长寿命路面结构类型与路面破坏形式研究

２０１１年第３３期

ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮＯ公路与管理。

科技信息

长寿命路面结构类型与路面破坏形式研究

王华娟

（重庆市设计院中国重庆４０００１５）

【摘要】伴随着改革开放近三十年的发展．我国公路建设也进入了一个高速发展的时期，随着道路交通量的日益增长，公路通车总里程及

高等级公路通车里程也日新月异。由于生活水平的不断提高。人们对道路快捷性、安全性、和舒适性的要求也逐渐提高。因此，要求公路工作者不断努力研究和开发使用性能越来越好的路面结构。

【关键词】市政道路；长寿面路面；路面破坏；横向裂缝；舒适性；拉应变：抗拉强度；耐久性

０引言

长寿命沥青路面的理念是采用较厚的沥青结构层．避免结构性车辙和降低传统的沥青屡底开裂．使沥青路面的寿命周期能够达到４０年以七。沥青路面的破坏主要发生在表面层的顶部．因为随着沥青层厚度的增加．产生传统的疲劳损坏的概率也会随之大大降低．路表面的损坏值会逐渐积累直到达到其临界水平状态．其一般性处理方法就是将损坏的面层或顶层铣刨后重新铺筑．沥青面层材料加工处理后能继续循环使用．这样町以保证长寿命路面结构层不会产生破坏．并可以长期的使用下去。从而实现路面的长寿命。

断裂等病害．具有良好的耐久性；而且提高了路面板的整体性，使之具有较高的承载力。

在国外．经过近７０年的实践．一致认为ＣＲＣＰ具有行车舒适平顺、极少养护、耐久性好的优点。从全寿命周期分析，ＣＲＣＰ的经济性是非常合算的．现已广泛地府用于机场道面、高等级公路、和道路的加铺。同时．关于ＣＲＣＰ各方面的研究也取得了许多成果和进展。

钢纤维混凝土的简称是ＳＦＲＣ．是一种高强复合材料．在水泥混凝土中均匀的插入短钢纤维．ＳＦＲＣ有较大的变形能力，在受力过程中．其韧性为普通混凝土４０．２倍．延性为普通混凝土的２倍．耐冻融破坏指标为混凝土的１．９倍，抗裂指标为普通混凝土的７倍。ＳＦＲＣ具有高抗震性，抗高冲击性的特点．在耐疲劳试验中，对２００万次时强度，单轴抗压动强度提高１ｌ％．偏振弯曲疲劳可达到裂开强度的９０％：在抗爆破试验中，当钢纤维掺率为混凝土体积２％时．ＳＦＲＣ的抗爆破坏冲击动力强度为普遍混凝土的５一ｌＯ倍。

钢纤维混凝土抗裂性能好．与一般混凝土相比出现裂缝时间较晚。，路面主要承受弯拉作用。裂缝一般出现在面层的底侧，并且从底侧扩展到表面所要时间较长。另外．钢纤维混凝土面层裂缝很细且不连续，很少有裂缝能贯穿整个路面。即使出现裂缝。其状态也与普通混凝土不同。

复合式路面是指面层由水泥混凝土板（ＣＣ）及板上沥青混凝土层（ＡＣ）构成．或由水泥混凝土复合板构成的路面结构。水泥混凝土包括：碾压水泥混凝土（ＲＣＣ）、连续配筋混凝土（ｃＲｃ）、普通水泥混凝土（ＰＣＣ）及钢筋混凝－１－（ＪＲＣ）等。近几｛‘年来．加拿大、澳大利亚、日本、两班牙、美国、法同等同家都先后进行ｒ复合式路面技术的开发与分析研究．己分别铺筑试验路和实体工程数ｆ‘万平方米毫数百万平方米。纵观目前国内外发展状况．复合式路面的型式大致有以下５种：

（１）碾朦钢丝网水泥混凝卜路面：

（２）上低塑下碾压复合式混凝土路面；

（３）上柔下刚复合式混凝土路面：

（４）索混凝土与钢纤维混凝土的双层复合式路面：（５）钢纤维混凝土与素混凝土三分层复合结构。

１长寿命路面结构类型及基本概念

１．１基本概念

由于交通量的迅速增长．原有的沥青路面结构已不能满足路面的长期使用要求。长寿命沥青路面随之产生。它是围际道路工程界界提出的新技术。这种路面的理念是所设计的沥青路匝采用较厚的沥青层．避免结构性车辙和降低传统的沥青层底开裂．使其使用寿命能够达到４０—５０年以上。长寿命路面的设计思路是：路表至深度为１０—１５ｃｍ为高受力区域．表面层厚４０—７５ｒａｍ采用ＳＭＡ或开级配磨耗层．中间层采用高模量抗车辙沥青混凝上．基层处容易产，￡最大拉应变．在轮载和温度反复作用下容易产牛裂缝．因此要求基层有足够的疲劳稳定性避免产生结构性破坏。路表面直接承受轮载及温度应力是发生损坏的频繁地带．当路面的损伤积累到其临界水平时．其基本处理方法就是将损坏的面层铣刨重新加铺．以保证路面结构层在寿命周期内部不发生损坏．并能一直使用下去．并较好的应付日益增加的轴重及交通量。长寿命路面主要应对重交通量道路．经适当调整也可用于中、轻交通道路。

