毕业设计（论文）沥青路面结构耐久性分析

大连理工大学网络教育学院毕业论文（设计）模板 本科生毕业设计 毕业设计题目 沥青路面结构耐久性分析 学 生 姓 名 专业及班级 土木工程 指 导 教 师 完 成 日 期 2015年4月18日 III扬州大学本科生毕业设计内容摘要沥青路面使用性能和耐久性受多方面因素的影响，故本文对影响沥青路面耐久性的相关因素进行了一般性的归类与分析，重点从沥青混合料类型、沥青混合料配合比设计、沥青路面的结构形式、沥青质量、施工工艺以及实际交通条件等内部因素和外部因素两方面分析了防治沥青路面早期病害的对策 ，以提高沥青路面耐久性。同时针对影响沥青路面耐久性的相关因素列举了一些对提高沥青路面使用寿命较有效的改善措施，如：对沥青混合料进行改性处理、优化沥青混合料的配合比设计等等。关键词：路面耐久性；疾劳破坏；沥青改性目 录内容摘要I引言11绪论21.1 问题的提出21.2 国内外研究现状21.2.1 国外研究现状21.2.2 国内研究现状31.3 本课题技术路线与研究内容41.3.1 主要研究内容41.3.2 技术路线42 沥青路面耐久性影响因素52.1 影响沥青路面耐久性的内部因素52.1.1 沥青质量52.1.2 矿料质量52.1.3 混合料配合比62.1.4 施工质量72.2 影响沥青路面耐久性的外部因素92.2.1 温度变化92.2.2 疲劳破坏102.2.3 水损害102.2.4 沥青老化103 沥青路面耐久性能改善措施113.1 沥青混合料的改性113.1.1 物理改性113.1.2 化学改性123.2 优化混合料的配合比设计123.3 其它工艺123.3.1 热沥青处理法133.3.2 掺入水溶性微剂133.3.3 沥青道路基层封闭快速施工134 致谢14参考文献15引言沥青路面以其连续性好、行车平稳舒适、开放交通早及维修方便等优点在我国得到广泛应用，但随着交通流量的增大、车辆的大型化及重载、超载等情况的出现，传统路面已难负重任，许多公路沥青路面建成不久，各种病害也随之而来。同事道路建设投资规模巨大，占用材料和土地的数量多，废弃的道路短时间内很难恢复或改变。我国尚不够发达，从节约成，本提高经济效益方面考虑，对于沥青路面的设计就尤为重要。而沥青路面耐久性直接影响沥青路面的使用寿命及使用性能，是决定沥青路面工程寿命周期成本的关键因素，故对沥青耐久性的研究有着重要意义。1绪论1.1 问题的提出在高速公路的路面结构中，沥青路面以其连续性好、行车平稳舒适、抗震性好、噪音小及维修方便等优点而得到广泛应用。虽然我国沥青路面修筑水平取得了长足的提高，但是不少高速公路的沥青路面使用不久就出现了各种早期病害。例如：炎热夏季在重载作用下形成车辙、推挤、拥包、波浪等永久性变形；在雨季及春融季节形成坑槽、松散、剥落、麻面等水损坏；路表抗滑性能的迅速下降以及局部龟裂等路面病害都在一些高速公路中陆续出现。对此，路面使用寿命受到普遍关注。随着公路建设的发展，交通量及交通荷载的增加，沥青路面在车辆荷载作用下的疲劳破坏也成为沥青路面的主要破坏形式之一。沥青混合料的疲劳寿命直接影响沥青路面的使用寿命及使用性能，是决定沥青路面工程寿命周期成本的关键因素。沥青路面应具有抵抗温度、阳光、空气和水等各种因素综合作用的能力，即在这些因素作用下路面使用性能不至于很快恶化。当沥青路面抵抗温度、阳光、空气作用的能力较差时，沥青路面易失去粘性、变脆，在行车荷载和其它因素的作用下混合料内聚力消失，乃至于沥青与矿料脱离，使路面松散破坏。