瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問題
1、設(shè)計(jì)指標(biāo)唯一。盡管瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中包含彎沉和彎拉應(yīng)力驗(yàn)算指標(biāo),但實(shí)際在瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,彎沉成為路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的唯一指標(biāo),也即使說按照現(xiàn)有的規(guī)范方法,在路面設(shè)計(jì)彎沉滿足的條件下,彎拉應(yīng)力驗(yàn)算肯定是通過的,使得設(shè)計(jì)指標(biāo)成為唯一。
2、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)無法與多種破壞類型和破壞標(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,似乎路面不應(yīng)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,路面破壞程度與路面驗(yàn)收時(shí)的彎沉經(jīng)常不相關(guān)。
3、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。
4、對(duì)其他路面結(jié)構(gòu)形式限制。由于瀝青路面彎沉設(shè)計(jì)指標(biāo)的存在和指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高,在國外大量成功應(yīng)用的柔性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)在我國無法得到應(yīng)用,盡管規(guī)范中也列出了柔性基層的結(jié)構(gòu)形式,實(shí)際上從設(shè)計(jì)指標(biāo)本身就已經(jīng)決定了柔性結(jié)構(gòu)不可能應(yīng)用。
5、彎沉回歸公式不可隨意外延。1978年柔性路面設(shè)計(jì)規(guī)范中的彎沉公式是現(xiàn)行公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范的基礎(chǔ),原來的彎沉與累計(jì)通行軸軸載次數(shù)的關(guān)系式是根據(jù)對(duì)當(dāng)時(shí)國內(nèi)瀝青路面結(jié)構(gòu)和路況條件進(jìn)行調(diào)查回歸得到的,現(xiàn)在路面結(jié)構(gòu)形式以及交通荷載情況與30年前有很大的不同,決定路面設(shè)計(jì)的關(guān)鍵指標(biāo)彎沉公式多年來雖幾經(jīng)修正,但其對(duì)現(xiàn)有交通條件路面結(jié)構(gòu)形式下的適應(yīng)性值得懷疑。
6、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)一般只是通過室內(nèi)試驗(yàn)確定。過很多研究表明,路面材料在實(shí)際使用過程,其室內(nèi)性能與路用性能之間的關(guān)系并沒有很好的相關(guān)性,而我們的設(shè)計(jì)人員在路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,一般僅通過取規(guī)范推薦的材料參數(shù)中值得的簡單辦法進(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)過程實(shí)際上只是個(gè)形式。通過對(duì)瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在問題的分析可以看出,在設(shè)計(jì)上,瀝青路面發(fā)生早期損壞現(xiàn)象是必然的。也就是說,瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本身就是矛盾的,設(shè)計(jì)模型的與瀝青路面早期損壞模式?jīng)]有較好的相關(guān)關(guān)系。