黑河市旭欣公路勘察设计有限责任公司黑龙江黑河164300
摘要：公路是道路工程项目中的重要组成部分，其与人们的生产、生活和城市的进一步发展有着密切的关系。沥青路面在公路建设中比较常用，但是在实际应用的过程中很容易出现质量问题，影响公路工程的应用效果。在进行沥青路面设计时没有结合公路的实际情况进行设计，导致不合理的地方比较多，施工单位需要加强对这项工作的重视，掌握有效的沥青路面结构设计技术方法，对沥青路面结构进行合理设计，以此提升公路整体的应用性能。
关键词：公路沥青路面；结构设计；技术方法
沥青路面在使用的过程中存在的问题比较多，是目前公路建设行业急需解决的问题。这就需要对以往的设计方法进行反思，寻找结构设计中存在的问题。要对沥青路面的应用情况进行分析，了解沥青路面出现质量问题的原因，结合现代公路建设需求对沥青路面结构进行针对性设计，确保应用过程中可以降低病害发生的概率，将沥青路面结构的作用体现出来，为公路后续的应用提供保障。
一、沥青路面设计指标及标准
1、遵循指标
目前，在我国公路路面结构设计中，对于高速、一级和二级公路的路面结构，设计指标为路表面回弹弯沉值和沥青混凝土层层底拉应力及半刚性材料层的层底拉应力；对于三级、四级公路的路面结构，设计指标为路表面设计弯沉值。有条件时，对重载交通路面宜检验沥青混合料的抗剪切强度，验算其最大剪应力是否满足要求。
2、设计标准
（1）路面结构表面在双轮荷载作用下轮隙中心处的弯沉值不大于设计弯沉值；（2）沥青面层底面的最大拉应力不大于该层混合料的容许拉应力；（3）半刚性基层或底基层底面的最大拉应力不大于该层材料的容许拉应力。弯沉和应力计算分析时，将路面结构看成为多层弹性体系，体系顶面作用有相当于双轮组P=50KN的双圆均布荷载，各层面间的接触条件按完全连续处理。
二、沥青路面设计标准的确定方法
1、弯沉值的确定
在进行沥青路面结构设计时，路面结构的承载力与弯沉值有着密切的关系。如果回弹弯沉值比较小，那么整体的荷载能力就会得到提升，在多次荷载的作用下次才会出现损坏的情况。如果回弹弯沉值比较大，路面在使用的过程中则比较容易出现损伤的情况。所以，在进行沥青路面设计时，要了解回弹弯沉值与路面荷载之间的关系，并以此为依据进行针对性的设计，尽可能的延长公路的使用寿命，确定好路面回弹弯沉值。施工设计人员需要对公路使用过程中回弹弯沉值的变化情况进行掌握，根据以往公路建设过程中记录的相关资料，路面回弹弯沉值随着公路的应用年限而发生变化。结合这一变化特点，确定好相关的设计参数。公路使用末期的弯沉值与公路建设完成后的弯沉值是不一样的，不能将其作为验收标准。半刚性基层结构的设计周期在半年左右，公路建设完一年后的弯沉比较接近公路应用效果最好时期的弯沉值，可以将该阶段的路面刚度状态作为公路沥青路面结构设计状态，可以在一定程度上延长公路的应用年限。
2、容许拉应力的确定
公路结构层的容许拉应力也关系到公路的应用效果，该作用力主要指的是在路面反复承受荷载的过程中临界破坏时的最大容许拉应力。这种拉应力与第一次承受荷载时的应力相比，抗拉强度要小很多，存在的差异与结构层材料的质量和性能有着密切的关系。对沥青混凝土的极限抗拉强度，系指15℃时的极限抗拉强度；对水泥稳定类材料，系指龄期为90d的极限抗拉强度；对二灰稳定类、石灰稳定类的材料，系指龄期为180d的极限抗拉强度；对水泥粉煤灰稳定类材料，系指120d的极限抗拉强度。
