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【摘 要】 我国道路的主要路面形式为沥青混凝土路面，这种路面经济耐用，但其设计方法本身存在着很多问题。无法满足现在的要求。本文将分析公路沥青混凝土路面设计中存在的问题，并结合实际探讨应对的措施，以此为提高路面的设计水平提供借鉴。
【关键词】 沥青混凝土；公路；配合比设计
一、前言
沥青混凝土路面具有路面平整、承载力强等优点，在公路施工中广泛应用。但是，现实生活中，很多路面出现了车辙、泛油、拥包等质量问题，这其中固然有公路交通压力增大的原因，更重要的还是路面设计存在着不足。
二、公路沥青混凝土路面的质量要求
1、公路沥青混凝土路面要具有承载力
公路沥青混凝土路面应具有足够的路面抗力和承载力，要能经受住车辆的反复碾压，特别是要能够承受住高荷载的重型车辆的反复碾压，不能出现出现路面破坏等现象。
2、公路沥青混凝土路面要具有抗疲劳性
一般来说，沥青混凝土路面的使用期限要高于其他材料的路面，因此，在使用年限内沥青混凝土路面不能出现路面破坏等过早疲劳的现象。
3、公路沥青混凝土路面要具有温度稳定性
因为沥青具有良好的延展性，所以公路沥青混凝土路面要具备良好的高温稳定性和良好的低温抗裂性。在夏季高温状态下，沥青混凝土路面不会出现因车辆反复碾压而压缩变形或者发生侧向流动等现象；在冬季寒冷的状态下，公路不能出现沥青混合料的严重收缩和沥青混合料集料之间的裂缝。
三、公路沥青混凝土路面设计中存在的问题
1、结构类型选择不当
在潮湿多雨的地区，采用了AK型上面层设计结构，空隙率比较大，下雨后，水分容易渗入面层内，如果中、下面层采用的是AC-Ⅰ型相对空隙率小的结构，水分就会聚集在上、中面层之间，使上面层长时间的浸泡在水中，则会导致路面松散、出现坑洞等损毁；反之若在中层面和下面层用AC-Ⅱ型设计结构，水分则会直接渗入到基层，基层结构长时间浸泡在水中，会导致松散、唧浆，使整个路面结构遭到破坏，危害更严重。大量的实践调查资料表明，沥青路面早期的破坏其主要原因为水损害。
2、沥青混合料类型与结构层厚度不匹配
设计中所选择的沥青混合材料的类型往往与路面结构层的厚度不相符，原因是集料粒径的最大值超标，公称尺寸范围内的集料过多，所以导致混合料离析、不易压实、空隙率过高等问题，从而赞成了早期水损害这一问题。我国出台的《公路沥青路面技术规范》内明确规定，水损害指标不能预防水损害，由于马歇尔密度即使满足规范中的要求，路面的空隙率仍然有可能超过8%。
3、沥青路面原材料选用控制不严
瀝青材料的好坏在路面低温抗裂性、高温抗车辙性以及耐用性方面有非常直接的关系。关于沥青和矿料的质量对混合料高温抗车辙性影响可以分2组进行试验，一组为相同矿料不同的沥青；另一组是不同矿料相同的沥青。试验结果说明沥青对混合料高温抗车辙性影响很大，同样矿料的质量对混合料高温抗车辙性也有着直接的影响。面层结构所需矿料的粗集料的最大粒度高于规定的要求时，在荷载及环境因素的作用下被反复压碎，会使路面抗滑性及抗变形能力减弱。除此之外，酸性石料像花岗岩、石英岩等粘附沥青的性能较差，长久使用后沥青膜会渐渐从集料的表面剥落，从而导致集料之间丧失粘结力使路面破坏。
4、下封层重视不够
沥青下封层的作用是封闭路面以下渗水、扩张路面应力、加强面层与基层的连接以及减轻基层反射裂缝到达面层等等，是路面结构非常重要的设计环节。而现今路面设计中对此环节不够重视，对封层的合理设计与施工要求方面的工作还没有真正实施。
5、路面排水系统不完善
路面表层排水不畅，设施不完善，积水滞留时间过长到致使水分渗入到路面内部结构；路面结构层的抗水损害性不强，水稳性差。
四、提升公路沥青混凝土路面设计的有效对策
1、做好公路沥青路面设计的面层选择
（1）上面层选择
