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摘要：随着国民经济快、协调发展，我国道路交通量日益增大，车辆迅速大型化且严重超载，公路路面在车辆荷载的作用下和气候、水文等自然因素的影响下，常常在通车2-3年便出现了较为严重的早期破损现象，降低了公路服务能力，并对交通安全和环境保护等造成有害影响。这就要求我们在道路结构设计方面更加严格。笔者首先分析了因道路结构设计所出现的一些问题，又提出了几点优化结构设计的可行性措施，仅供参考。
关键词：道路结构；设计；问题；优化措施
Abstract: The author first analyzes some of the problems lead by road structural design, but also point out feasible measures to optimize the structure design, for reference only.Key words: road structure; design; problem; optimization measures
中图分类号：U412.1+2 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）04-0020-0
引言：质量永远是工程建设的主题，对于公路也不例外。沥青混凝土路面具有良好的力学性能和较好的耐久性以及行车舒适性，适合于各种车辆的通行，并具有坚实、耐久、平整、良好的抗滑、防渗、耐疲劳的性能和抗高温开裂的温度稳定性，在高速公路建设中被广泛采用，但由于种种原因，仍存在设计年限内发生的早期破损现象。我们应该分析结构设计过程中所出现的一些问题，从而做出相应的改进措施。
一、道路结构设计现存的一些问题
1、我国是世界上第一个采用弹性层状体系进行路面结构计算的国家，这一点始终处于世界的最先进水平。可是，“先进的方法、落后的参数”并没有对设计起多少作用。设计参数都是“想当然”地自由取值，脑子里想什么结构，想多少厚度，都能计算成什么结构，多少厚度，实际上还是拍脑袋。其结果是“天下设计一大抄”，路面设计成为“数学游戏”。全国都千篇一律地使用几乎相同的较薄沥青面层的半刚性基层沥青路面结构。
沥青路面早期损坏的技术原因各种早期损坏发生的原因是复杂的，短期的损坏大都受施工影响更大一些，较长时间的损坏则具有某种共性，这种影响相对来说要更大些。我们决不能对我国沥青路面的耐久性差、使用寿命短的问题熟视无睹。
2、路面厚度偏薄
路面太薄也是造成路面产生裂缝的直接原因。结构层厚度应与公路等级、气候、水文、交通量及材料组成相适应，还要根据材料供应、施工工艺和造价等因素进行综合考虑而确定。面层厚度宜自上而下由薄到厚进行组合。
3、路面结构整体强度不足
整体强度不足也是引起沥青混凝土面层产生早期裂缝的直接原因，要保证整体强度，就必须先保证各结构层的强度。
3.1路基强度。因为路基是路面的依托，路基的强度和稳定是保证路面结构强度和稳定的基础条件，路基压实度达不到标准要求，就导致路面结构层强度不足，致使路面出现沉陷或裂缝等病害。又如，沥青混凝土路面沿纵向裂缝的—个重要原因就是因路基填土未压实，使得路基产生不均匀沉降而造成的。3.2路面基层强度不足也是路面产生裂缝等病害的原因。路面基层是路面的承重层，基层强度不足出现松散、裂缝、沉陷，致使路面也出现裂缝、沉陷等病害。3.3路面强度不足也是引起路面裂缝等早期病害的主要原因。例如，路面压实度不符合设计及施工规范要求时，易导致路面通车后在车辆荷载反复作用下继续压密，空隙率不断减小，这个过程会产生压实变形，平整度下降，出现车辙、裂缝等病害。再者，如集料质量不好，针片状含量高，含泥量高，造成沥青混合料级配变化大，也直接影响沥青路面的质量；还有，如沥青材料质量的好坏，沥青路面施工时温度的控制，摊铺时的施工工艺，这些都是直接影响路面强度的重要因素。
二、优化道路结构设计的几个可行性措施
合理组合路面结构若结构组合不合理就会使整个路面结构既不能承受行车荷载和自然因素的作用，又不能发挥各结构层的最大效能，从而引起裂缝的产生。在做路面结构层组合设计时，若将沥青混凝土混合料面层设计为两层或三层式结构，其中至少必须有一层是I型密级配沥青混凝土混合料。当各层均采用沥青碎石混合料时，沥青面层的下面必须设下封层。
另外，在进行沥青混凝土面层与基层的组合设计时，要注意沥青面层不能在铺砌片石基础上直接铺筑，而应在其间加设碎石过渡层，否则会因铺砌片石不平稳或片石可能的松动导致沥青面层不平整甚至沉陷开裂。同理，这类片石基层也不能直接铺筑在路基上，而应在其间铺设粒料层。
