国外路面结构汇总.docx

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国外路面结构汇总

20世纪80年代末期的“七五”国家科技攻关项目就是应当时的生产形势开设的研究课题，由此形成了“半刚性基层重交通道路沥青路面及抗滑表面层成套技术”，因此，我国广泛采用半刚性基层沥青路面结构是有其长期的历史发展过程的，而且为我国沥青路面的发展做出了巨大的贡献。

据了解，国际上在20世纪70年代以前，半刚性基层沥青路面也曾经用得很普遍，并发生了关于基层的“黑白之争”，后来，柔性基层和全厚式路面得到了很大的发展，逐渐成为主流。

由于许多问题，我国许多半刚性基层沥青路面的路面结构在超载车作用及施工质量等各种因素的影响下，提前达到了使用寿命。

现在许多高速公路已经开始进入大修养护和加宽改造的阶段。

而且已经是基层这个承重层发生了损坏，使路面的损坏成为结构性破坏，无法通过沥青面层的维修得到解决，大修作业往往成为“开膛破肚”式的，这是目前面临的一个大难题。

相比之下，国外沥青路面的设计寿命越来越长。

现在又出现了永久性路面或者长寿命沥青路面。

这种理念已在欧美许多国家得到重视，且已经在重交通道路上应用，且在延长沥青路面使用寿命方面获得了极大成功。

半刚性基层沥青路面在达到设计寿命后发生结构性损坏，需要维修基层，与永久性路面确保只维修表面层的思想是最大的差别，是两个完全相反的设计理念。

因此我们必须认真地思考这些问题。

国外沥青路面结构的设计年限

国家

美国

（AASHT093）

德国

英国

法国

南非

日本

加拿大

澳大

利亚

设计

年限

30～50

30～40

40

30～40

20～40

20～40

30～40

20～40

部分国家使用的主要沥青路面结构

国家

主要路面结构

粒料基层

全厚式

混合式

半刚性基层

厚沥青层

下卧底基层

薄沥青层厚

粒料基层

法国

√

√

√（水稳碎石）

英国

√

√（中、轻交通）

√（贫水泥混凝土）

美国

√

√（中、轻交通）

√

日本

√

√

德国

√

√

√

加拿大

√

√

√

中国

√

第一篇澳大利亚沥青路面设计方法

澳大利亚沥青路面设计包括以下三种路面结构组合：

（1）由多层无粘结材料组成的柔性路面；

（2）包括一层或多层胶结材料基层的柔性路面；

（3）柔性路面的沥青加铺层设计。

柔性路面结构类型：

薄沥青层+粒料层

薄沥青层+粒料层+无机结合料稳定材料

薄沥青层+无机结合料稳定材料层

全厚式沥青路面

沥青混凝土面层+粒料基层

沥青混凝土面层+粒料基层+水泥稳定材料层

沥青混凝土层（<150mm）+水泥稳定材料层

沥青混凝土面层（≥150mm）+水泥稳定材料层

沥青混凝土面层（≥150mm）+沥青稳定材料层

柔性路面（含罩面层）设计交通荷载

要理解柔性路面设计的交通荷载参数特点，首先需要在长期范围内理解柔性路面设计过程，以及这种过程怎样反映柔性路面破坏形态。

设计指南提供了三种不同设计方法：

（1）对于粒料基层上薄沥青面层新建路面（表处或25mm以下的沥青混合料），采用经验法。

（2）对于包含一层或多层整体性材料（沥青混合料或无机结合料稳定材料）的新建柔性路面，用力学分析方法设计。

（3）对于柔性路面罩面层，采用经验法设计。

二、新建柔性路面设计

设计指南主要介绍力学设计方法，另外介绍薄沥青层粒料路面的一种经验设计方法。

这种方法经澳大利亚多个单位的使用，其结果与力学方法的结果基本吻合。

应用设计指南设计的路面厚度是满足需要的最小厚度，没有考虑其它因素的影响，这一点对无机结合料稳定材料层显得尤为重要。

柔性路面设计流程

路面力学分析模型

第二篇日本沥青路面

2001年7月～12月，日本道路协会颁布了3本全新的规范：

（1）《关于路面结构的技术基准及解释》；

（2）《路面设计施工指针》；

