導語:瀝青混凝土路面是指以瀝青混凝土為面層的路面。通過人工選擇礦物集料(碎石或碎礫石、石屑或砂、礦粉等)制成的混合物。)與壹定比例的道路瀝青材料在嚴格控制的條件下混合而成。
壹、當前瀝青混凝土路面存在的突出問題
據有關統計，瀝青混凝土路面的造價占公路總造價的1/4 ~ 1/3，大部分養護資金用於路面。瀝青混凝土路面有兩個常見的技術和質量問題。
第壹，耐久性差。目前國內瀝青混凝土路面使用年限較長，為8年至12年，普遍短於設計使用年限(15-20年)。而且由於自然環境和運營條件較差，有些路面甚至需要3-5年才能全部翻新。
二是路面早期損壞嚴重。有些新建道路2 ~ 3年，或者6 ~ 8年就需要維修，如坑窪、裂縫、車轍、抗滑性能不足等。
20世紀80年代以來，雖然我國的公路設計、施工和原材料水平有了很大的提高，但公路路面的早期破壞仍然很多。除設計和施工原因外，主要外部因素是交通量增長快、荷載大、超載嚴重，使道路長期處於超載狀態；主要內因是材料(瀝青、集料等)性能差。)，導致路面抵抗拉應力(如冷熱、幹濕脹縮應力、荷載彎曲疲勞應力、反射裂縫膨脹應力等)的能力相對不足。)，剪應力，滲水，粘結老化。
以上原因造成的不良後果觸目驚心。即使使用重交通道路瀝青和規範規定的混合骨料和級配，路面也難以承受道路運輸的現狀。
二、改性瀝青和SMA技術的缺點
為了解決這些嚴重而迫切的問題，我國公路部門在學習國外先進經驗的基礎上，采取了壹些措施和方法，探索了壹些成功的經驗，其中改性瀝青和SMA路面是應用最多的兩項新技術。比如北京公路局用在？通往國家的第壹條路？(首都機場路)？國航壹線？(首都機場跑道)？中國第壹街？在(長安街)的建設和改造中，取得了良好的使用效果和經濟效益，如果同時采用兩種技術，效果會更好。
然而，改性瀝青和SMA路面在公路工程中的應用還存在壹些缺陷:
1)它所需要的專用設備和材料(優質骨科、改性劑、填充物)壹般地區很難有，而且壹次性投入大，所需的施工技術也比目前常規做法難度大。
2)隨著近期國內外油價的上漲，兩項新技術已經很高的成本將再次增加。按照1998的價格計算，SMA路面每公裏成本需要增加9.7萬元，如果同時使用改性瀝青，大約增加38.8萬元。成本的增加與是否使用國外的原料、加工設備和不同的改性劑有關。長期以來，進口道路瀝青以接近國際市場兩倍的價格進口到中國，牟取暴利。例如，在美國、新加坡等國家，瀝青的價格約為90美元/噸，而中國的銷售價格為135美元/噸。近年來，我國道路瀝青年產量為220多萬噸，在數量和質量上都遠遠不能滿足實際需求，導致進口瀝青增加。因此，這兩項新技術僅用於高速公路、高等級公路的重要路段、路口、停車場、立交橋、機場等。在中國，它們不能像在發達國家那樣被廣泛使用。
3)從增加路面抗裂、防滲、隔離和擴散的機理來看，過分依賴增加瀝青結合料的彈性和粘結力，增加整形強度，降低混合料的空隙率並不是最優的。因為瀝青結合料的改性性能提高了其拉伸和剪切力學性能，但幅度畢竟不會太高；並非所有地區都有高強度骨料；混合料孔隙率的降低接近極限，由於材料物理力學性能的差異，骨科與粘結劑的界面處總會有滲水通道。另外，它對提高地基承載力無能為力，反而要求更多。
4)瀝青材料的日曬老化、高溫軟化、低溫脆化、沖擊疲勞等問題尚待解決。
第三，將土工合成材料引入瀝青混凝土路面。
在壹般車輛荷載作用下，公路三層結構的動力穩定性基本取決於表層，與中、下層關系不大。目前，在廣泛使用重交通道路瀝青和規範規定的混合料集料級配的情況下，如果在路面的下表面或底面使用合適的土工合成材料，不僅可以提高路面的抗裂抗滲性能，還可以起到提高基層或路基承載力的作用，不僅可以相對節約成本，不增加施工難度，還可以有效延長養護期，降低損壞程度。
例如，當純水泥混凝土承受較高的荷載時，如果僅考慮水泥的力學性能或骨料的配合比，而不添加適當的鋼筋(非金屬如高聚物)來承受其工作中過大的拉、壓、剪應力，則至今不會得到廣泛應用。為什麽公路和市政部門也不重視鋼筋瀝青混凝土的試驗研究和設計應用？據國外統計數據，公路工程中使用的土工合成材料已占其總消耗量的1/3以上。
1993交通部將土工格柵在道路工程中的應用研究列為？八五？黑龍江省交通廳承擔的“土工格柵防止寒冷地區瀝青路面開裂的研究”聯合攻關項目。河南、湖南、湖北、陜西、黑龍江、北京等地的公路部門修建了壹些土工格柵試驗路。2000年4月26日在江蘇省連雲港市召開？全國公路土工合成材料應用技術交流會？交通部公路司副司長李作了題為？是否應該重視土工合成材料在公路工程中的應用？報告介紹了制定規範、建立土工合成材料重點企業和建設示範工程三項措施。
自20世紀80年代以來，各地開展了田間試驗。如1986，陜西公路局開展至包線瀝青路面開裂試驗研究；同濟大學福廈線路面裂縫處治研究65438-0985:河北理工大學上海機場水泥混凝土跑道病害處治研究:宜昌公路局土工布在瀝青路面中的應用研究， 湖北省:大連港灣工程公司在對外公路路面加固中的應用研究:大連黃海大道多功能土工格柵縱向接縫處理研究:佳木斯公路局土工織物處理道路翻漿研究:遼寧省公路局近期在沈鐵高速公路路面使用玻璃纖維網的試驗等。 此外，我們還可以看到許多公開發表的關於公路路面或基層加固效果數值計算的文章。
