[发明专利]由硬材料构成的新型路面结构

说明书

本发明涉及一种由硬材料构成的新型路面结构。

公路路面一般由若干层形成：

-一层上层，直接与公路车辆接触，可以用例如沥青混凝土这样的传统沥青混合料筑成；以下称为路面行驶层，

-至少一层下层，有时若干下层，构成路面垫层，可以例如由带有水泥砂砾料或矿渣砂砾料这样的水硬性结合料的已处理材料筑成或者由沥青混合料筑成，以下称为路面下层。

在路面施工方面，这些料层可以直接铺设在地基上，也可以铺设在未处理的材料上，例如铺设在未处理的砂砾上或加湿的砂砾上。

在已损坏路面的加固方面，使一层或若干层新的已处理材料层直接同旧路面的上层相接触。

人们知道，公路专家往往对利用具有很强结构能力因而具有高刚度的路面下层很干兴趣，这可以减小料层的厚度，从而降低路面施工的成本。

不过，人们知道，在公路运输造成的张拉荷载作用下，在料层底部，主要在路面下层的底部产生变形和应力。所述变形和应力的重复发生造成机械疲劳，这是开裂现象的原因。

这个众所周知的现象分若干阶段发生：

-首先，路面下层底部局部产生变形和抗拉应力，在损坏的基础影响最大，

-然后，造成细微裂纹，首先发生在损坏的基础，

-最后，当应力大于材料的抗拉强度时，细微裂纹变成裂纹，裂纹向路面上部蔓延，最终导致路面开裂。

人们也知道，如果是硬路面下层，也就是说，其刚度系数高，那么，发生裂纹的现象甚至更为严重。

在解决由公路运输带来的发生裂纹的问题，文献中已提出各种延缓裂纹蔓延的方法。这些方法是在路面行驶层和路面下层之间铺设一种中间材料。所述方法列举如下：

-铺一层交界面，构成沥青/橡胶薄膜，铺在路面下层上，使路面下层以及铺在它上面的路面行驶层不发生移动，

-用具有足够机械特性的聚酯网加固沥青混凝土层的抗拉性能，聚酯网置于路面下层和路面行驶层之间，

-铺一层非编织聚酯，在非编织聚酯上再覆盖一层约五厘米的沥青混凝土用作路面行驶层，

-铺一层浸透沥青结合料的非编织地面纤维材料，构成借助于例如苯乙烯和丁二烯这样的共轭二烯的共聚物加以改进的沥青，如FR-A-2592411专利申请中所述，

-铺一层浸透第一种沥青结合料的地面纤维材料，连接一层拌合第二种沥青结合料的碎石，如WO-94/01623专利申请所述。

这些不同的解决办法都是主张在路面行驶层和路面下层之间铺一层交界面，以便延迟路面行驶层中裂纹的上升。

因为路面已经具有裂纹，这些办法只适用于养护目的。

此外，这些公知技术涉及半硬路面，也就是说，其路面下层由水硬性结合料处理过的材料例如水泥砂砾料或矿渣砂砾料构成。

实际上，这些技术或多或少达到令人满意的效果。

申请人根据这方面的研究工作，力求解决发生裂纹的原因，而不是象已有技术的办法那样解决发生裂纹的结果。

因此，申请人确定，当路面下层的刚度系数高时，路面下层底部表面的状况，特别是其“空心”缺陷的减少，对细微裂纹的形成有影响，因而对发生开裂问题的路面的抗机械疲劳性有影响。

这就是为什么申请人致力于使路面下层底部的平面尽可能平滑，即使这一层铺在表面凹凸不平的材料如未处理材料上或者铺在损坏严重的支承面如待加固路面上，也是如此。

本发明旨在获得一种具有一层硬路面下层的路面，路面具有改善的耐疲劳性，也就是说，路面很好地承受车辆对路面很大的外力作用。

事实上，申请人证实，通过在硬路面下层的下面铺一层特殊料层，可以出人意料地获得一种优质、耐久的并且可以构筑在已损坏支承面上的路面。

因此，本发明第一个目的是提出一种路面结构，所述路面结构自上而下包括：

-一层路面行驶层，

-至少一层硬路面下层，所述路面下层具有高刚度系数并且支承路面行驶层，

-地基，或者未处理材料，或者支承路面下层的已损坏路面，

路面结构的特征在于，它在路面下层的下面包括一层与路面下层相粘附的粘附层，路面下层的刚度系数大于或等于14×10³兆帕，粘附层的厚度使得它为所述路面下层构成一个表面平滑的支承面。

本发明所述的刚度系数根据TOTAL法762-94测得。

本发明第二个目的是提出一种构筑路面结构的方法，其特征在于以下若干连续阶段：