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摘 要：长寿命路面是在当前国际上受到普遍重视的一种全新的路面设计理念，本文介绍了国外长寿命路面的设计理念，并对国外一些已有的长寿命路面的结构设计理念，路面结构组合等几个方面进行了分析。
关键词：长寿命路面；设计理念；结构组合
20世纪以来，美国、欧洲、加拿大、澳大利亚甚至南非都在广泛研究耐久性路面。其中欧洲ELLPG和美国APA对耐久性路面投入了大量的研究工作。随着沥青路面在我国高等级公路的大量使用，沥青路面已经遍布我国。但是，在近些年修建的重载交通的高等级公路中，沥青路面往往在较短的时间内就产生严重的破坏，远没有达到道路的设计年限。破坏的修复需要大量的能源和资源，造成人力、物力和财力等的浪费。因此，提高路面的使用寿命是必然的发展趋势。
1长寿命路面的概念和特点
1.1长寿命路面的概念
根据美国沥青路面协会定义，长寿命路面是指设计使用年限达50年的沥青路面，在设计使用年限内无结构性的修复和重建，仅需要根据表面层损坏状况进行周期性的修复。因此，长寿命并不是一直不损坏，而是指路面的损坏仅发生在路面的上表层，维修时需要将表面层混合料铣刨、并加铺等厚度的新拌混合料，维修十分方便、快捷，且能使用再生沥青混合料，经济有效。
1.2长寿命路面的特点
长寿命路面应该具有以下特点：（1）道路设计寿命达到50年；（2）设计寿命周期内不发生结构性破坏，只是在表面发生功能性损坏；（3）维修周期增长，只是需要定期的养护，不需要进行大修；（4）路面厚度偏大，导致初期投入资金较多，但是在使用年限内较为经济。由此可以看出长寿命路面的优点就在于路面结构设计寿命长，养护便捷，费用较低，具有较高的使用价值和经济效益。
2长寿命路面研究概况
综合近些年国内外研究长寿命路面的情况可知：对长寿命路面的研究主要包括以下几个方面：（1）长寿命路面设计理念；（2）长寿命路面结构设计理念；（3）长寿命路面结构组合；（4）长寿命路面的损坏形式及其原因分析；（5）长寿命路面的主要设计指标；（6）长寿命路面的经济性能分析；（7）长寿命路面的力学设计方法。
2.1长寿命路面设计理念
传统设计认为只要是车载重复作用，无论面层有多厚，都不会避免疲劳开裂和结构性车辙的产生。但是近年来，随着疲劳极限这一概念的提出，打破了传统的观念。疲劳极限是指在沥青层层底存在一个极限弯拉应变水平，当路面在荷载作用下应变低于这个水平时，不会发生疲劳损坏，该应变水平即为疲劳极限。由此可见，沥青面层存在一个厚度极限，当沥青厚度超过此极限值后，路面结构将不会出现疲劳开裂和结构性的车辙。长寿命路面的设计理念就基于此，设计面层较厚的路面结构，控制住面层底部拉应变水平，从而使路面使用年限大为提高，一般定为50年。并且要求在使用年限内无需进行大修，只需进行定期的铣刨，并加铺等厚度的新拌混合料。由此可知，长寿命路面是以较大的初始投资来换取路面相当长时期的优良性能。
2.2长寿命路面结构设计理念
长寿命路面结构设计理念是为了提高沥青路面的使用寿命，采用较厚的沥青层柔性路面，以降低传统的沥青层层底开裂和避免结构性车辙，使路面的损坏仅限于顶部（25～100mm），这样在使用年限内就可以避免大的结构性重建，只需要进行定期的表面铣刨和罩面修复。
长寿命路面的结构设计应该考虑设计标准轴次、荷载以及轮胎压力、施工适应性、施工速度、安全、耐久和可再生性能等几个方面。基于以上这些，在进行结构设计时就要满足以下设计要求：
（1）合理的路面结构组成设计，这样可以确保路面结构的长寿命，在路面结构设计时要考虑路面各结构层的功能，使其发挥整体性能。
（2）结构层要有足够的厚度，以控制面层底部拉应变水平，防止开裂，从而提高路面的使用年限。
（3）较强的路基稳定性，路基的承载能力足够消除或降低在环境和荷载作用下的不均匀变形，为上层结构提供稳定均匀的支撑。
（4）良好的材料性能，长寿命路面对主要的承重层材料要求很高，确保结构层不发生疲劳破坏。
2.3长寿命路面结构组合
研究认为，为了避免路面产生结构变形和完全贯穿沥青层的表面裂缝，长寿命路面沥青层的厚度一般要大于180mm。再保证了沥青层的厚度以后，合理的路面结构组合也是很重要的，它可以起到延缓或防止路面发生结构性破坏的作用，从而确保了路面结构的长寿命。因此，在设计长寿命路面的结构时应根据各结构层所发挥的作用，选用合理的材料，避免发生早期破坏。