因此，沥青路面抵抗各种人为或天然因素作用的能力(即抗老化能力)，也是影响沥青路面使用寿命的重要方面。沥青路面的使用寿命取决于沥青混合料的耐久性，沥青混合料的耐久性包括沥青在各种因素交互时作用的抗老化性质、混合料的抗水损害能力和汽车荷载及温度变化反复作用下的耐疲劳性能。1.2 国内外研究现状1.2.1 国外研究现状为了保持混合料的温度均匀性，减少离析，国外近几年应用了再拌转输车。为了避免因碾压引起的裂缝，在CFF(即固结-液体流)模型下，研制了HPAC碾压设备。在材料方面，高等级沥青路面大量使用了改性沥青，很多工程还在沥青混凝土中掺加了博尼维(Bonifibe)和德莱尼特(Delinite)等加强纤维。交通的发展同样带来了新问题，尤其是在欧洲，欧洲共同体已考虑容许放宽轴重限制，提高轴载，路面的损坏问题将更加严重。第一条用沥青铺装的路面约在公元前600年在巴比伦出现，但这种技艺不久失传了，一直到19世纪，人们采用沥青来修路。1835年在巴黎首先用沥青铺筑人行道路面，约20年后，巴黎出现了碾压沥青路面，后来在全世界获得了广泛推广。中国上海在20世纪20年代开始铺设沥青路面。1949年以后随着中国自产路用沥青材料工业的发展，沥青路面已广泛应用于城市道路和公路干线，成为目前中国铺筑面积最多的一种高级路面对沥青混合料沥青路面耐久性的研究始于上世纪，迄今已有半个多世纪，是沥青路面各种研究中最受关注、研究投入最多的课题之一。迄今，对沥青路面耐久性已进行了大量的试验研究，取得了深入的认识。19871992年期间曾美国开展了公路战略研究计划项目，意图对沥青和沥青混合料进行深入研究，以制定与使用性能相关联的沥青和沥青混合料技术规范。1.2.2 国内研究现状到2001年底，我国高速公路通车里程超过了19000km，列世界第二。与此同时，我国的沥青路面(以下称路面)技术有了很大发展，路面质量也有了极大的提高。在设计方面，随着计算机技术的广泛应用，有限元理论也引入了路面结构计算，同时还引入了结构设计可靠度的分析，极大地提高了路面设计的效率和可靠性。在施工方面，拌和设备趋于大型化的趋势，有些项目引进了320t/h的拌和楼；摊铺机发展成全液压电脑自动化控制(如ABG525)；碾压设备有重型化的趋势，轮胎压路机自重超过了26t，单钢轮振动压路机逐步被双钢轮双驱动压路机所取代，自重也趋于重型化1。然而我国沥青混凝土路面的历史还很短，仅在10多年前，我国的沥青路面尚以表面处治、贯人式路面及沥青碎石路面为主要形式。随着高等级公路建设的发展，沥青混凝土路面一跃而成为沥青路面的主要形式。但是，新的问题接踵而来，国民经济高速发展而带来的交通量迅速增长、车辆大型化、超载严重，车辆渠道化等，使沥青混凝上路面面临严峻的考验。许多高速公路沥青路面建成不久就不能适应交通的需要，早期破坏的情况时有发生。与国外相比，国内对沥青混合料改性技术的研究起步较晚。对半刚性沥青路面而言，基层刚度大，在车辆荷载作用下半刚性材料层是不可压缩的。因此，通过厚的半刚性材料层作用在土基顶面的压应力很小，不会引起土基的压应变并反应到路表面上，当然其前提条件是基层质量要好，所以半刚性路面的抗破损能力主要取决于面层结构与材料的合理设计。然而目前国内对沥青路面的抗破损研究的成效不是很大，这主要是因为大量研究主要集中在面层混合料这方面。