對這些寶貴的做法，我們有以下幾點體會:公路病害的治理要長期與短期相結合，標本兼治，路面與基層(包括路基)的處理統壹考慮，技術與經濟相結合，采用新材料新工藝。
到目前為止，試驗中使用的土工合成材料主要有非織造土工布(非織造針刺土工布)、織造土工布(機織土工布)、土工布、土工格柵、土工膜、排水帶等。最近還有玻璃纖維網(玻璃纖維格柵)和多功能土工格柵。
根據以往的實踐經驗，國家標準《土工合成材料應用技術規範》(GB50290-98)第7.6節和《公路土工合成材料應用技術規範》(JTJ/T019-98)第7章，為了減少或延緩新建道路基層(由於幹縮)或舊路面(由於各種拉應力)產生的新裂縫，可選用無紡針刺土工布，其單位面積質量(g/㎡)不大於200，極限抗拉強度不小於8kN/m，耐溫性應在170℃以上。也可選用玻璃纖維網，其孔徑應為瀝青混凝土路面最大粒徑的0.5 ~ 1.0倍，極限抗拉強度大於50kN/m，最大荷載伸長率小於3%。但兩者在表層下的實際機理和作用是多種多樣的(不限於反射裂縫的防治)，兩者相同但又不同。
1)薄型非織造針刺土工布(非織造土工布)抗拉強度和模量較低，具有微小的三維孔隙結構。在粘結層中浸油後，原有的滲透系數會降低兩個數量級左右，形成的瀝青布比瀝青混凝土具有更好的抗滲性和傳熱性能。當它與瀝青混凝土面層底部粘結時，面層的抗拉強度和模量將得到提高，裂縫將大大減少。如果舊路面或路基出現裂縫，反射到新的路面層時，由於其韌性和壹定的蠕變性，會被吸收和松弛，從而發揮其應力屏障作用。
2)近來，玻璃纖維網具有較高的抗拉強度和模量，無長期蠕變，熱穩定性好，與瀝青有良好的表面相容性，材料的化學穩定性和網格鎖骨材料處理後的作用。因此，將其鋪設在瀝青混凝土路面的下部或底面時，可以增強路面的抗變形能力。同時，由於其攤鋪面積壹般較大，有時是全路段攤鋪，在界面變形相容的情況下，軸載對面層帶來的壓力、二次彎曲和拉應力、剪力和溫度拉應力會傳遞給它，並在其覆蓋範圍內通過它進行擴散，這樣可以提高面層的疲勞強度，增強抗車轍和抗鼓包能力，也可以降低彎沈值。
可見，以上兩類土工合成材料在提高路面耐久性、防止早期破壞方面具有不可替代的作用，不能視為短期、臨時性、應急性的被動工程措施。
註:(a)如果路基、基層和實際承載力不能滿足軸重和交通量要求，需要加固時，應單獨考慮，或采用合適的土工合成材料解決，可首選高強輕質塑料單向和雙向土工格柵。
(b)是否有滲水、翻漿、沈陷等病害。同時，排水和防滲等措施要分開考慮，也可以采用相應的土工合成材料來解決問題，如采用加筋復合土工膜來滿足防滲、排水、加筋和隔離的要求。
四、經濟效益分析
土工合成材料應用的經濟效益壹直是影響其推廣的關鍵問題。國內外很多應用實例都進行了經濟效益分析，都有明顯的優勢，但目前推廣還是有很多阻力。我們認為可采用以下方法進行經濟效益分析。
按照目前的慣例，新建壹條高速(高速、壹級)到200元，每平方米大概需要150元，其中路面大概需要50元/㎡到70/㎡，路面維護大概需要50元/㎡。正常設計使用年限為15年，小修5年，大修8年。按新建、維護和二者統壹考慮三種情況進行經濟效益分析。通過比較確定最佳解決方案。
1)新情況
將新建基金按照不同的使用年限進行分解，則:
使用年限為15年(設計)時，年平均每平方米10.0 ~ 13.3元；
使用年限為12年(4/5)時，年平均每平方米12.5 ~ 16.7元；
當使用年限為10年(2/3)時，年平均每平方米為15.0 ~ 20.0元；
使用年限為7.5年(1/2)時，平均每年每平方米20.0 ~ 26.6元。
如果為了達到15年的設計年限而增加每平方米75元(合計225元/m2 ~ 275元/m2)，在這種情況下，雖然年平均每平方米增加到15.0 ~ 18.3元，但仍比目前年限為10年時的年平均每平方米高65438+。從目前的市場情況來看，75元選擇長絲非織造土工布或格柵覆蓋長絲非織造土工布，每平方米成本的增加是綽綽有余的。
2)維護情況
根據現有相關工程實例提供的經驗，在表層下鋪設合適的土工合成材料時(相應的施工技術要跟上)，壹般可推遲養護期1倍以上。這樣在設計壽命內(15年)只需維修3次左右，維修費用可節省3？每平方米。50元=150元。
3)如果在整個使用壽命內統壹考慮新建和養護費用，工程質量責任由壹家公司承包，那麽即使不增加新建道路的預計費用，如果使用土工合成材料節省的養護費用的壹半為150元/㎡，即75元/㎡，在新建路面下提前使用土工合成材料鋪設，不僅使道路的實際使用壽命達到設計要求，同時也使其得到延長。
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