普通公路沥青路面级配碎石基层路用性能及路面结构分析研究

摘要

本文依托辽宁省交通厅公路管理局重点科研项目《辽宁省普通公路沥青路面级配碎石基层应用研究》，针对由于半刚性基层温缩、干缩导致沥青路面结构的反射裂缝问题，对级配碎石材料的路用性能、路面结构，试验路情况展开研究，具体内容有以下几个方面：
　　首先汇总了各规范当中对于级配碎石物理技术指标的相关要求，并严格按照规程中的试验方法对试验路采用的集料进行试验，在试验路级配碎石材料均能达到规范相关标准的基础上，对级配碎石材料进行级配设计，得到骨架密实型和连续级配型两种级配的合成级配以及施工配合比。
　　其次通过室内试验，对级配碎石的静回弹模量、动回弹模量、CBR、永久变形进行研究，试验结果表明两种级配碎石静回弹模量在350MPa左右，且回弹模量随应力变化非线性特征明显；CBR值满足规范要求，骨架密实型级配碎石CBR值大于连续级配型级配碎石；级配碎石材料永久变形受应力条件以及级配组成影响较大。
　　运用ABAQUS有限元分析软件对级配碎石基层沥青路面进行结构分析，结合辽宁省级配碎石基层沥青路面的实际工程，拟定路面结构，计算各结构参数变化对弯沉、沥青层底拉应力设计指标的影响，通过弯沉反算累计当量轴次，综合分析给出适应轻、中等级交通量的合理路面结构，级配碎石基层沥青路面结构对级配碎石层模量、面层厚度变化较为敏感；当级配碎石达到一定模量以上时，级配碎石层厚度对路面结构影响较小，在轻、中交通荷载作用下，推荐级配碎石上基层沥青路面级配碎石层厚度为12～15cm，面层厚度为5～15cm，全柔性基层沥青路面级配碎石厚度在25～40cm，面层厚度为7～1.5cm。
　　对试验路使用情况进行后期观测，检测试验路弯沉、裂缝，平整度等指标，结果表明，级配碎石基层对沥青路面防治反射裂缝作用显著，并且没有出现较大的弯沉、车辙等现象。
　　最后对级配碎石基层技术的经济、社会效益及推广应用前景进行分析，认为级配碎石基层技术是我省未来值得推广应用的路面新技术。