2、坚持设计永久性路面的先进理念
永久性路面的理念是所设计的沥青路面能够使用40～50年以上、采用较厚的沥青层柔性路面，降低传统的沥青层底开裂和避免结构性车辙。由于沥青层相对较厚，传统的疲劳开裂可能性大大降低，路面的损坏主要位于面层的顶部（25～100毫），一旦道路表面损坏达到临界水平，其经济性处理方法就是将损坏的顶层或面层铣刨、罩面，或者加铺。沥青面层材料可以再生利用，使得沥青路面在使用年限内不需要大的结构性重修或重建，并企圖无限期地使用下去。
根据以前的室内疲劳方程和力学设计程序，无论沥青结构层多厚，结构都会必然产生疲劳开裂、车辙。而最新的理论发现当沥青层超过一定厚度时，良好施工的路面结构不会产生源于层底的疲劳开裂和结构性车辙。当标准轴次超过一定次数后，沥青层厚度无须增加。也就是说，沥青层的厚度使层底拉应变小于一定的值以后，沥青路面的下部将可以无限期地使用下去。所以永久性路面的最大特点是确保路面各类损坏控制在路面表面层顶部很薄的范围内，如自上向下温度疲劳开裂、车辙、表面磨耗、沥青老化都努力限制在磨耗层内，防止出现中面层以下的结构性损坏，表面层的损坏只需通过预防性养护得以补救。
加强路面结构层之间的密切结合。提高路面结构的整体性
①在沥青面层与半刚性基层或粒料基层之间浇洒透层沥青；②要保证路基的强度和稳定性；③要保证路面基层有足够的强度；④要保证路面面层有足够的强度；⑤当沥青层由双层或3层组成时，若不能连续施工而可能造成沥青层表面被污染时，或在旧沥青面层或水泥混凝土面层上加铺沥青时，均应在旧面层上浇洒黏层沥青。
在沥青路面结构问题上，我们也需要放眼世界。纵观国际上的高速公路和重交通公路，大量使用的是全厚式路面或者柔性基层沥青路面。相反半刚性基层沥青路面普遍使用于交通量不很大的公路，或者往往在半刚性基层下设置一个碎石过渡层。水泥稳定碎石基层和贫混凝土基层是性质安全不同的两个类型，而我们则一直混淆不清。名义上铺筑的无机结合料稳定集料基层，却做成类似于贫混凝土的强度，却又没有按贫混凝土的方法去做。即使同样称为半刚性基层的水泥稳定碎石基层，在强度要求、具体做法上也有许多不同之处。这些问题现在已经开始引起普遍的重视，开始关注对沥青路面结构问题的研究，希望改变目前单一使用半刚性基层沥青路面的状况，使不同的路面结构得到合理的使用。
总结语
综上所述，没有合理的路面结构设计，再好的施工也不能保证路面结构的整体稳定性，我们在实际道路结构设计过程中应努力引进国际上的先进技术，要按照面层耐久、基层坚实和土基稳定的要求，贯彻因地制宜、合理选材、方便施工和利于养护的原则，经过方案比选就会取得满意的效果。
关键词：道路结构；设计；问题；优化措施
Abstract: The author first analyzes some of the problems lead by road structural design, but also point out feasible measures to optimize the structure design, for reference only.Key words: road structure; design; problem; optimization measures
中图分类号：U412.1+2 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）04-0020-0
引言：质量永远是工程建设的主题，对于公路也不例外。沥青混凝土路面具有良好的力学性能和较好的耐久性以及行车舒适性，适合于各种车辆的通行，并具有坚实、耐久、平整、良好的抗滑、防渗、耐疲劳的性能和抗高温开裂的温度稳定性，在高速公路建设中被广泛采用，但由于种种原因，仍存在设计年限内发生的早期破损现象。我们应该分析结构设计过程中所出现的一些问题，从而做出相应的改进措施。
一、道路结构设计现存的一些问题
1、我国是世界上第一个采用弹性层状体系进行路面结构计算的国家，这一点始终处于世界的最先进水平。可是，“先进的方法、落后的参数”并没有对设计起多少作用。设计参数都是“想当然”地自由取值，脑子里想什么结构，想多少厚度，都能计算成什么结构，多少厚度，实际上还是拍脑袋。其结果是“天下设计一大抄”，路面设计成为“数学游戏”。全国都千篇一律地使用几乎相同的较薄沥青面层的半刚性基层沥青路面结构。
沥青路面早期损坏的技术原因各种早期损坏发生的原因是复杂的，短期的损坏大都受施工影响更大一些，较长时间的损坏则具有某种共性，这种影响相对来说要更大些。我们决不能对我国沥青路面的耐久性差、使用寿命短的问题熟视无睹。
2、路面厚度偏薄