SMA因为有良好的低温抗开裂、高温抗车辙、抗滑性及耐久性，可做为路面上面层结构的首选。但由于其造价较高，所以在应用上有很大的限制。虽然SMA相对于AC、AK以及Superpave在建设中的一次性投资要高，但有调查研究显示SMA路面相对于AC、AK以及Superpave路面在使用寿命上可以延长2到4成，所以SMA路面在综合经济效益方面要高于其它普通的沥青混凝土路面。使用SMA路面还可有效提高路面的服务质量，减少油耗、轮胎磨损以及机件损坏，提高车速及驾驶的舒适性，有效减少交通事故，减少运营支出等等，在高温、重载、车流量大的情况下SMA的产生的效益更加明显。因此，在我国的公路运输重要的主干线建设上，SMA路面结构具有极大的优势。上面层应该选用SMA-13型。除此之外，在降雨量不大，夏季温度不太高、重载相对不多的地区可采用AK-13A、AC-13Ⅰ、AC-16Ⅰ等路面结构，但应该采用改性沥青。
（2）中、下面层选择
Superpave高性能沥青混凝土路面的优势在于其高温抗车辙性能，混合料低温抗开裂性能较好，除此以外，因为其空隙率较小，抗水损害性能也相对较强，所以适合作为高速公路的中、下面层，尤其适合重载较多的高速路。当然，个别地区仍然采用AC-Ⅰ型的沥青混凝土来作为中、下面层，但针对规范密级配作了改进，有效地提高动稳定度。中、下面层适合选用Superpave-19、Superpave-25型以及AC-20Ⅰ、AC-25Ⅰ型等。
2、选公路沥青路面结构层厚度要适中
沥青混凝土路面结构层厚度不应小于集料的最大公称尺寸3倍，对粗混合料，结构层厚度要大于集料的最大公称尺寸3倍。因此，AK-13的最大公称尺寸是13.2mm，则路面沥青结构层厚度要不小于4cm，AC-16Ⅰ的最大公称尺寸是16.0mm，则路面沥青结构层厚要不小于5cm，AC-20Ⅰ的最高公称尺寸是19mm，路面沥青的结构层相应的厚度要不小于6cm，AC-25Ⅰ的最高公称尺寸是26.5mm，则路面沥青结构层厚度要不小于8厘米。 3、路面沥青混合料对应的级配必须要合理
目前，一些施工单位根据工程所在地的气候条件及交通情况等，对矿料级配进行调整，自行设计级配范围。对夏季高温持续时间长，冬季并不太冷的地区或是重载路段要重点考虑高温抗车辙性能的需求，减少2.36毫米到4.75毫米区间的通过率。选择较大的空隙率，密级配混合料适合选择粗型密级配的沥青混合料；对冬季低温持续时间长或非重载地区，保证抗车辙性能的前提下，提高低温抗裂能力，适当增大2.36毫米到4.75毫米区间的通过率。选择较小的空隙率，密级配混合料适合选择细型密级配的瀝青混合料；对夏季高温持续时间长，冬季寒冷，年温差较大，又是重载路段的路面施工，高温与低温的要求互相矛盾时，要以高温抗车辙性能为主，同时考虑低温抗裂能力的需要，在减少2.36毫米到4.75毫米区间的通过率的同时，适当增加0.075毫米的通过率，使其级配范围曲线成S型，并采取适当的设计空隙率。
4、选用原材料质量要过关
沥青材料的质量对路面的低温抗裂性、高温抗车辙性以及耐久性有着非常直接的关系，要选择使用优质的沥青，沥青既要满足规范的要求，还要尽量提高指标要求。除此之外，对高速公路上面层，要尽量采用改性沥青，改性沥青与普通沥青相比对高温稳定性的次数要高一倍以上，对低温弯曲试验的破坏应变能力也有大幅度的提高。在重载较多并且气候条件较差时，高速公路沥青路面的中面层也要尽量采用改性沥青。
五、结束语
公路沥青混凝土路面设计的好坏直接影响着公路的质量和使用寿命，这也对公路运输和人们的生活产生了直接的影响。同时公路沥青混凝土路面的设计是否合理是公路对应的面层、各类基层以及垫层共同组成的路面结构能否合格的关键。只有不断地提高沥青混凝土路面的设计水平，才能建造出具有良好的承载力、温度稳定性和抗疲劳性的公路，从而为国家的公路运输更好的发展做出贡献。
参考文献：
[1]何晓英，陈洪凯，钟盈：《山区公路嵌入型危石稳定性分析公路》，2010年03期
[2]徐鸥明，韩森，高巍，高世君：《永久性沥青混凝土路面设计指标及标准公路》，2010年03期