典型的长寿命沥青路面其结构要点如下：

（１）轮载Ｆ１００—１５０ｍｍ区域是商受力区域．也是各种损坏（主要是贯穿开裂和车辙）的发生区域：

（２）面层厚４０—７５ｍｍ．高质量沥青混凝土为车辆提供优良的行驶界面．抵抗来自外部的倚载及温度应力．具有一定的表面构造深度，水稳定性好、抗车辙：

（３）中间层厚１００一１７５ｍｍ，应具有稳定性和耐久性，稳定性主要来源于集料的互相接触形成嵌挤和使用高温稳定性好的粘结料。采用高模量抗车辙混凝土：

（４）ＨＭＡ基层７５—１００ｒａｍ高柔性抗疲劳沥青混凝土起到抵抗疲劳开裂的作用。应具备水稳定性好、抗疲劳、高柔性：

（５）最大拉应变来自于ＨＭＡ基层底部．该区域频繁发生疲劳开裂。该区域的弯拉应变．对于控制沥青层自下而上的疲劳开裂。防止路面过早出现结构性损伤具有不可替代的作用：１．２长寿命结构类型

巨前能够实现长寿命路面的路面结构有：（１）连续配筋水泥混凝土路面结构：（２）钢纤维水泥混凝土路面结构：

（３）复合式路面结构。

连续配筋混凝土路面是道路工程师为了克服接缝水泥混凝土路面的各种病害及改善路用性能而采用的一种混凝土路面结构形式．为了克服ＣＲＣＰ在路面纵向收缩产牛的开裂．闪此．ＣＲＣＰ在施Ｔ时中间不设横向接缝（除施工缝及构造所需的胀缝处），形成一条完整而平坦的行车表面，不仅克服了普通水泥混凝土路面经常发生的卿泥、板角

２长寿命路面破坏形式

进行合理的路面设计必须对路面破坏模式有正确的认识．各种有可能产生的破坏模式的多少对路面寿命的长短起着关键作用。路表面在荷载及环境气候条件（主要是水分和温度）的反复作用下．其抗磨耗、抗老化、抗水损害、抗疲劳性能、抗车辙性能、以及抗温缩裂缝性能不断下降，并且路表面平整度、舒适（表面功能）性、低噪音、抗滑性等等也随之下降。因此。即使路面建筑在路基绝对稳定的前提下不发生任何破坏也是不可能的。而且施工的变异性和离析问题目前还得不到有效的控制。完全不出现松散、坑槽等也难以保证。表面层冈其承受荷载、温度应力最大，又直接暴露在空气巾。出现沥青老化、抗滑车辙、温缩裂缝、磨损及减噪性能下降、平整度衰减、舒适性能下降等病害都是无法避免的。

长寿命路面并不是一直不损坏．其表面层使用年限是有限度的．但要保证面层以下不发生结构性损坏。在平时的日常性养护中．应对表面层进行预防性养护和跟踪观测．发现『Ⅱｌ题立即处理，微小裂缝等效损坏即使处理．较大的损坏及时进行预防性养护。发现有局部的小损坏及时修补．有较大的损害时立即进行铣刨、罩面、等处理办法。要阻止路面产生结构性损坏，即表面层以下不产生破坏．否则仅仅对路面表层修复就无法解决了。

（下转第２７５页）

万方数据

辩技信毫。电力与能源ｏ

２０１１年第３３期

致如下：

４．１将ＤＧ数据接入ＧＰＲＳ终端

ＤＧ数据叮以通过终端预留的ＲＳ～２３２端口或ＲＳ－－４８５端口接入就近的无线抄表单元的ＧＰＲＳ终端设备。因为ＤＧ数据的数据量少、实时性要求较高；而电能表数据的数据量较大、实时性要求较低，可以通过修改ＧＰＲＳ终端的数据传输程序。设置传输优先等级．确保两类数据都能高效传输。

４．２

调，由此提出了通过无线网络将Ｄｃ接入配电网自动化系统的构想．将ＤＧ作为配电网的垂要的组成部分融人到配电自动化系统中。从而

保障ＤＧ安全可靠的并网运行。ｌ皇＇ｌ

【参考文献】

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学院学报：ｆＩ然科学版．２００５，ｌ（４）．

ＧＰＲＳ网络接人方式改造

为保让ＤＧ数据传输的可靠性和实时性．可将ＧＰＲＳ的接人方式

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［３］－Ｔ＿志群。朱守真。周双喜，等．分布式发电对配电网电压分布的影响，２００６，２８

