浅谈高等级公路建设中柔性基层的应用

张志春 杨旺志

（1、沈阳市工程监理咨询有限公司，辽宁 沈阳110000 2、辽宁东方市政工程有限公司，辽宁 沈阳110000）

1 我国目前半刚性基层的应用分析

目前在我国高等级公路建设中半刚性基层几乎成了主导的结构形式。通过对国内已建高等级公路的调查发现，强度比较高，相对柔性基层来讲强度高、刚度高，作为承重结构，在路面没开裂之前在承载、扩散荷载、传递到路基方面的性能比较好。但是，半刚性基层也有其无法克服的缺点，即：半刚性基层的收缩开裂及由此引起沥青路面的反射性裂缝轻重不同地存在。在国外，普遍采取对裂缝进行封缝，而在交通量繁重或者高速公路上，这种封缝工作十分困难，严重影响交通，也不安全。而在我国，目前根本就没有发现裂缝就进行沥青封缝的习惯，因而开裂得不到有效的处理。裂缝的存在导致两种后果，首先是裂缝中进水，导致沥青层和基层界面条件的变化，使基层、底基层、路基的水分状况恶化，承载能力迅速降低，表面产生水力冲刷，出现灰浆，并形成裂缝处唧浆、坑槽；第二是车轮从裂缝的一侧经过到达裂缝的另一侧时，荷载变化不再连续，使路面裂缝两侧发生大的应力突变，还形成很大的上下剪切和表面受拉。

2 柔性基层

2.1 柔性基层的定义：采用热拌或冷拌沥青混合料、沥青贯入式碎石，以及不加任何结合料的粒料类等材料铺筑的基层。粒料类材料，包括级配碎石、级配砾石、符合级配的天然砂砾、部分砾石经轧制掺配而成的级配碎砾石，以及泥结碎石、泥灰结碎石、填隙碎石等基层材料。

2.2 柔性基层技术特点和应用效果

针对半刚性基层沥青路面弱点，柔性基层沥青路面由于其良好的使用性能在许多国家得到应用，取得了比较好的使用效果，柔性基层沥青路面结构类型一般分为两种：一是级配碎石基层沥青路面结构；二是在级配碎石基层下加铺一层半刚性底基层，由于半刚性底基层模量较大，级配碎石基层的非线性特点得到发挥，有利于降低沥青层层底拉应力和拉应变，增强沥青层抗疲劳能力。柔性基层沥青路面与半刚性基层沥青路面具有不同的性能特点，可以与半刚性基层沥青路面互为补充。柔性基层沥青路面结构通过采用沥青稳定碎石或级配碎石材料做基层，对交通荷载的响应变的不太敏感，通过自身良好的弹性形变特点，对重交通荷载的适应能力更强，同时，由于两种材料对水的稳定性好，对延长和提高沥青路面的长期使用性能具有更好的作用。

3 沥青路面柔性与半刚性组合基层

3.1 随着半刚性基层的缺点越来越明显地表现出来，现在柔性基层受到越来越多的关注，认为柔性基层可以克服半刚性基层的缺陷，但为了提高路面整体的抗变形能力，将原来的半刚性基层安排在柔性基层下做路面的底基层，以期综合利用柔性基层和半刚性基层的优点，克服柔性基层抗变形能力差和半刚性基层反射裂缝的缺点。

3.2 由于柔性基层具有较大的变形，其自身的破坏主要在反复荷载作用下，当累计残余变形达到一定值，路面会产生沉陷或车辙，这种残余变形是路基和其结构层发生塑性变形的综合反映，它同荷载大小、作用次数、应力水平、应力历史、密实度、级配的性质等有关，故传统的级配碎石由于主要应用在底基层，而受各因素影响，其强度较低，路面破坏往往表现在变形量过大而影响整体强度。如将柔性基层设置在刚度较大的半刚性基层之上，由于半刚性基层的变形较小，对柔性基层的变形起到了约束作用，同时通过级配的调整、施工工艺的提高等，使其强度参数得以较大的增加，则路面结构的应力分布、受力等与传统的柔性基层结构受力状态有所不同。故可通过柔性基层与半刚性基层的优化组合，提高路面的使用性能，减少路面的早期病害。

4 结论

通过半刚性基层与柔性基层的组合，可以减小半刚性结构层的温度梯度，加强整个路面结构的排水性能，并且由于级配碎石相对较大的应变能，能够有效地消减沥青路面的反射裂缝，减少水损害的发生，改善路面的长期使用性能和适应环境的能力。试验证明，组合式沥青路面结构能够有效地发挥半刚性基层高强度的优点及级配碎石良好的性能，减少路面早期破坏，提高路面长期使用性能。

[1]中华人民共和国交通部.JTGD50-2006公路沥青路面设计规范[s].北京:人民交通出版社.

[2]姚祖康.对国外沥青路面设计指标的评述（连载一）[J].公路,2003,(3):18-25.