因为我国现行路面结构设计理论是建立在弹性层状体系理论基础上采用双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性层状体系理论，以设计弯沉值为路面整体刚度的设计指标，以设计年限内的换算当量轴载作为交通量指标，按照路面损伤等效的原理确定容许弯沉和破坏应力，利用疲劳破坏的模式设计结构层厚度，对沥青混凝土面层和整体性材料的基层、底基层应进行层底拉应力的验算。尽管在混合料设计上做了很多尝试，因其设计理念不是从路面产生破损原因和如何抗破损出发，为此效果不明显。混合料设计很重要，忽视了路面本身的力学特性而孤立地从材料入手，往往会事倍功半，针对我国半刚性沥青路面出现的这些问题，并对比国外高速公路路面结构和实际使用情况，应从路面受力特点、路面结构等深层次思考如何从路面设计来认识和解决破损问题，在结构分析设计的基础上，配合合理的混合料配合比设计，才是合理解决路面破损的必经之路。1.3 本课题技术路线与研究内容1.3.1 主要研究内容随着经济和交通运输的快速发展，车辆大型化、重载超载、交通大流量及渠化交通等逐渐成为现代交通的必然趋势和鲜明特点。公路使用条件变得日益苛刻，许多公路沥青路面建成不久，各种病害也随之而来，传统路面已难负重任，开裂、车辙、坑槽及温缩等早期破坏情况也时有发生。沥青路面耐久性直接影响沥青路面的使用寿命及使用性能，是决定沥青路面工程寿命周期成本的关键因素。因而延长使用寿命即提高沥青混合料的路用性能，提高沥青路面在其服役期内的使用品质，显得尤为重要。本文主要从影响沥青路面结构耐久性的内部及外部两方面因素进行研究分析，从而总结出一套对提高沥青路用性能切实可行的方法。1.3.2 技术路线对于这一课题的研究本文主要通过查阅文献资料、调研以及试验等手段对沥青路面结构的耐久性进行研究探索。分析了沥青路面结构设计。材料、混合料配合比以及施工过程对路面结构耐久性能的影响。2 沥青路面耐久性影响因素2.1 影响沥青路面耐久性的内部因素2.1.1 沥青质量沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物，呈液态、半固态或固态，是一种防水防潮和防腐的有机胶凝材料。沥青质量的优劣直接影响着沥青路面的使用性能。随着国民经济和交通运输的快速发展，交通大流量、车辆大型化、重载超载及渠化交通等逐渐成为现代交通的鲜明特点和必然趋势。全球气候的持续变暖，公路使用条件变得日益苛刻，一般沥青材料的品质已不能满足更重交通的沥青路面结构的需要，从大量路面结构损坏原因的调查分析来看，路用沥青品质不良是其主要原因之一。路用沥青要求做到夏天不软化，冬天不发脆，能抵抗水、冰、盐类的侵蚀和行车的破坏作用。大多沥青道路往往路面表层结构在远小于其使用寿命的年限内便出现损坏，其原由于国内石油品质及沥青炼制工艺流程的特点，含蜡量高、延度小，温度敏感性强。沥青粘度低，劲度低，抗车辙能力弱；沥青含蜡量高，会出现横向裂缝；温度敏感性高的沥青路面易开裂。2.1.2 矿料质量从高温抗永久形变能力来说，首先要使用质量好的矿料，其次要有能形成骨架-密实结构的矿料级配，在此前提下，再使用高温粘度大的沥青，才能使沥青混凝土具有较高的高温抗永久形变能力。因此，矿料质量和矿料级配是最关键的因素。从泛油来说，主要是沥青用量和沥青混凝土的现场空隙率问题。也可以说主要是矿料级配和确定合适沥青用量问题而不是沥青质量问题，在合适沥青用量的前提下，密实式级配沥青混凝土在室内的空隙率小于4%，在现场空隙率达到要求(如小于6%)的情况下，往往透水性小，不易产生水破坏；半开级配和抗滑表层沥青混拧土在室内的空隙率为8%左右，现场空隙率为10%左右，水较易透入沥青混凝土层并导致水破坏。