我國(guó)現(xiàn)行瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的一些問(wèn)題,主要表現(xiàn)如下:
1、設(shè)計(jì)指標(biāo)不可控制。設(shè)計(jì)指標(biāo)應(yīng)該是路面結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生損壞的控制指標(biāo),即設(shè)計(jì)模型與路面結(jié)構(gòu)損壞模型應(yīng)該一致,但實(shí)際情況告訴我們,彎沉指標(biāo)無(wú)法與多種破壞類(lèi)型和破壞標(biāo)準(zhǔn)相統(tǒng)一、協(xié)調(diào),現(xiàn)有瀝青路面的損壞湖設(shè)計(jì)模式大不相同,設(shè)計(jì)指標(biāo)形同虛設(shè)。路面設(shè)計(jì)的宗旨是防止在設(shè)計(jì)年限內(nèi)總交通量反復(fù)荷載作用引起路面疲勞破壞,實(shí)際上絕大部分路面在交通量遠(yuǎn)未達(dá)到設(shè)計(jì)交通量的早期已經(jīng)發(fā)生了破壞,疲勞破壞的指標(biāo)還沒(méi)起到控制作用。路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本思想是路面結(jié)構(gòu)的承載能力主要依靠半剛性基層,路面結(jié)構(gòu)破壞就意味著基層破壞。實(shí)際上現(xiàn)在許多高速公路的彎沉值都非常小,似乎路面不該破壞,可是實(shí)際卻壞了。另一方面,一旦水滲入基層、路基、彎沉又會(huì)變得很大。也就是說(shuō),路面破壞程度與路面驗(yàn)收時(shí)的彎沉經(jīng)常不相關(guān)。
2、理論驗(yàn)算定條件不準(zhǔn)確。按照現(xiàn)有公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范,在進(jìn)行瀝青路面結(jié)構(gòu)彎拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí),假定層間接觸條件是連續(xù)接觸,在這種條件下進(jìn)行應(yīng)力驗(yàn)算,半剛性基層頂面的瀝青面層處于受壓狀態(tài),所以瀝青面層不會(huì)發(fā)生彎拉疲勞破壞。實(shí)際上,很難做到瀝青層與半剛性基層的連續(xù),即使是瀝青的上、中、下面層之間,由于施工污染,施工非連續(xù)性等原因,瀝青層之間都有可能是部分連續(xù)或者滑動(dòng)的,在荷載、水等外界因素作用下,層間界面連接狀態(tài)的改變是必然的,因此路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)的假定條件是不準(zhǔn)確的,在這種情況下,理論驗(yàn)算結(jié)果的準(zhǔn)確性可想而知。
3、路面材料設(shè)計(jì)參數(shù)與實(shí)際路用性能缺乏關(guān)聯(lián)性。路面設(shè)計(jì)采用理論計(jì)算方法看似很先進(jìn),實(shí)際上材料設(shè)計(jì)參數(shù)一般只是通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)確定。過(guò)很多研究表明,路面材料在實(shí)際使用過(guò)程,其室內(nèi)性能與路用性能之間的關(guān)系并沒(méi)有很好的相關(guān)性,而我們的設(shè)計(jì)人員在路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中,一般僅通過(guò)取規(guī)范推薦的材料參數(shù)中值得的簡(jiǎn)單辦法進(jìn)行設(shè)計(jì),更談不到去建立路面材料室內(nèi)力學(xué)性能與野外路用性能的關(guān)系,所以其設(shè)計(jì)過(guò)程實(shí)際上只是個(gè)形式。
通過(guò)對(duì)瀝青路面早期破壞現(xiàn)象與路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在問(wèn)題的分析,我們可以看出,造成瀝青路面結(jié)構(gòu)發(fā)生早期損壞的原因是復(fù)雜的,但作為最直接的瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),需要在以下幾個(gè)方面加強(qiáng)研究,以解決或減少瀝青路面的早期損壞。
(1)在瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范中增加對(duì)瀝青路面功能性指標(biāo)的要求,提高瀝青路面的長(zhǎng)期路用性能。
(2)建立瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型與破壞模型聯(lián)系,確定控制路面發(fā)生損壞和早期損壞的關(guān)鍵指標(biāo)作為設(shè)計(jì)指標(biāo);
(3)加強(qiáng)半剛性基層與瀝青面層的連接狀況,在進(jìn)行應(yīng)力驗(yàn)算時(shí),應(yīng)根據(jù)使用條件選擇層間界面的接觸條件;
(4)開(kāi)展包括柔性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)在內(nèi)多種路面結(jié)構(gòu)形式的研究,把瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)作為路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。
(5)開(kāi)展路面材料室內(nèi)力學(xué)性能與野外路用性能的聯(lián)系的研究,使得設(shè)計(jì)結(jié)果更準(zhǔn)確,提高瀝青路面結(jié)構(gòu)的使用性能。