隨著水文測驗工作自動化程度的逐步提高，船載水文測驗絞車的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性已經(jīng)成為制約和決定水文測驗工作效率和精度的關(guān)鍵因素。通過船載水文測驗絞車的數(shù)字化改造，大大提高了絞車的自動化、智能化、交通影響小，可以承受高溫和雨季。“柔基強(qiáng)面\"養(yǎng)護(hù)方案為輕載道路的快速養(yǎng)護(hù)提供了參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]金飛龍.半剛性基層損傷特性及服役狀態(tài)評價[D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2019.

[2]姚康.倒裝式瀝青路面結(jié)構(gòu)的力學(xué)行為及性能評估[D].成都：西南交通大學(xué)，2021.

[3]夏菲.級配碎石基層瀝青路面材料優(yōu)化研究[D].南京：東南大學(xué)，2020.

[4]薛小剛.設(shè)置功能層的瀝青路面結(jié)構(gòu)與材料研究[D].西安：長安大學(xué)，2010.

[5]賈凌雁.福建省高速公路瀝青路面溫度場與車轍研究[D].福州：福州大學(xué)，2010.

[6]李寧.廣河高速公路倒裝式柔性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)分析與性能評價[D].重慶：重慶交通大學(xué)，2022.

[7]馮偉.基于足尺環(huán)道試驗的瀝青路面車轍預(yù)估模型及變形機(jī)理研究[D]長沙：長沙理工大學(xué)，2021.

[8]周興業(yè)，王旭東，單伶燕，等.基于RIOHTrack足尺環(huán)道全壽命周期試驗的瀝青路面車轍變形長期演化行為[J].中國公路學(xué)報，2023，36(12)：12-21.

數(shù)字化控制水平。在此基礎(chǔ)上，通過采集器和校準(zhǔn)器的優(yōu)化設(shè)計，與數(shù)字化船載水文測驗絞車搭配使用，構(gòu)建成為結(jié)構(gòu)緊湊、控制精準(zhǔn)、穩(wěn)定高效的船載測驗系統(tǒng)，可以更好地滿足高精度水文測驗工作的實際需要。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊軍，李濤，王正義.新型無絞車全自動化水文纜道測流系統(tǒng)在芭蕉水文站的應(yīng)用[J.四川水利，2024，45(1)：83-86.

[2]陳勝軍.數(shù)字化絞車在水文纜道中的應(yīng)用[J].陜西水利，2019(7)：141-142，145.

[3]孫健.便攜式多功能測井絞車研制及應(yīng)用[J]水科學(xué)與工程技術(shù)，2019(3):95-96.

[4]曹燁.水文吊箱電動絞車使用性能分析[J].科技視界，2015(10)：265，267.

[5]梁林，姬日業(yè).一種水文纜道專用絞車的結(jié)構(gòu)設(shè)計[J].廣東水利水電，2010(8):28-31.