试是裂缝、松散、变形等破坏的定量描述；弯沉由标准黄河车 ( 后轴重 10t) 及 5.4m( 或
3.6m) 弯沉仪测试；摩擦系数由摆式摩擦系数测定仪测试；构造深度由 25ml 标准砂 ( 粒
径 0.15 ～ 0.3mm) 摊铺得；平整度为 3m 直尺每 100m 路段连续测 10 尺所得统计结
果；车辙是 3m 直尺在轮迹带上所测沉陷深度。
沪宁高速公路无锡试验路段是本次调查唯一针对高速公路特点的路面结构，通过近三 年的运行和观察，对高速公路设计与施工提出了许多有益的结论。 (1) 半刚性基层路段弯沉在 (2.13 ～ 8.25)(1/100mm) 范围，级配碎石段 (X 、 X Ⅰ ) 弯 沉为 0.122mm 和 0.135mm ，但在裂缝边缘弯沉值明显大于没有裂缝处的弯沉，裂缝边 缘弯沉最大达 20(1/100mm) 。因此，在试验路段弯沉绝对值能满足高速公路强度要求，但 必须注意裂缝对半刚性路面结构强度影响。 (2) 路面平整度基本没有改变，并能满足要求。 (3)1994 年夏季高温持续时间长，对沥青路面高温稳定性提出了严峻的考验。 1994 年观
PF1
PF2
PF3
交通等级
To(750-2000) 7BB+7BB+25GC+25GC 7BB+7BB+25GC+20GC 7BB+7BB+25GC+25GC
T1(300-750) 8BB+25GC+25GC
8BB+25GC+20GC
8BB+20GC+20GC
T2(150-300) 6BB+25GC+22GC
沥青路面抗滑性能评价方法主要是测定面层的摩擦系数和纹理 ( 构造 ) 深度。沥青 面层纹理深度与矿料的抗磨能力 ( 磨光值指标 ) 和沥青混合料高温时的内摩阻力和粘聚 力有关。纹理深度达到要求必须合理选定矿料级配、沥青材料满足高等级道路石油沥青技术 标准。
调查路段面层矿质材料为石灰岩，磨光值只有 37 左右，达不到高等级公路和大于 42 的要求。
贫混凝土， 15 另有防冻层
英国 9.5 ～ 16.9
贫混凝土， 15 另 有底基层
瑞典
12.5
水泥粒料
南非
17.5
水泥砂砾， 30
西班牙
8
水泥粒料
当前的规定
2.3 其它高速公路路面结构 表 3 沥青路面典型结构设计
长度 道路名称
(km)
面层 (cm)
路面结构 基层 (cm)
底基层 (cm)
广佛路 15.7
一些国家在高等级公路上实际采用过的半刚性基层沥青路面结构见表 2 。 表 2 一些国家在高等级公路上实际采用过的半刚性基层沥青结构表
国家 沥青层厚度 (cm) 半刚性材料层厚度 (cm) 备注
日本 20 ～ 30 水泥碎石， 30 ～ 20
荷兰 20 ～ 26 水泥碎石， 40 ～ 15
西德
30
面层磨擦系数普遍较小，不满足抗滑性要求。 3.4 路面结构强度分析
调查路段经过两年的弯沉及交通量实测，结果表明：不同调查路段由于承受的交通量 不同，虽然路面结构相同，但强度系数不同。因此，只有根据强度系数才能判别路面结构是 否达到使用寿命。同时，有些路段其路面结构组合及厚度明显不符合设计要求或施工质量较 差，因此必须调整设计厚度及结构组合。 3.5 沪宁高速公路无锡试验路综合调查
正在建设的沪宁高速公路路面结构如表 4 。 表4
标段 结构层
F7
A1 B5 C1 C5 D1 D7 E1 F1 G1 G5 G6
B4 B7 C4 C2 D6 D9 E5 F6 G2
G4
面层
16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 AC AC AC AC AC AC AC AC AC AC AC
测结果表明，试验路段车辙较 1993 年基本没有变化。 (4) 路表面在行车碾压作用下，行车带渗水很小或根本不渗水。 (5) 从路面构造深度和摩擦系数二方面分析，面层摩擦系数较 1993 年减少约 (9 ～ 14) ， 在 1993 年新铺路段，摩擦系数从 65.4(LK-15A) ， 61.9(LH-20 Ⅰ ’) 分别减少到 35.4 和 32.0 ，减少约 30 。对同一级配来说， LH-20 Ⅰ ’ 玄武岩径一年行车碾压后的摩擦 系数值比行车碾压二年后砂岩 (LH-20 Ⅰ ’) 的摩擦系数值还要小，说明玄武岩的抗摩擦 能力小于砂岩。对 LK-15A 加铺层段， LK-15A 段的摩擦系数 LH-20 Ⅰ ’ 加铺层路段 摩擦系数大。 (6) 对比英国产摩擦系数仪，英国产摩擦仪测试结果较国产摩擦仪增大范围是： (16.6 ～ 23.65) 平均约 21.0 ，其回归关系式为
4 中粒式
25 水泥碎石或 25-28 水泥土
5 细粒式
31 水泥石屑
沈大路 375
4 中粒式 5 细粒式 6 沥青碎石
25 水泥碎石
京津塘 142.5
5 中粒式 6 细粒式 12 沥青碎石
25 水泥碎石 30 石灰土
京石 14
4 中粒式 8 沥青碎石
15 二灰碎石 40 石灰土
济青路
15-18 开级配中粒式 38-40 二灰碎石 42 石灰土
3.2 数据采集方法
(1) 合理性检验。由于实测数据存在偶然误差，因此，在进行误差分析之前，须去除观测数
据中那些不合理的数据，代之以较合理的数据，进行合理性检验。
实际工作中常用 3σ 原则和戈氏准则， 3σ 原则较近似，戈氏准则较合理。