（3）《路面施工便览》。

结构层

材料、施工方法

质量标准

表面层、

中下面层

热拌沥青混合料

使用满足直镏沥青标准的材料

上基层

沥青稳定碎石基层

热拌：

马歇尔稳定度大于3.43kN

冷拌：

马歇尔稳定度大于2.45kN

水泥及沥青综合稳定碎石基层

单轴抗压强度1.5～2.9MPa

一次变位量5～30（1/100cm）

残留强度比65%以上

水泥稳定碎石基层

7d单轴抗压强度2.9MPa

石灰稳定处理基层

10d单轴抗压强度0.98MPa

级配碎石、级配钢渣

修正CBR80以上

水硬性级配钢渣

修正CBR80以上

14d单轴抗压强度1.2MPa

底基层

未筛碎石、钢渣、砂等

修正CBR3以上

修正CBR20~30

水泥稳定处理

7d单轴抗压强度0.98MPa

石灰稳定处理

10d单轴抗压强度0.7MPa

沥青路面一般情况下由表面层、基层、路盘、路床组成。

根据需要，为保护路面和预防性养护而铺筑的表面处理、起耐磨和抗滑作用而铺筑的薄层称为磨耗层。

对下部为水泥混凝土板上铺筑沥青层形成的复合式路面，其结构设计可按照水泥混凝土路面的设计方法进行。

但对表面层沥青混合料需考虑混凝土板的温度应力等附加因素的影响。

对透水性路面，通常适用于交通量较少的道路。

当使用于交通量较大的道路时，需对路床、路基、基层的承载能力因含水量的变化而降低的情况予以研究。

沥青层一般使用改性沥青，基层一般采用透水性沥青稳定基层或级配碎石，路床上设置10～15cm的反滤层。

表面层和中下面层的最小厚度

设计交通量

（辆/日·单方向）

表面层+中下面层的最小厚度（cm）

设计交通量

（辆/日·单方向）

表面层+中下面层的最小厚度（cm）

≥3000

20（15）

250～1000

10（5）

1000～3000

15（10）

≤250

5

注：

设计交通量很少时可减薄至3cm；括号中的值适用于沥青稳定碎石基层的情况。

基层的最小厚度

材料及施工方法

1层的最小厚度

材料及施工方法

1层的最小厚度

沥青稳定碎石基层

最大粒径的2倍，

且不小于5cm

其它基层材料

最大沥青的3倍，

且不小于10cm

第三篇法国沥青路面设计方法

法国是在路面结构设计中采用典型结构法最优代表性的国家之一。

除了要考虑公路政策、地域环境、气候条件、建设和养护费用等因素以外，采用典型结构法的基础是材料生产、施工工艺的标准化和质量的相对稳定。

典型结构法是一个在严肃的政策、严密的理论、严格的标准和严谨的步骤保证下的完整体系。

习惯上，法国路基路面结构各层的组成和名称包括路基、路面体和面层，其中路基又可细分为天人土基、土基上部（路床，PST）、整平层和改善层。

法国路面结构分层示意图

法国常用路面结构材料名称与缩写

序号

名称（缩写）

中文译名

序号

名称（缩写）

中文译名

1

BAC

连续配筋混凝土

16

GBi

i级沥青碎石

2

BB

沥青混凝土

17

GCH

水硬性炉渣碎石

3

BBDr

透水沥青混凝土

18

GCi

水泥碎石

4

BBM

薄层沥青混凝土

19

GCV

石灰硅铝粉煤灰碎石

5

BBMa

A级薄层沥青混凝土

20

GH

水硬性结合料碎石

6

BBME

高模量沥青混凝土

21

Gi和Si

材料等级

7

BBS

轻交通路面沥青混凝土

22

GLg

粒状矿渣碎石

8

BBSG

半开级配沥青混凝土

23

GLp

预研磨矿渣碎石

9

BBTM

特薄层沥青混凝土

24

GLR

路用结合料稳定碎石

10

BCi

i级水泥混凝土

25

GNT（BiCj）

未处治碎石（Bi类强度Cj级）

11

BCii

栓接i级水泥混凝土

26

LTCC

石灰水泥稳定粉土

12

CD

透水层

27

MTLH

水硬性结合料稳定材料

13

CS

（表）面层