三、沥青路面结构设计中各项参数的计算
1、公路结构弯沉值计算
在当前的沥青路面结构设计中，弯沉值的计算一般是应用弹性层状体系理论来求得的，但大量试验验证结果表明，理论计算值与实测弯沉值之间存在一定偏差。此偏差呈现出一定的规律性，当路基刚度较低时，由前述理论公式算得的面层厚度偏大；而当路基刚度较高时，则由理论算得的面层厚度偏薄。出现这种现象，主要是因为路基路面材料并非线性弹性体，而所采用的评定材料抗变形能力的测定方法，并不能反映它们在结构层内的真实工作状态。为使理论计算和实测结果相符，目前在规范中引入了一个弯沉综合修正系数当设计计算路面厚度时，实际弯沉值可取为设计弯沉值，由大量试验验证资料分析得知，弯沉综合修正系数同实际弯沉值、土基回弹模量及轮载参数的相关关系较密切。
2、层低拉应力的计算
沥青路面在应用的过程中容易产生疲劳开裂现象，主要导致这种情况的原因就是层低拉应力过大而导致的。为了避免这种情况的出现，需要对沥青层和半刚性基层的拉应力进行检验，可以应用计算机设备进行计算，对各点的拉应力进行清楚掌握，确定最大的拉应力值。将其与路面容许拉应力进行对比，确定其是否满足要求，从而对设计进行科学的调整。在进行层低拉应力的计算式，要考虑到材料性能、质量等各方面因素，对于不同的应用材料，要进行针对性设计。
四、路基土和路面材料设计参数
路基土和路面材料的性能和参数对公路应用过程中的弯沉值、拉应力等有着较大的关系，需要对二者的弹性模量值进行掌握。路基土和路面材料在应用过程中，其作用力的变化是非线性变化的，应用特性与弹性模量值都会受到作用力的影响而发生变化。而且，二者的应用性能与材料、施工过程中压实度和环境因素等都有着密切的关系。许多工程建设单位都会采用承载板试验的方法对路基土和路面材料的各项性能确定，明确具体的参数数据，建立完善的数据参数模型，为后续的设计和应用做好准备。
1、路基土回弹模量值的设计
路基土回弹值模量会受到多种因素的影响，如荷载方式和应力状态等，还与土质的性能、湿度、密实度等有着一定的联系。在进行公路沥青路面结构设计时，需要在环境比较恶劣的季节里进行实验，确定回弹模量值。但在路基尚未修建的情况下，往往只能通过经验方法来估定。
2、路面材料回弹模量值的设计
无结合料的粒料垫层和基层的回弹模量值，可采用重复加载的三轴试验进行测定。试验时，须按垫层或基层所受到的实际应力状况施加侧限应力，以确定相应的回弹模量值，现行公路沥青路面设计规范中提出的常用粒料基层和垫层的回弹模量值参考范围。无机结合料稳定粒料或土的回弹模量值，可采用圆柱体或小梁试件进行压缩或弯曲试验，测定各级应力作用下的压缩应变或弯拉应变后计算确定。
结语：
公路建设事业在不断发展的过程中，各项技术都得到了优化和创新。沥青路面结构在应用的过程中，也需要顺应社会的发展形势，对结构设计技术进行优化和完善，确保设计结果满足公路的建设需求。科学合理的设计方法需要将各方面因素对公路质量的影响体现出来，则需要进行全面的勘查工作，对各方面资料进行收集，为设计工作的开展提供可靠数据。采用的设计技术方法在应用的过程中要进行改进和完善，这样才能更好的应用于公路沥青路面结构设计中。
参考文献：
[1]张延智.浅谈公路沥青路面结构设计技术方法[J].城市道桥与防洪，2013（1）：18-20.
[2]雷宏斌.试论公路沥青路面基层施工技术[J].科技创新与应用，2015（36）：252.