表面层主要起到提供良好行驶界面的作用，该层应该具有足够的抗车辙性能、抗表面开裂性能、抗滑性能、缓解水雾的影响并能减小噪声等特点。在该层的施工时，可以考虑选择骨架型密实结构的沥青混合料，并采用优质沥青或改性沥青，也可以采用开级配抗滑磨耗层以利于水从路表面迅速排除。
中间层起到扩散荷载的作用，并且还应该具有耐久性和稳定性。所以，该层可以采用流动性较小的沥青（如较低针入度的硬沥青）进行施工。
基层主要起到抵抗疲劳的作用，并应具备高柔性、抗疲劳、密水性好等性能。可选用高柔性沥青混凝土对该层进行施工。当考虑到水的影响时，可选用高含量沥青混合料，这样就可以保证水密性，有利于结构的受力。
路基不仅为面层提供良好的铺筑界面，而且对于整个路面稳定具有重要意义，因此，设计和修筑高强、稳定和均匀的路基对长寿命路面极为重要。设计时需考虑排水问题，因此可采用排水良好的碎石垫层。
3结束语
长寿命路面是指只需定期更换路面表层（能将病害限制在表层），而不是进行结构性修复或重建，使用寿命超过50年的沥青路面，能减小修复费用并方便通行，且洗刨掉的面層材料可以回收利用，保护自然资源。近些年随着重载交通的高速公路的发展，公路病害也随着增多，为了节约资源，建议有条件的地区在修建公路时修筑长寿命路面。从而提高路面的路用性能，并提高道路的经济效益。
参考文献
[1] 邓志军。长寿命路面概述[A]。科协论坛，2009
[2] 赵芳。长寿命路面综述[B]。北方交通，2008
[3] 崔鹏，孙立军，胡晓。高等级公路长寿命路面研究综述[A]。公路交通科技，2006
[4] 刑振贤，代东旭，王志群。高速公路长寿命路面的发展与实践[B]。低温建筑科技，2009
[5] 赵晓晴，王选仓，侯荣国。国内外长寿命路面研究概述[A]。公路工程与运输，2008
[6] 李峰。长寿命沥青路面设计的中结构组合分析[D]。上海：同济大学，2005
[7] 沈金安。国外沥青路面设计方法总汇[M]。人民交通社出版社，2004
[8] Asphalt Pavement Alliance。Perpetual Pavements A Synthesis[R]。Asphalt Pavement Alliance Order Number APA 101 1/02，2002
（作者单位：山东协和学院）
关键词：长寿命路面；设计理念；结构组合
20世纪以来，美国、欧洲、加拿大、澳大利亚甚至南非都在广泛研究耐久性路面。其中欧洲ELLPG和美国APA对耐久性路面投入了大量的研究工作。随着沥青路面在我国高等级公路的大量使用，沥青路面已经遍布我国。但是，在近些年修建的重载交通的高等级公路中，沥青路面往往在较短的时间内就产生严重的破坏，远没有达到道路的设计年限。破坏的修复需要大量的能源和资源，造成人力、物力和财力等的浪费。因此，提高路面的使用寿命是必然的发展趋势。
1长寿命路面的概念和特点
1.1长寿命路面的概念
根据美国沥青路面协会定义，长寿命路面是指设计使用年限达50年的沥青路面，在设计使用年限内无结构性的修复和重建，仅需要根据表面层损坏状况进行周期性的修复。因此，长寿命并不是一直不损坏，而是指路面的损坏仅发生在路面的上表层，维修时需要将表面层混合料铣刨、并加铺等厚度的新拌混合料，维修十分方便、快捷，且能使用再生沥青混合料，经济有效。
1.2长寿命路面的特点
长寿命路面应该具有以下特点：（1）道路设计寿命达到50年；（2）设计寿命周期内不发生结构性破坏，只是在表面发生功能性损坏；（3）维修周期增长，只是需要定期的养护，不需要进行大修；（4）路面厚度偏大，导致初期投入资金较多，但是在使用年限内较为经济。由此可以看出长寿命路面的优点就在于路面结构设计寿命长，养护便捷，费用较低，具有较高的使用价值和经济效益。
2长寿命路面研究概况
综合近些年国内外研究长寿命路面的情况可知：对长寿命路面的研究主要包括以下几个方面：（1）长寿命路面设计理念；（2）长寿命路面结构设计理念；（3）长寿命路面结构组合；（4）长寿命路面的损坏形式及其原因分析；（5）长寿命路面的主要设计指标；（6）长寿命路面的经济性能分析；（7）长寿命路面的力学设计方法。
2.1长寿命路面设计理念