(2) 代表值的确定。代表值是在最不利情况下可能取得的值：
6BB+22GC+20GC
6BB+20GC+18GC
T3(50-150) 6BB+22GC+20GC
6BB+18GC+18GC
6BB+ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ5GC+15GC
注： (1) 交通等级栏下括号内的数值指一个车道上的日交通量，以载重 5t 以上的车计； (2)PF1 ， PF2 和 PF3 指土的种类和土基的潮湿状态， PF1 相当于一般的土基； (3)BB 指沥青混凝土， GC 指水泥粒料； (4) 表中数字单位为 cm 。
基结构 ( 即填控情况 ) 不同的地带类型，不同的路面结构 ( 含不同材料和不同厚度 ) ，
不同的使用状态 ( 如完好，临界和破坏 ) 和不同的交通量。被选择的路段的基层结构应符
合《公路路面基层施工技术规范》的规定，即不是用稳定细粒土或悬浮式石灰土粒料做的基
层。路段长度在 100 ～ 500m 之间。为此，浙江、江苏和安徽分别选择 320 国道嘉兴段，
注： AC- 沥青面层 (4cm 中粒式， 6cm 粗粒式， 6cm 中粒式 ) ； LFA- 二灰碎石， LF- 二灰， LS- 石灰土； LFS- 二灰土， LFD- 二灰砂。
国内七 · 五期间修筑的主要几条试验路的结构、实体工程及正在建设的一些高等级 公路的结构表明，半刚性基层是沥青路面最主要的结构类型，同时，不同设计人员所提出的 结构组合相差较大，甚至，对同一条路，不同设计单位设计的路面结构相差也很大。因此， 根据设计与施工经验提出的适应不同地区的典型结构具有一定的理论意义和实践意义。
沥青路面车辙是高等级公路重要病害之一。国外设计方法中 A Ⅰ法以控制土基顶面 压应变为指标， shell 设计方法则通过分层总和法直接从沥青面层厚度及面层材料诸方面 控制车辙。我国还没有采用车辙指标，作为设计控制值，而是通过材料动稳定度或其它指标 达到减少车辙的目的。对半刚性基层沥青路面，由于土基顶面压应力较小，在重复荷载作用 下土基产生的再压实的剪切流动引起的。在调查路段，沥青贯入式结构由于其级配较差，在 重复荷载作用下极易产生剪切流动和再压实，同时其高温稳定性较差，调查路段车辙量较大。 3.3.3 抗滑能力
基层
30 30 25 25 40 38 30 20 18 20 20 LFA LFA LFA LFA LFA LFA LFA LFA LFA LFA LFA
底基层
30 30 33 33 18 20 33 40 36 40 40 LF LFS LS LFS LF LFS LFS LFS FS LFS LFD
刚性基层沥青路面典型结构设计
摘要：通过对江苏、安徽、浙江三省高等级公路若干线段及沪宁高速公路无锡试验段的调查、 测试和分析，提出了高等级公路半刚性基层沥青路面典型结构图式及其注意事项，对半刚性 基层沥青路面的结构设计具有较好的参考价值。
1 概述 我国 90% 以上的高等级公路沥青路面基层和底基层采用半刚性材料。半刚性基层沥 青路面已经成为我国高等级公路沥青路面的主要结构类型。 在七 · 五期间，国家组织开展了 “ 高等级公路半刚性基层、重交通道路沥青面层 和抗滑表层的研究 ” 的研究工作，对沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性，沥青面层的 开裂机理、车辙和疲劳、抗滑表层设计和应用、半刚性基层材料的强度特性和收缩特性，组 成设计要求等进行了深入的研究工作，提出了较为完整的研究报告，为高等级公路半刚性基 层沥青路面的设计和施工提供了理论依据和技术保证。 由于现行的《柔性路面设计规范》颁布于 1986 年，随着国家对交通运输业的日益重 视和人们筑路经验的不断提高，一致认为 1986 年版的《柔性路面设计规范》已不能满足 高等级公路半刚性基层沥青路面的需要。由于对半刚性基层认识不足，使得设计结果具有一 定的盲目性，设计结果要么过分保守，要么因路面结构设计不当而产生早期破坏，造成很大 的经济损失。因此，如何利用七 · 五国家攻关项目取得的成果，结合近十年来半刚性基层 沥青路面的设计和施工经验，根据实际使用效果，提出适合本地区特点的路面结构，对路面 结构设计方法的更新和路面实际使用效果的改善具有重要的意义。根据江苏、安徽、浙江高 等级公路的实际，江苏在镇江、无锡、苏州、徐州、连云港共计 4 线 10 段进行调查，安 徽在合肥、马鞍山、淮南三市调查了 3 线 8 段，浙江在嘉兴和杭州调查了 2 线 5 段共 计 9 线 23 段。调查的路面结构具有一定的典型性。 2 国内外研究概况 2.1 国外国道主干线基层的结构特点 国外国道主干线基层结构有以下特点： (1) 多数采用结合料稳定的粒料 ( 包括各种细粒土和中粒土 ) 及稳定细粒土 ( 如水泥土、 石灰土等 ) 只能用作底基层，有的国家只用作路基改善层。法国和西班牙在重交通的高速 公路上，要求路面底基层也用结合料处治材料。 (2) 使用最广泛的结合料是水泥和沥青，石灰使用得较少。此外，还使用当地的低活性慢凝 材料和工业废渣，如粉煤灰、粒状矿渣等。 (3) 有的国家用沥青稳定碎石做基层的上层，而且用沥青做结合料的结构层的总厚度 ( 面 层 + 基层的上层 ) 常大于 20cm 。