其中最关键的因素，是矿料级配而不是沥青。沥青混合料主要由矿料和沥青两大材料组成，密实沥青混凝土通常包括矿料、沥青和空气3部分，在用各自所占的体积百分比表示时，绝大部分是矿料体积率，约占83%85%，沥青体积率占10%13%左右，空气体积率(简称空气率)约占3%4%。沥青混凝土的各项物理力学性质既与上述两类材料有关，又与这3个体积率各自所占的比例有关。室内外的试验和实际面层的使用经验都证明，沥青混凝土的实用性能和耐久性主要取决于矿料类型和质量、矿料级配组成、沥青混合料试件的试验方法、试件的技术指标及其标准值等。沥青是沥青混凝土中必不可少的重要组成部分，但沥青绝不是决定沥青混凝土物理-力学性质的最关键因素。在考虑材料对沥青混合料的影响时，往往比较重视对沥青的影响，而对集料的影响都重视不够。而矿料质量的好坏是沥青路面早期破损的重要影响因素。要研究沥青混合料的性能，矿料质量差必然结果是混合料的质量也差，故必要条件是保证集料的质量，并结合考虑对矿料级配的控制。集料质量差是目前公路建设中特别严重的问题，突出的表现是粉尘多、材料脏、级配不规格及针片状颗粒含量高等，经常不能达到规范要求，使用质量差的集料，导致实际级配与配合比设计有很大的差距，离析严重，路面容易出现早期病害。故集料要符合下面要求：一是尽量采用粒径较大、接近立方形、有尖锐棱角和粒糙表面的碎石且碎石含量较多的矿料，以加大沥青混合料的内摩阻力，增强矿料颗粒间的嵌锁作用，阻止颗粒间的相互移动，从而提高沥青混合料的抗变形能力；二是尽量使用人工砂，控制圆形颗粒的天然砂的使用量。石屑的质量必须符合规范要求，减小含泥量。人工砂具有尖锐棱角、粗糙表面和良好的级配，能增加内摩阻力，减少车辙，尽管人工砂有可能是酸性石料，但含粉量很少，与天然砂相比仍具有独特的优势 ；三是一定量的矿粉可减少起润滑作用的游离沥青、减小沥青膜的厚度、调整矿料的级配，尤其是满足0.075mm 筛孔的良好级配，可改善沥青混凝土抗剥落能力，增加沥青胶砂的强度。但矿粉也具有增加混合料的比表面积、增加沥青用量、减少表面构造深度、减少摩擦系数等缺点，沥青混合料的稳定度偏低，沥青路面早期的剥落这一现象与碎石的压碎值、磨耗值不符合规范要求有较大关联。故实际生产中应控制好矿粉与沥青的用量。2.1.3 混合料配合比影响稳定土强度和干缩量的主要因素是土类和稳定剂量。不同的土类，如果施工配合比相同，其强度及强度增长的速度却相差很大。一条路穿越不同的工程地质单元，土的区域变异性很大，对应不同类型的土，不能以1个稳定剂量控制整条路的施工配合比。土的稳定剂量不只是塑性指数Ip的函数，而是与Ip、级配、pH值、粘粒含量有关。在盐碱地区，还与含盐种类、含盐量有关。黄泛平原区，Ip25%的掺量稳定粉砂土，是提高中、下基层板体性、强度、抗冻融的措施之一。其它地区，对Ip18的粘质土，以活性指数A(A=Ip/P0.002，P0.002是指土中1.25时，含亲水矿物蒙脱石、伊利石高，土有膨胀性)判断其胀缩性；施工碾压时，严格控制含水量；当Ip=1820时可掺少量水泥或粉煤灰来改善其干裂性。石灰有效Ca、Mg含量是影响石灰稳定类强度的又一重要因素。在室内新消解的石灰有效Ca、Mg含量为74%，室内放置7天，有效Ca、Mg含量降至48.3%，下降了35%。因此，要特别重视石灰的干燥封闭储存和消解后使用时间。使用水泥石灰土稳定碎石，当集料掺量在52%!62%时，对黄河冲积粉砂土，减少集料细粒含量，采用粗骨料连续级配型有利于提高强度和抗裂性；对粘性土，采用充填连续级配型有利于提高强度和抗裂性。