[3]边昶晖：《基于法国规范的沥青混凝土路面设计方法》，《中外公路》，2010年01期
[4]蔡清云：《沥青混凝土路面水损害及防治》，《黑龙江科技信息》，2011年02期
【关键词】 沥青混凝土；公路；配合比设计
一、前言
沥青混凝土路面具有路面平整、承载力强等优点，在公路施工中广泛应用。但是，现实生活中，很多路面出现了车辙、泛油、拥包等质量问题，这其中固然有公路交通压力增大的原因，更重要的还是路面设计存在着不足。
二、公路沥青混凝土路面的质量要求
1、公路沥青混凝土路面要具有承载力
公路沥青混凝土路面应具有足够的路面抗力和承载力，要能经受住车辆的反复碾压，特别是要能够承受住高荷载的重型车辆的反复碾压，不能出现出现路面破坏等现象。
2、公路沥青混凝土路面要具有抗疲劳性
一般来说，沥青混凝土路面的使用期限要高于其他材料的路面，因此，在使用年限内沥青混凝土路面不能出现路面破坏等过早疲劳的现象。
3、公路沥青混凝土路面要具有温度稳定性
因为沥青具有良好的延展性，所以公路沥青混凝土路面要具备良好的高温稳定性和良好的低温抗裂性。在夏季高温状态下，沥青混凝土路面不会出现因车辆反复碾压而压缩变形或者发生侧向流动等现象；在冬季寒冷的状态下，公路不能出现沥青混合料的严重收缩和沥青混合料集料之间的裂缝。
三、公路沥青混凝土路面设计中存在的问题
1、结构类型选择不当
在潮湿多雨的地区，采用了AK型上面层设计结构，空隙率比较大，下雨后，水分容易渗入面层内，如果中、下面层采用的是AC-Ⅰ型相对空隙率小的结构，水分就会聚集在上、中面层之间，使上面层长时间的浸泡在水中，则会导致路面松散、出现坑洞等损毁；反之若在中层面和下面层用AC-Ⅱ型设计结构，水分则会直接渗入到基层，基层结构长时间浸泡在水中，会导致松散、唧浆，使整个路面结构遭到破坏，危害更严重。大量的实践调查资料表明，沥青路面早期的破坏其主要原因为水损害。
2、沥青混合料类型与结构层厚度不匹配
设计中所选择的沥青混合材料的类型往往与路面结构层的厚度不相符，原因是集料粒径的最大值超标，公称尺寸范围内的集料过多，所以导致混合料离析、不易压实、空隙率过高等问题，从而赞成了早期水损害这一问题。我国出台的《公路沥青路面技术规范》内明确规定，水损害指标不能预防水损害，由于马歇尔密度即使满足规范中的要求，路面的空隙率仍然有可能超过8%。
3、沥青路面原材料选用控制不严
瀝青材料的好坏在路面低温抗裂性、高温抗车辙性以及耐用性方面有非常直接的关系。关于沥青和矿料的质量对混合料高温抗车辙性影响可以分2组进行试验，一组为相同矿料不同的沥青；另一组是不同矿料相同的沥青。试验结果说明沥青对混合料高温抗车辙性影响很大，同样矿料的质量对混合料高温抗车辙性也有着直接的影响。面层结构所需矿料的粗集料的最大粒度高于规定的要求时，在荷载及环境因素的作用下被反复压碎，会使路面抗滑性及抗变形能力减弱。除此之外，酸性石料像花岗岩、石英岩等粘附沥青的性能较差，长久使用后沥青膜会渐渐从集料的表面剥落，从而导致集料之间丧失粘结力使路面破坏。
4、下封层重视不够
沥青下封层的作用是封闭路面以下渗水、扩张路面应力、加强面层与基层的连接以及减轻基层反射裂缝到达面层等等，是路面结构非常重要的设计环节。而现今路面设计中对此环节不够重视，对封层的合理设计与施工要求方面的工作还没有真正实施。
5、路面排水系统不完善
路面表层排水不畅，设施不完善，积水滞留时间过长到致使水分渗入到路面内部结构；路面结构层的抗水损害性不强，水稳性差。
四、提升公路沥青混凝土路面设计的有效对策
1、做好公路沥青路面设计的面层选择
（1）上面层选择