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［４］ＣｏｎｔｉＳ，ＲａｉｔｉＳ，Ｔｉｎｓｃ．Ｓｍａｌｌ—ｓｃａｌｅＥｍｂｅｄｄｅｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＥｆｆｅｃｔｏｎＶｏｌｔａｇｅ

Ｐｒｏｆｉｌｅ；Ａｎ

Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ

Ｍｅｔｈｏｄ．１ＥＥ

Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ－Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ

Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ

ａｎｄ

改为专线接入方式，许设置“心跳功能”．确保ＧＰＲＳ线路永远在线。４．３对配电自动化系统监控软件的改造

配电自动化软件通常部具有良好的可扩展性．可通过附加ＤＧ数据处理模块的方式．在现有的配电自动化软件上实现Ｉ）Ｇ监控。ＤＧ并网同时会影响到电力系统潮流计算、状态估计等分析运算的计算方法．因此。以此为基础的高级分析处理功能单元也要作出相应的改变。

当然．ＧＰＲＳ网络还不能够充分满足孤岛榆测的实时性要求．但是，还是可以作为后备检测．在保护装置动作后．通过配电自动化系统核实形成孤岛的ＤＧ是否ＪＥ确断开．以确保用户和检修人员的人身安全。同时，随着技术的发展．更高速、更可靠的无线网络将会提供给人们从根本上解决孤岛问题的途径。

Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ．２００３，１５０（１）：７８－８６．

【５］工希舟。陈鑫，罗龙，等．分布式发电与配电网保护协调性研究．继电器，２００６，３４（３）．

［６］ＧＩＲＧＩＳ

Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ

Ａ．ＢＲＡＨＭＡＳ．ＥｆｆｅｃｔｏｆＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎｉｎ

Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ

Ｏｎ

Ｏｎ

ＰｒｏｔｅｃｔｉｖｅＤｅｖｉｅｅＬａｒｇｅ

Ｓｙｓｔｅｍ．Ｉｎ：Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆ

２００１

Ｅｎｇｉｎ∞ｒｉｎｇ

ＳｙｍｅｍｓＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ

ＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．Ｈａｌｉｆａｘ（Ｃａｎａｄａ）：２００１，１１５—１１９．

［７］丘东元．张渡，韦聪颖．改进式自主均流技术的研究【Ｊ】．电工技术学报，２００５，２０（ｉｏ）：４ｉ＿４７３．

［８］王风岩．许峻峰，许建平．开关电源控制方法综ｉｔ；［１１．机车电传动．２００６（Ｉ）：６一

ｌＯ．

５结束语

本文分析了分布式发电并网运行给配电网运行带来的主要问题．并对部分问题的解决方案进行了一些有益的探索。ＩＸ；并网的许多问题根源于分布式电源跟整个配电系统信息交互不够．不能够相互协

［９］韦聪颖，张波．开关电源并联运行及其均流技术们．电气自动化，２００４，２６（２）：

３０．

【责任编辑：王爽】

（上接第２２８页）３结束语

总之．长寿命沥青路面的破坏模式和普通沥青混凝士路面相似．但两者的差别在｛：长寿命沥青路面的破坏必须控制在表面层．如表面的车辙、松散、表面磨光、纵横向裂缝、坑洞等．而应避免中面层以下的

西Ｔ学院学报．２００６．１７（２）：０９一１１．

［２】沈金安．国外沥青路面设计方法总汇［Ｍ１．北京：人民交通把版社。２００４：２０５—

２１９．

作者简介：王隼娟（１９８２一）．女．汉族。重庆人，２００３年毕业于重庆市交通学院路桥专业，助理工程师，现在主要从事市政方面的方面的工作。

路面结构产生结构性破坏。ｅ

【参考文献】

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［责任编辑：王静】

（上接第２４９页Ｊ钢筋，将连接钢筋与护栏钢筋网绑扎，可以增加防撞强度。

ｆ参考文献】

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４小结

本文主要分析了我国农村公路的建设现状及存在的问题．并针对农村公路安全设施建设不到位的问题提出了几点建议．希望对以后农

［３】中华人民共和目国务院．农村公路建设规划ｌｓＪ．２００５．

［责任编辑：江广曩】

村公路建设有用。ｅ

Ｉ上接第２４６页）４安全保障措施

４．１注浆管路及连接件必须采用耐高压装置．当压力上升时．要防止管路连接部佗爆破伤人：

４．２注意机械使用、保养、维修．注意安全用电．经常进行检查杜绝漏电，并派々人操作和维修，非机电修理人员不得随意拆除装置；

４．３由于施工场地工作面多．应注意相互的十扰和存在的安全隐

１９９Ｓ．

【参考文献】

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患。ｅ

【责任编辑：常鹏飞】

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万方数据

长寿命路面结构类型与路面破坏形式研究

作者：

作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：

王华娟

重庆市设计院 中国重庆400015科技信息

Science & Technology Information2011(33)

参考文献(2条)

1. 沈金安 国外沥青路面设计方法总汇 2004

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