如何提高这类结构的耐冲刷能力，防止唧泥产生是需要再研究的问题。2.1.4 施工质量提高路面质量，攻克路面早期损坏顽症，是一个“链条”工程，需要项目决策、设计、施工、科研、养护管理等各环节、各部门的协作配合。哪一个环节的工作跟不上或者说出了问题，都容易引发早期破损。为此，要抓住以下几个重点环节。(1)要切实处理好质量与速度的关系。各级交通主管部门和建设单位要把保证合理建设工期作为一件大事，宁可速度慢一些，也要把各环节的工作做精、做细、做好。设计单位要结合区域经济发展，路网情况和车辆超限超载等实际，深入分析变化规律，进行路面厚度计算和结构设计。要正确理解规范中有关指标的使用前提和适用条件，灵活运用规范，避免照搬照抄项目设计。同时，改进路面结构、材料、排水等细节设计。在沥青及矿料质量一定时，级配是影响沥青混合料路用性能的主要因素，当沥青选定之后，应根据当地气候条件及交通状况，设计或选择能解决突出矛盾的矿料级配，确保混合料的路用性能。不过分追求某些结构，例如透水面层，由于我国的高速公路沿线以及路面灰尘较多，更容易发生早期破坏。(2)强化施工管理，提高工序控制的科学性。保证现场试验数据的完整和准确，杜绝弄虚作假。特别是沥青材料、砂石料的试验数据，必须做到抽样合理，数据真实，保证沥青路面材料的路用性能。试验资料应正规而简单化，不应过于繁琐，否则，浪费资源，试验检测人员由于太忙，不能保证资料的正确性。对高路堤、软基处理、填挖结合处、结构物两端填土等重点部位的施工须重点监控，防止不均匀沉降而影响沥青路面的使用性能。重视并协调高速公路沥青路面的压实度、均匀度、平整度和构造深度等指标，特别处理好平整度与压实度的关系。施工单位要不断提高施工人员的质量意识和整体素质，建立健全施工自检体系，对于混合料拌和、运输、摊铺、碾压等各道工序均明确质量目标，并落实到各道工序的施工责任人与自检责任人，务必做到层层把关，分级负责，严格按照设计要求精心施工。要通过培训施工人员，使之掌握必要的施工工艺，正确使用材料；同时，还要善待一线人员，如果一线工人的工资老是被拖欠，他们的合法权益得不到保障，他们的积极性和责任心肯定大受影响。(3)项目法人要增强质量责任感，建设过程中要明确设计、施工、监理等部门的职责和管理权限。监理单位要认真履行职责，对原材料、拌和、摊铺等影响质量的重要环节和工序要加强旁站和监控，各级交通主管部门和公路养护管理单位，要重视预防性养护工作，积极采用信息化管理手段，建立和完善高速公路路面管理系统，切实提高工作效率和科学化管理水平，制定和完善预防性养护实施细则和管理办法，加强经营性收费公路的监督检查，确保养护资金投入，做到早发现，早治理。(4)加强科技工作。完善标准规范，加快中外交流，提高设计水平。(5)坚持不懈做好治超工作。车辆超载对道路路面的危害是致命的。治超工作如有放松，治理不住，再好的路面质量、再厚的路面结构也抗不住碾压。(6)研究制定长效质量保证体系。要转变重建轻养，加强养护科研、资金、技术投入，鼓励探索路面设计施工总承包，逐步建立数据采集等道路管理养护体系。将沥青路面科研工作与高速公路建设结合起来，特别是将利研结合在施工过程中，无疑将大大提高我国高速公路沥青路面的建设水平，有效防止出现早期破坏。将科研成果与实际工作结合起来，比如:有科研人员提出了以黏附功作为沥青与矿料粘附性的表征指标，设计了以沥青表面张力以及沥青在矿料表面接触面为基本参数的试验方法；最后对微观分析和水煮试验结果进行了比较。