结构加铺层设计指标及施工养护

结构加铺层设计的任务就是在设计年限内将上述各类加铺层典型损坏形式控制在可接受的范围内，每一种设计方法都需要针对典型损坏形式确定合理的设计指标。国外通常采用层底弯拉应变、路表总变形量等作为设计指标，AASHTO设计方法还在PSI评分中以路面平整度作为主要指标。目前我国《公路沥青路面设计规范》（JTG D50—2017）中规定的加铺层设计方法主要以加铺层整体强度和疲劳开裂作为主要的控制对象，以路表回弹弯沉值和层底弯拉应力作为设计指标。

（1）以路表回弹弯沉值作为结构加铺层整体刚度的设计指标。

弯沉值标准是以路面在车辆荷载反复作用下出现纵向裂缝为临界状态，以纵向网裂为破坏状态，它主要反映在车辆荷载作用下路面结构整体，包括加铺层和结构层部分应力与抗力对比失衡状态时的表观特征。车辆荷载作用下的路表回弹弯沉是弹性层状体系理论计算的一个指标，它与路基顶面压应变有密切关系。路表回弹弯沉是路面加铺层及各结构层的变形与土基回弹变形之和，且土基回弹变形占路表总回弹变形的比例一般在90%以上，因此，路表回弹变形能够反映土基的工作状态，弯沉值的大小表征了路面整体刚度的大小或承载能力的强弱，即加铺层和路面结构扩散荷载应力的能力。

（2）以弯拉应力作为结构加铺层疲劳开裂的设计指标。(www.xing528.com)

在车辆荷载的反复作用下，加铺层层底产生拉应力或拉应变，从而导致加铺层出现疲劳开裂。我国加铺层厚度设计考虑的是弯拉应力，而国外的一些设计方法主要采用最大弯拉应变作为设计指标。长安大学王朝辉的研究表明，随着加铺层模量的增大，加铺层的弯拉应变减小，而弯拉应力增大，两者的变化趋势并不一致；同时，考虑到我国加铺层材料普遍采用模量较大的改性沥青，并且我国路面现场疲劳寿命方程缺少系统全面的研究，还没有建立科学合理的统一疲劳寿命方程，因此，在现阶段采用最大弯拉应力作为设计指标控制加铺层的疲劳开裂是可行的。

实际应用表明，我国规范规定的两类加铺层设计指标能够较好地指导结构加铺层厚度设计，但是加铺层损坏现象极为复杂，对于由加铺层和原路面结构的温度应力引起的疲劳、沥青老化、沥青混合料高温性能欠佳而产生的车辙变形、剪切破坏等，仅仅依靠现行设计指标还无法解决。

虽然国内研究人员积极探索提出了一些新的设计指标，如采用层间最大剪应力指标控制层间黏结强度，采用竖向最大剪应力指标控制加铺层混合料强度等，但是这些设计指标还处于研究阶段，无法大面积推广应用。因此，目前还需要从材料选择、混合料优化设计、结构组合等方面弥补现有加铺层设计方法的不足。