[發(fā)明專利]一種倒裝式半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)層組合的設(shè)計方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211635067.3
• 申請日: 2022-12-19
• 公開（公告）號: CN115748354A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王海有;白哲;王壹帆;王曉豐;岳超;曹金奎;王健;薛秋香;岳現(xiàn)闖
• 申請（專利權(quán)）人: 河南城建學院
• 主分類號: E01C7/18
• 分類號: E01C7/18;E01C3/00;E01C19/15;E01C19/17;C04B26/26
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務(wù)所(普通合伙) 41117
• 代理人: 宋巧蘭

本發(fā)明涉及一種倒裝式半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)層組合的設(shè)計方法，包括以下步驟：第一步，強基薄面型半剛性基層瀝青路面連續(xù)體系結(jié)構(gòu)層組合設(shè)計，強基薄面型半剛性基層瀝青路面連續(xù)體系結(jié)構(gòu)層組合簡稱為基準結(jié)構(gòu)層組合，強基薄面型倒裝式半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)層組合簡稱為目標結(jié)構(gòu)層組合；第二步，在基準結(jié)構(gòu)層組合中增加復合間斷層，其厚度為100mm，形成目標結(jié)構(gòu)層組合，假設(shè)復合間斷層20℃動態(tài)壓縮模量E_目標，計算LA_目標，如果目標結(jié)構(gòu)層組合的LA_目標≤LA_基準即滿足要求；第三步，路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計，主要是復合間斷層的設(shè)計。本發(fā)明的設(shè)計方法可以解決強基薄面型倒裝式半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)層組合路表彎沉值較大的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及道路工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種倒裝式半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)層組合的設(shè)計方法。

背景技術(shù)

由于無機結(jié)合料穩(wěn)定粒料半剛性基層(簡稱半剛性基層)瀝青路面結(jié)構(gòu)層組合承載力強，造價低，被長期普遍采用，已經(jīng)為我國道路工程建設(shè)做出了巨大貢獻，時至今日，我國絕大部分道路工程建設(shè)仍然并將繼續(xù)采用這種路面結(jié)構(gòu)層組合形式。

在半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)層組合中，半剛性基層的承載力強，是行車荷載的主要承受者，而瀝青路面的厚度相對較薄(不超過18cm)，所以稱這種路面結(jié)構(gòu)為強基薄面型路面結(jié)構(gòu)層組合。

強基薄面型路面結(jié)構(gòu)層組合設(shè)計依據(jù)的是多層彈性連續(xù)體系理論，采取的辦法是增強層間聯(lián)結(jié)，在半剛性基層頂部灑布透層油，以增加基層與瀝青路面之間的粘結(jié)力，使半剛性基層和瀝青面層共同承受行車荷載。

強基薄面型路面結(jié)構(gòu)層組合存在的問題是：半剛性基層容易產(chǎn)生裂縫(所謂容易產(chǎn)生裂縫：一是產(chǎn)生裂縫時間早，一年左右就會產(chǎn)生裂縫；二是產(chǎn)生裂縫較多。這是半剛性基層的固有特性)，進而帶動瀝青路面一起產(chǎn)生裂縫即反射裂縫(雖然也有設(shè)置瀝青碎石應(yīng)力吸收層的，但作用有限，結(jié)果也不是很理想)；瀝青路面反射裂縫會成為通道使路表水分下滲到路面結(jié)構(gòu)內(nèi)甚至是土基中而難以排出，結(jié)果導致道路早期損壞(表現(xiàn)為基層強度和承載力降低、唧泥、塊裂、坑槽等)，并使結(jié)構(gòu)性破壞加速，一般實際使用壽命(道路完工通車到發(fā)生結(jié)構(gòu)性破壞的時間)達不到設(shè)計使用壽命(10年～15年)。上述這些早期病害是我國半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)層組合普遍存在的問題，導致維修頻繁，維修費用高，全壽命周期成本高，并且影響車輛通行，道路利用率低，社會成本高。

為了解決上述問題，出現(xiàn)了倒裝式路面結(jié)構(gòu)層組合，它是在半剛性基層與瀝青路面之間設(shè)置碎石層，能夠阻斷半剛性基層裂縫向瀝青路面反射。由于碎石層的抗壓回彈模量(級配碎石抗壓回彈模量平均值為350MPa左右，很難達到450MPa以上；壓縮模量和彈性模量同樣也低)小于半剛性基層，所以稱為倒裝式路面結(jié)構(gòu)層組合，它是間斷體系路面結(jié)構(gòu)層組合。與連續(xù)體系非倒裝式路面結(jié)構(gòu)層組合相比，其存在的問題是：碎石層的抗壓回彈模量小，變形大，導致路表彎沉值較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種倒裝式半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)層組合的設(shè)計方法，通過科學合理地設(shè)計，解決強基薄面型倒裝式半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)層組合路表彎沉值較大的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種倒裝式半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)層組合的設(shè)計方法，包括以下步驟：

第一步，強基薄面型半剛性基層瀝青路面連續(xù)體系結(jié)構(gòu)層組合設(shè)計

進行強基薄面型半剛性基層瀝青路面連續(xù)體系結(jié)構(gòu)層組合設(shè)計是為了提供基準結(jié)構(gòu)層組合，得到其路表彎沉值LA_基準，作為標準；在進行強基薄面型倒裝式半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)層組合的設(shè)計時，其路表彎沉值LA_目標要與LA_基準進行比較，判斷是否滿足要求；

強基薄面型半剛性基層瀝青路面連續(xù)體系結(jié)構(gòu)層組合簡稱為基準結(jié)構(gòu)層組合，強基薄面型倒裝式半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)層組合簡稱為目標結(jié)構(gòu)層組合；