结果表明，黏附功试验表征沥青矿料黏附性是可行的，具有较高的实用价值和理论研究价值。建议对沥青路面的设计进行完善，明确其适用于范围，应推广采用组合式基层、柔性基层等其它路面结构。浸水马歇尔试验不宜作为沥青混合料水损坏的评价方法，而黏豁附性试验和冻融襞裂试验的区分度和相关性都较好，这两种试验比较适宜作为沥青混合料水损坏的评价方法。沥青混合料高温性能评价指标动稳定度不能反映混合料在整个使用过程中的抗永久变形能力。针对这一缺陷，提出了动抗压强度指标，综合考虑了行车速率、累计变形量和最大永久变形量等因素对压实沥青混合料高温性能的影响。结果表明：动抗压强度指标能较好地体现工程实际中车辙的形成规律，并有效提高了对沥青混合料高温性能评价的区分率。2.2 影响沥青路面耐久性的外部因素2.2.1 温度变化温度变化当沥青经受低温和温度突变的综合作用，其产生的应变不能通过粘滞流动得到松弛时就产生内应力，内应力超过沥青抗拉强度时，就导致沥青路面开裂2。（1）高温影响。高温对沥青耐久性的影响是由于热能加速沥青分子的运动，施工加热引起沥青中轻质油分挥发外，还能促进沥青化学反应的加速，导致沥青技术性能降低及沥青质量严重劣化。温度的升降与沥青混合料的抗变形能力和强度成反比。温度升高时沥青的粘滞度降低，矿料之间的粘结力削弱，导致强度降低。在车辆的重复荷载作用下在停车地点和行车变速的路段上路面发生累积变形，并且受到很大的水平作用力，大体上与垂直应力相当。若沥青混合料的高温稳定性不佳，路面则会产生较大的剪切变形，这就导致路面的破坏。严格控制沥青用量，适当提高沥青材料的粘稠度，控制沥青与具有活性的矿粉的比值，以改善沥青与矿粉的相互作用；在混合料中增加粗集料含量以降低空隙率，使粗集料形成空间骨架结构，这两种方法分别从提高粘结力和内摩阻力方面进行改进，从而提高沥青混合料的高温稳定性。此外，使用改性的沥青进行混合料的拌和，也可以提高沥青混合料的高温稳定性，取得较满意的效果。（2）低温影响。沥青路面强度随温度而变化的幅度很大。气温急骤降温时，则会在路面结构上产生温度梯度，当遇降温则路面面层收缩，面层会产生拉应力。力学角度分析，面层开裂的原因为此时的沥青混凝土强度小于拉应力。往往沥青路面损坏的开始始于路面裂缝的出现，随着低温循环的影响，裂缝会进一步扩展，随后雨水由裂缝渗入路面结构，逐渐导致路面工作状况恶化，则最终导致路面的使用性能受到较大影响。适当增加面层的厚度可以减少部分裂缝的出现，使用对温度敏感性低、稠度较低的沥青，也可以减少部分裂缝的出现，但是以上方法均不能根治路面裂缝这种病害。2.2.2 疲劳破坏疲劳破坏疲劳破坏是沥青混凝土路面在重复荷载作用下产生的，其原因为：一是施加的荷载超过了结构设计标准；二是实际交通量超过了设计交通量；三是各结构层承载能力的降低；四是环境因素引起的附加应力，一般采用“劲度”表示沥青混合料的疲劳性能指标3。2.2.3 水损害水损害沥青与矿料之间的粘结在潮湿的条件下会被削弱，而在荷载及水分的联合作用下，这种损坏会明显加剧，水害会导致沥青路面产生车辙、剥落、泛油及局部的结构性破坏。城市道路经常性的洒水清洁路面会加速这种损害。2.2.4 沥青老化沥青老化在沥青路面施工及使用过程中，由于沥青轻组分的挥发，在空气中的氧、光和热的综合作用下，随着时间的推移，沥青组分发生变化，硬度增大，导致路面沥青性质发生变化，这种现象称为老化4。3 沥青路面耐久性能改善措施3.1 沥青混合料的改性3.1.1 物理改性土工合成材料是以人工合成的聚合物为原料制成各种类型产品，是岩土工程中应用的合成材料的总称。