[发明专利]一种结构层寿命逐层递增的耐久性沥青路面设计方法

说明书

技术领域

本发明属于公路设计施工技术领域，尤其涉及一种结构层寿命逐层递增的耐久性沥青路面。

背景技术

我国现行《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2006)规定：高速公路和一级公路沥青路面的设计寿命为15年，普通公路为6-12年，而且面层和基层的设计寿命相等。按照这一标准，即使全面实现设计目标，若干年后，每年仍将有近1万公里高速公路沥青路面必须进行从面层到基层的大修改造；即使不考虑巨额资金的承受能力，长达半年以上的施工周期也必将对路网的通行能力与运输效率产生极大的负面影响，更会对交通运输管理部门产生巨大的社会压力。可见，提高沥青路面使用寿命已成为公路交通领域刻不容缓的重要任务。

确保沥青路面在设计寿命的年限内不发生整体性结构破坏是沥青路面设计的根本目的，然而，我国在用的高速公路沥青路面大多在使用8～10年后即出现明显的结构性破坏，须进行铣刨罩面或加铺，从而引起社会与用户的非议，以高速公路为例，按照规定，在进行沥青路面设计时，无论是表面层还是中、下面层，无论是基层还是底基层都是按照15年进行设计的。换言之，当路面使用

年限达到15年时，无论是那个结构层都将发生或即将发生结构性破坏。然而，到目前为止，我国高速公路使用年限达到15年的路段已超过5000公里，这些路段虽然大部分已进行表面层或中、上面层的翻修，但绝大多数路段都未进行基层翻修，且使用状况良好，至于沥青面层的破坏虽然存在疲劳开裂等结构性破坏，但也有不少为车辙等功能性破坏，可见，即使达到了设计年限，各结构层出现全面破坏的情况仍非常少见。另一方面，我国高速公路上运营的车辆存在着严重的超载现象，加之随着国民经济的高速发展，我国的汽车保有量以难以想象的速度快速增长，因此，高速公路开放交通后，其交通量的增长远高于预期，两种因素交互作用导致大部分高速公路的累计交通量在开放交通8～10年后即达到设计的累计交通量。综合以上两个方面的因素可以发现，我国高速公路沥青路面设计施工质量总体上状况良好，达到或超过了设计的累计交通量。然而，在已建高速公路中，设计时基层和面层是按照等寿命设计的，而绝大多数情况是面层破坏、基层没有破坏，呈现出不相等的使用寿命，可见，我国现行的沥青路面设计规范尚存在一定的不合理性。

在进行结构的疲劳寿命设计时，通常有两种思路：一种是等寿命的设计思路，即将结构的各组元都按相同的使用寿命设计，工作中，当某一组元发生破坏时，其它组元也都已接近其设计寿命的末期，从而可避免出现材料的浪费，降低建设成本。另一种是变寿命的设计思路，即根据各组元的重要性、修复与重新建造的成本以及修复与重建的便利性，分别将其设计成不同的使用寿命。通常是内部组元修复不便，设计寿命高，外部组元便于修复，设计寿命低，重要程度高的组元设计寿命高，重要程度低的组元设计寿命低，维修重建难度大的设计寿命高，维修重建难度小的设计寿命低，甚至为了保护重要组元不损坏，专门设计一些易损组元，有意识引导结构的预先破坏向这些组元集中，而保护那些难以修复重建与修复重建成本高的组元，使其避免发生破坏。

沥青路面具有典型的层状结构特征，由于沥青路面上面层位于路面顶面，修复与重建的时间短、成本低，而靠下面的结构层出现破坏需维修重建时，其上部所有结构层都将废除重建，而不管其是否已经破坏，因此，越下面的结构层修复与重建所需的时间越长，花费成本也越高。可见，为提高沥青路面整体结构的使用寿命，应对各结构层的使用寿命进行更为科学的规划，而变寿命的设计思路正是耐久性沥青路面所追求的设计理念，也是全寿命周期设计与预养护技术所必须贯彻的设计理念。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构层寿命逐层递增的耐久性沥青路面，旨在解决在已建高速公路中，基层和面层是按照等寿命设计的，而绝大多数情况下，公路是面层易破坏、基层很少损坏、路基基本没有破坏，呈现出不相等的使用寿命，沥青路面设计不合理的问题。

本发明是这样实现的，一种结构层寿命逐层递增的耐久性沥青路面，该结构层寿命逐层递增的耐久性沥青路面包括：耐久性面层、长寿命基层、永久性路基；

所述耐久性面层设置在所述长寿命基层的上部，所述长寿命基层设置在所述永久性路基的上部。

进一步，所述耐久性面层由中上面层及下面层构成，所述中上面层设置在所述下面层的上部。

进一步，所述中上面层的设计寿命为10年～15年，所述下面层的设计寿命为20年～30年。

进一步，所述长寿命基层的设计寿命为40年～60年。

进一步，所述永久性路基的设计寿命大于60年。