传统设计认为只要是车载重复作用，无论面层有多厚，都不会避免疲劳开裂和结构性车辙的产生。但是近年来，随着疲劳极限这一概念的提出，打破了传统的观念。疲劳极限是指在沥青层层底存在一个极限弯拉应变水平，当路面在荷载作用下应变低于这个水平时，不会发生疲劳损坏，该应变水平即为疲劳极限。由此可见，沥青面层存在一个厚度极限，当沥青厚度超过此极限值后，路面结构将不会出现疲劳开裂和结构性的车辙。长寿命路面的设计理念就基于此，设计面层较厚的路面结构，控制住面层底部拉应变水平，从而使路面使用年限大为提高，一般定为50年。并且要求在使用年限内无需进行大修，只需进行定期的铣刨，并加铺等厚度的新拌混合料。由此可知，长寿命路面是以较大的初始投资来换取路面相当长时期的优良性能。
2.2长寿命路面结构设计理念
长寿命路面结构设计理念是为了提高沥青路面的使用寿命，采用较厚的沥青层柔性路面，以降低传统的沥青层层底开裂和避免结构性车辙，使路面的损坏仅限于顶部（25～100mm），这样在使用年限内就可以避免大的结构性重建，只需要进行定期的表面铣刨和罩面修复。
长寿命路面的结构设计应该考虑设计标准轴次、荷载以及轮胎压力、施工适应性、施工速度、安全、耐久和可再生性能等几个方面。基于以上这些，在进行结构设计时就要满足以下设计要求：
（1）合理的路面结构组成设计，这样可以确保路面结构的长寿命，在路面结构设计时要考虑路面各结构层的功能，使其发挥整体性能。
（2）结构层要有足够的厚度，以控制面层底部拉应变水平，防止开裂，从而提高路面的使用年限。
（3）较强的路基稳定性，路基的承载能力足够消除或降低在环境和荷载作用下的不均匀变形，为上层结构提供稳定均匀的支撑。
（4）良好的材料性能，长寿命路面对主要的承重层材料要求很高，确保结构层不发生疲劳破坏。
2.3长寿命路面结构组合
研究认为，为了避免路面产生结构变形和完全贯穿沥青层的表面裂缝，长寿命路面沥青层的厚度一般要大于180mm。再保证了沥青层的厚度以后，合理的路面结构组合也是很重要的，它可以起到延缓或防止路面发生结构性破坏的作用，从而确保了路面结构的长寿命。因此，在设计长寿命路面的结构时应根据各结构层所发挥的作用，选用合理的材料，避免发生早期破坏。
表面层主要起到提供良好行驶界面的作用，该层应该具有足够的抗车辙性能、抗表面开裂性能、抗滑性能、缓解水雾的影响并能减小噪声等特点。在该层的施工时，可以考虑选择骨架型密实结构的沥青混合料，并采用优质沥青或改性沥青，也可以采用开级配抗滑磨耗层以利于水从路表面迅速排除。
中间层起到扩散荷载的作用，并且还应该具有耐久性和稳定性。所以，该层可以采用流动性较小的沥青（如较低针入度的硬沥青）进行施工。
基层主要起到抵抗疲劳的作用，并应具备高柔性、抗疲劳、密水性好等性能。可选用高柔性沥青混凝土对该层进行施工。当考虑到水的影响时，可选用高含量沥青混合料，这样就可以保证水密性，有利于结构的受力。
路基不仅为面层提供良好的铺筑界面，而且对于整个路面稳定具有重要意义，因此，设计和修筑高强、稳定和均匀的路基对长寿命路面极为重要。设计时需考虑排水问题，因此可采用排水良好的碎石垫层。
3结束语
长寿命路面是指只需定期更换路面表层（能将病害限制在表层），而不是进行结构性修复或重建，使用寿命超过50年的沥青路面，能减小修复费用并方便通行，且洗刨掉的面層材料可以回收利用，保护自然资源。近些年随着重载交通的高速公路的发展，公路病害也随着增多，为了节约资源，建议有条件的地区在修建公路时修筑长寿命路面。从而提高路面的路用性能，并提高道路的经济效益。
参考文献
[1] 邓志军。长寿命路面概述[A]。科协论坛，2009
[2] 赵芳。长寿命路面综述[B]。北方交通，2008
[3] 崔鹏，孙立军，胡晓。高等级公路长寿命路面研究综述[A]。公路交通科技，2006
[4] 刑振贤，代东旭，王志群。高速公路长寿命路面的发展与实践[B]。低温建筑科技，2009
[5] 赵晓晴，王选仓，侯荣国。国内外长寿命路面研究概述[A]。公路工程与运输，2008
[6] 李峰。长寿命沥青路面设计的中结构组合分析[D]。上海：同济大学，2005
[7] 沈金安。国外沥青路面设计方法总汇[M]。人民交通社出版社，2004
[8] Asphalt Pavement Alliance。Perpetual Pavements A Synthesis[R]。Asphalt Pavement Alliance Order Number APA 101 1/02，2002
（作者单位：山东协和学院）