土工合成材料在道路路面工程中的应用主要是减少或延缓反射裂缝的数量，减少沥青路面的车辙，在半刚性基层沥青路面中还可以提高基层的疲劳寿命。应用于加强沥青路面的土工合成材料主要有平面网状材料，主要包括塑料格栅、玻璃纤维格栅和土工织物。应用玻纤网从机理上讲，是利用材料的抗拉强度和抗拉模量阻止裂缝想路面延伸，因此要求其强度高、延伸率小。土工织物的抗拉强度一般较小，其主要起隔离作用，因此一般要求材料有一定的强度，同时延伸率控制在一定范围内。玻纤网和塑料格栅常用于减少沥青路面车辙。在沥青路面结构工程中的应用是一种物理改性，由于沥青混凝土集料能穿过格栅的网状结构形成一个复合的力学嵌锁体系，这种嵌锁限制阻碍了集料的运动、位移，沥青混合料可以得到更好的压实，并能提高承载能力、传荷能力，减少变形。塑料格栅是用高压将聚乙烯压成薄片，打出有规则图案的网眼，再加热控制拉伸成网格，因杂乱的长链分子通过拉伸变得定向、有序，从而提高了聚合物的抗拉强度和弹性模量。具有高抗拉强度、高模量的特点。此外塑料格栅是整体形式的网格结构，不存在编制、焊接等薄弱环节；具有耐酸、耐腐蚀的特性，在正常温度条件下不会被汽油、柴油等溶解。由于本身不含有营养成分，不会被微生物侵袭；耐老化性能较强，在埋置或覆盖情况下，寿命达几十年以上，如完全暴露在阳光下，寿命也能达十几年以上；高温条件下虽然有收缩，但不影响使用性能。为使沥青结构层大幅度提高抗拉强度，同时在模量少量增加的情况，则可以将塑料格栅在沥青路面工程中进行应用，此方法使沥青结构层获得了韧性这一最不容易提高的力学特性。将格栅应用在路面结构工程中不仅可使疲劳裂缝发生时间推迟19倍，还可有效减少50的车辙，有效地防治反射裂缝。但塑料格栅的缺点是门幅窄，柔性较差，因而成卷较短，在施工中搭接损耗大一些。在旧路上铺设土工布，也可防止反射裂缝的产生，使旧路面与沥青混合料隔离，但此法的缺点是只能延缓裂缝的产生，而且受施工质量影响较大，容易产生水平移动形成推挤、拥包等各种病害。3.1.2 化学改性通过化学反应改变聚合物的物理、化学性质的方法被称之为化学改性。在沥青材料中掺加高分子聚合物、树脂、橡胶、磨细的橡胶粉或其他填料等外掺剂(改性剂)，或采取对沥青轻度氧化加工等措施被称之为沥青改性，使沥青或沥青混合料的性能得以改善制成的沥青结合料。改性沥青其机理有两种，一是改变沥青化学组成，二是使改性剂均匀分布于沥青中形成一定的空间网络结构。目前研究最多并应用最广的措施则是在沥青材料中添加聚合物改性外掺剂改善混合料的力学性能。沥青混合料中掺入聚合物改性剂将使改性沥青的粘稠性大大提高，因为聚合物具有比沥青高得多的粘度，从而沥青混合料获得了较高的抗流动变形能力。以温度稳定性的改善为主要目标，同时获得高粘结力和较长的耐久性，这是目前国外对改性沥青的研究与应用现状，但改性沥青并不是万能的，因为在使用聚合物改性沥青获得高温耐流性的同时，其粘稠性增大、低温柔性减小。一般热稳定性的改善比低温性能的改善更易实现。针对沥青的光氧化老化和热氧化老化机理，一般使用抗氧化剂、淬灭剂和光屏蔽剂对混合料进行改性。根据分子吸附理论，当沥青与酸性石料接触时分子间的作用力是范德华力的物理吸附，而并不能形成化学吸附，且这种分子吸附是可逆的，由这种物理吸附而产生的粘附力要弱得多。目前改善沥青与石料的吸附效应，只要是通过石料酸碱度确定使用的抗剥落剂，添加沥青极性组分，从而提高它们之间的粘附力。