28

SCi

I级水泥稳定砂

14

CV

粉煤灰

29

SH

水硬性结合料稳定砂

15

EMEi

i级高模量沥青混合料

30

SLi（或SLpi）

i级矿渣（预研磨）稳定砂

路面结构的分类

在《手册1977》、《实施细则1988》和1998年版典型结构手册中路面结构共分为六类。

1、全厚式沥青路面——由沥青面层和沥青结合料处治材料基层组成

●二级沥青碎石，GB2

●三级沥青碎石，GB3

●二级高模量沥青混合料，EME2

GB3比GB2具有更好的疲劳性能，但限于产骨料地区或小交通量高质量路基上的结构。

在非特许经营国家公路网不允许使用GB1.一般不用GB2/GB3，因为对同样的厚度，面层疲劳裂缝的发展GB3比GB2少。

全厚式路面的层间条件认为是粘结（连续、全接触）的。

对沥青材料基层总厚度小于等于12cm的结构，路基高程误差应在±2cm以内。

2、水硬性结合料处治基层路面

采用的水硬性结合料稳定材料表22

等级

使用条件

室内最小直拉强度（MPa）

水泥碎石

G3、G4

路用结合料碎石

G3

底基层

水硬性矿渣碎石

G3

预研磨矿渣碎石

G2

底基层

0.95360d

级配矿渣碎石或预研磨矿渣碎石

G1

底基层

0.65360d

石灰硅铝粉煤灰碎石

G3

底基层

15360d

稳定砂（GH/SH结构）

S2或S3

GH下底基层

稳定砂（SH结构）

S3

底基层

3、组合式结构

底基层使用的水硬性结合料稳定材料同表22.基层采用GB3：

其疲劳强度和抗收缩裂缝扩展强度较好。

一般组合式结构组合见下图。

面层

面层

面层

面层

GB3

GB3

GB3

GB3

GC或GLR或GCH（G3）

GLp（G2）

SC3

SL3

复合结构组合图

组合式结构中沥青材料厚度与总厚度的比例等于0.5.组合式结构的基层与底基层认为是粘结的，但在水硬性材料破坏后，层间不粘结。

4、水泥混凝土刚性基层

磨耗基层：

交通量大于等于TC5时，连续配筋混凝土BAC；对VRS交通量TC4-TC5和其它公路交通量TC4-TC6，处治底基层上的5级混凝土BC5；交通量TC2-TC5，排水层上5级混凝土BC5厚板。

底基层：

2级贫混凝土BC2；对PF3或PF4级的水硬性结合料处治改善层上的连续配筋混凝土BAC磨耗季岑，5cm沥青混合料；G3级水泥碎石；对厚板，10cm未处治砂粒排水层。

水泥混凝土刚性基层路面结构组合

交通量≥75VRA：

交通量≤TC630交通量≤TC55

VRNS：

TC320-TC620

面层

面层

面层

面层

GB3

GB3

GB3

GB3

GC或GLR或GCH（G3）

GLp（G2）

SC3

SL3

水泥混凝土磨耗层与底基层的层间条件认为是不粘结的。

5.柔性结构

对VRS交通量大于等于TC6不允许使用。

基层：

GB3；交通量小于等于TC320，B2（B2C2或B2C1）类GNT。

底基层：

B2（B2C2或B2C1）类GNT。

柔性结构组合图见图11。

所在各层之间认为都是粘结的。

6.倒装结构

对于水硬性结合料处治改善层的PF3或PF4级路基不允许使用。

对VRS限于交通量小于等于TC530，对VRNS小于等于TC620。

三级沥青碎石（GB3）基层，B2类C1级GNT。

结构组合见图12.沥青层与GNT的层间条件是粘结的，与处治后的PF3和PF4是不粘结的。

VRS：

交通量≤TC530

交通量≤TC520交通量≤TC320VRNS:

交通量≤TC620

面层

面层

面层

GB3

GB3

GB3

GC或GLR

或GCH（G3）

GLp（G2）

GC或GLR

或GCH（G3）

图11柔性结构组合图图12倒装结构组合图

第四篇南非沥青路面设计方法

在南非基本上采用4种主要路面组成类型：

粒料、水泥稳定类、沥青类和水泥混凝土基层路面