路面太薄也是造成路面产生裂缝的直接原因。结构层厚度应与公路等级、气候、水文、交通量及材料组成相适应，还要根据材料供应、施工工艺和造价等因素进行综合考虑而确定。面层厚度宜自上而下由薄到厚进行组合。
3、路面结构整体强度不足
整体强度不足也是引起沥青混凝土面层产生早期裂缝的直接原因，要保证整体强度，就必须先保证各结构层的强度。
3.1路基强度。因为路基是路面的依托，路基的强度和稳定是保证路面结构强度和稳定的基础条件，路基压实度达不到标准要求，就导致路面结构层强度不足，致使路面出现沉陷或裂缝等病害。又如，沥青混凝土路面沿纵向裂缝的—个重要原因就是因路基填土未压实，使得路基产生不均匀沉降而造成的。3.2路面基层强度不足也是路面产生裂缝等病害的原因。路面基层是路面的承重层，基层强度不足出现松散、裂缝、沉陷，致使路面也出现裂缝、沉陷等病害。3.3路面强度不足也是引起路面裂缝等早期病害的主要原因。例如，路面压实度不符合设计及施工规范要求时，易导致路面通车后在车辆荷载反复作用下继续压密，空隙率不断减小，这个过程会产生压实变形，平整度下降，出现车辙、裂缝等病害。再者，如集料质量不好，针片状含量高，含泥量高，造成沥青混合料级配变化大，也直接影响沥青路面的质量；还有，如沥青材料质量的好坏，沥青路面施工时温度的控制，摊铺时的施工工艺，这些都是直接影响路面强度的重要因素。
二、优化道路结构设计的几个可行性措施
合理组合路面结构若结构组合不合理就会使整个路面结构既不能承受行车荷载和自然因素的作用，又不能发挥各结构层的最大效能，从而引起裂缝的产生。在做路面结构层组合设计时，若将沥青混凝土混合料面层设计为两层或三层式结构，其中至少必须有一层是I型密级配沥青混凝土混合料。当各层均采用沥青碎石混合料时，沥青面层的下面必须设下封层。
另外，在进行沥青混凝土面层与基层的组合设计时，要注意沥青面层不能在铺砌片石基础上直接铺筑，而应在其间加设碎石过渡层，否则会因铺砌片石不平稳或片石可能的松动导致沥青面层不平整甚至沉陷开裂。同理，这类片石基层也不能直接铺筑在路基上，而应在其间铺设粒料层。
2、坚持设计永久性路面的先进理念
永久性路面的理念是所设计的沥青路面能够使用40～50年以上、采用较厚的沥青层柔性路面，降低传统的沥青层底开裂和避免结构性车辙。由于沥青层相对较厚，传统的疲劳开裂可能性大大降低，路面的损坏主要位于面层的顶部（25～100毫），一旦道路表面损坏达到临界水平，其经济性处理方法就是将损坏的顶层或面层铣刨、罩面，或者加铺。沥青面层材料可以再生利用，使得沥青路面在使用年限内不需要大的结构性重修或重建，并企圖无限期地使用下去。
根据以前的室内疲劳方程和力学设计程序，无论沥青结构层多厚，结构都会必然产生疲劳开裂、车辙。而最新的理论发现当沥青层超过一定厚度时，良好施工的路面结构不会产生源于层底的疲劳开裂和结构性车辙。当标准轴次超过一定次数后，沥青层厚度无须增加。也就是说，沥青层的厚度使层底拉应变小于一定的值以后，沥青路面的下部将可以无限期地使用下去。所以永久性路面的最大特点是确保路面各类损坏控制在路面表面层顶部很薄的范围内，如自上向下温度疲劳开裂、车辙、表面磨耗、沥青老化都努力限制在磨耗层内，防止出现中面层以下的结构性损坏，表面层的损坏只需通过预防性养护得以补救。
加强路面结构层之间的密切结合。提高路面结构的整体性
①在沥青面层与半刚性基层或粒料基层之间浇洒透层沥青；②要保证路基的强度和稳定性；③要保证路面基层有足够的强度；④要保证路面面层有足够的强度；⑤当沥青层由双层或3层组成时，若不能连续施工而可能造成沥青层表面被污染时，或在旧沥青面层或水泥混凝土面层上加铺沥青时，均应在旧面层上浇洒黏层沥青。
在沥青路面结构问题上，我们也需要放眼世界。纵观国际上的高速公路和重交通公路，大量使用的是全厚式路面或者柔性基层沥青路面。相反半刚性基层沥青路面普遍使用于交通量不很大的公路，或者往往在半刚性基层下设置一个碎石过渡层。水泥稳定碎石基层和贫混凝土基层是性质安全不同的两个类型，而我们则一直混淆不清。名义上铺筑的无机结合料稳定集料基层，却做成类似于贫混凝土的强度，却又没有按贫混凝土的方法去做。即使同样称为半刚性基层的水泥稳定碎石基层，在强度要求、具体做法上也有许多不同之处。这些问题现在已经开始引起普遍的重视，开始关注对沥青路面结构问题的研究，希望改变目前单一使用半刚性基层沥青路面的状况，使不同的路面结构得到合理的使用。
总结语
综上所述，没有合理的路面结构设计，再好的施工也不能保证路面结构的整体稳定性，我们在实际道路结构设计过程中应努力引进国际上的先进技术，要按照面层耐久、基层坚实和土基稳定的要求，贯彻因地制宜、合理选材、方便施工和利于养护的原则，经过方案比选就会取得满意的效果。