SMA因为有良好的低温抗开裂、高温抗车辙、抗滑性及耐久性，可做为路面上面层结构的首选。但由于其造价较高，所以在应用上有很大的限制。虽然SMA相对于AC、AK以及Superpave在建设中的一次性投资要高，但有调查研究显示SMA路面相对于AC、AK以及Superpave路面在使用寿命上可以延长2到4成，所以SMA路面在综合经济效益方面要高于其它普通的沥青混凝土路面。使用SMA路面还可有效提高路面的服务质量，减少油耗、轮胎磨损以及机件损坏，提高车速及驾驶的舒适性，有效减少交通事故，减少运营支出等等，在高温、重载、车流量大的情况下SMA的产生的效益更加明显。因此，在我国的公路运输重要的主干线建设上，SMA路面结构具有极大的优势。上面层应该选用SMA-13型。除此之外，在降雨量不大，夏季温度不太高、重载相对不多的地区可采用AK-13A、AC-13Ⅰ、AC-16Ⅰ等路面结构，但应该采用改性沥青。
（2）中、下面层选择
Superpave高性能沥青混凝土路面的优势在于其高温抗车辙性能，混合料低温抗开裂性能较好，除此以外，因为其空隙率较小，抗水损害性能也相对较强，所以适合作为高速公路的中、下面层，尤其适合重载较多的高速路。当然，个别地区仍然采用AC-Ⅰ型的沥青混凝土来作为中、下面层，但针对规范密级配作了改进，有效地提高动稳定度。中、下面层适合选用Superpave-19、Superpave-25型以及AC-20Ⅰ、AC-25Ⅰ型等。
2、选公路沥青路面结构层厚度要适中
沥青混凝土路面结构层厚度不应小于集料的最大公称尺寸3倍，对粗混合料，结构层厚度要大于集料的最大公称尺寸3倍。因此，AK-13的最大公称尺寸是13.2mm，则路面沥青结构层厚度要不小于4cm，AC-16Ⅰ的最大公称尺寸是16.0mm，则路面沥青结构层厚要不小于5cm，AC-20Ⅰ的最高公称尺寸是19mm，路面沥青的结构层相应的厚度要不小于6cm，AC-25Ⅰ的最高公称尺寸是26.5mm，则路面沥青结构层厚度要不小于8厘米。 3、路面沥青混合料对应的级配必须要合理
目前，一些施工单位根据工程所在地的气候条件及交通情况等，对矿料级配进行调整，自行设计级配范围。对夏季高温持续时间长，冬季并不太冷的地区或是重载路段要重点考虑高温抗车辙性能的需求，减少2.36毫米到4.75毫米区间的通过率。选择较大的空隙率，密级配混合料适合选择粗型密级配的沥青混合料；对冬季低温持续时间长或非重载地区，保证抗车辙性能的前提下，提高低温抗裂能力，适当增大2.36毫米到4.75毫米区间的通过率。选择较小的空隙率，密级配混合料适合选择细型密级配的瀝青混合料；对夏季高温持续时间长，冬季寒冷，年温差较大，又是重载路段的路面施工，高温与低温的要求互相矛盾时，要以高温抗车辙性能为主，同时考虑低温抗裂能力的需要，在减少2.36毫米到4.75毫米区间的通过率的同时，适当增加0.075毫米的通过率，使其级配范围曲线成S型，并采取适当的设计空隙率。
4、选用原材料质量要过关
沥青材料的质量对路面的低温抗裂性、高温抗车辙性以及耐久性有着非常直接的关系，要选择使用优质的沥青，沥青既要满足规范的要求，还要尽量提高指标要求。除此之外，对高速公路上面层，要尽量采用改性沥青，改性沥青与普通沥青相比对高温稳定性的次数要高一倍以上，对低温弯曲试验的破坏应变能力也有大幅度的提高。在重载较多并且气候条件较差时，高速公路沥青路面的中面层也要尽量采用改性沥青。
五、结束语
公路沥青混凝土路面设计的好坏直接影响着公路的质量和使用寿命，这也对公路运输和人们的生活产生了直接的影响。同时公路沥青混凝土路面的设计是否合理是公路对应的面层、各类基层以及垫层共同组成的路面结构能否合格的关键。只有不断地提高沥青混凝土路面的设计水平，才能建造出具有良好的承载力、温度稳定性和抗疲劳性的公路，从而为国家的公路运输更好的发展做出贡献。
参考文献：
[1]何晓英，陈洪凯，钟盈：《山区公路嵌入型危石稳定性分析公路》，2010年03期
[2]徐鸥明，韩森，高巍，高世君：《永久性沥青混凝土路面设计指标及标准公路》，2010年03期
[3]边昶晖：《基于法国规范的沥青混凝土路面设计方法》，《中外公路》，2010年01期
[4]蔡清云：《沥青混凝土路面水损害及防治》，《黑龙江科技信息》，2011年02期