3.2 优化混合料的配合比设计优化混合料的配合比设计通过研究集料骨架的形成规律，以及骨架形成条件下细料的填充特性，探索密级配骨架密实状态下的评价方法，分析了关键筛孔通过率和油石比对马歇尔指标的影响规律，从而依据公路沥青路面施工技术规范的技术要求，提出合理的优化级配和油石比范围，据此进行了配合比设计和检验及工程验证。最终设计出一个施工可行、成本可控，基本路用性能兼顾的沥青混合料配合比。适当选择级配方式和沥青品种可改善沥青路面某些方面的路面特性。3.3 其它工艺针对城市道路维修工程量小，要求维修及时的特点，目前国内外有多种具针对性的维修工艺。3.3.1 热沥青处理法掺有机溶剂小修施工越来越多地采用热沥青处理法，此法包括清洁修理面，此法的操作为先浇洒热沥青（0.40.6kg/m2）在路面待修处，再摊铺热沥青混合料并压实。但这种方法并不能保证层与层间的粘结力，因为用于粘层的沥青，在细微裂纹较差和润湿地面的不平整度的情况下，在修理面与混合料间的粘结强度作用很低。在粘层沥青浇洒前，掺入适量较小粘度的溶剂，能很好地润湿旧沥青路面细微裂缝和表面的不平整度，这是掺有机溶剂的新方法。此方法在一定程度上消除老化对表面附着力的不良影响，有利于地面沥青的局部再生作用。此施工工艺在前苏联曾被采用上述证明能较大程度的降低沥青路面重修频率，获得较佳的经济效益。3.3.2 掺入水溶性微剂为处理潮湿维修面，国外出现了采用水溶性微量剂作为粘结剂的方法，它包括：以水清洁潮湿面，并用含促凝剂和增塑剂的水溶性微量剂处理，再摊铺热沥青混合料并压实。属于水溶性微量剂的有：脉醛树脂、三聚氛甲胺甲醛树脂、三聚氛胺脉醛树脂和酚醛树脂等5。3.3.3 沥青道路基层封闭快速施工半刚性基层（semi-rigidtypebase）指的是用无机结合料稳定土铺筑的能结成板体并具有一定抗弯强度的基层。典型的半刚性基层有水泥稳定粒料基层和二灰碎石基层。随着我国公路建设速度的不断加快，沥青混凝土路面成为主流，而沥青混凝土面层的刚度小，荷载分布能力弱，需设基层作为半刚性沥青路的主要承重层。因此，基层施工控制尤为重要，半刚性基层具有一定的强度、刚度和整体性，并且具有较好的水稳性和抗冻性，而且可供稳定的材料种类多，选择面广泛，在路面的使用过程中弹性变形较小，使用年限长，承载能力高。基于半刚性沥青道路因其具有优良的性能和显著的社会效益，在目前被越来越多地使用。作为一种新兴的基层结构，在日前广为推广应用的基础上，其施工质量的控制应尤其应得到足够的重视。致谢在论文完成之际，我首先向关心帮助和指导我的指导老师表示衷心的感谢并致以崇高的敬意！在论文工作中，遇到了许多困难，在此过程中一直得到老师的亲切关怀和悉心指导，是我收益匪浅。老师以其渊博的学识、严谨的治学态度，求实的工作作风给我留下了深刻的印象，我将终身难忘，再一次向他表示衷心的感谢！值此论文完成之际，谨向老师致以最崇高的谢意！ 本论文的顺利完成，离不开各位老师的关心和帮助，谢谢你们在我遇到困难时，伸出援手，谢谢你们的支持和鼓励！最后，衷心地感谢在百忙之中评阅论文和参加答辩的各位专家、教授！衷心祝愿各位老师身体健康，工作顺利，生活幸福美满，一生平安！ 此致敬礼 学生：何兴杰参考文献1 刘云波.如何提高高等级公路沥青路面的使用性能和耐久性.黑龙江交通科技，2009，(9):96.2 张登良沥青路面M北京：人民交通出版社，19983 汤林新，刘治军高等级公路路面耐久性M北京：人民交通出版社，19964 邓人庆，张丽华.改性沥青与SMA路面新技术J华东公路，1998（2）：63-65.5 张大力，刘德福.浅谈影响沥青路面耐久性的主要因素.2006(2):17-1815