近日,由陕西交通集团和长安大学共同承担的陕西省交通科技项目《陕西省高速公路LSPM沥青路面材料与结构研究》通过陕西省交通运输厅验收。
验收专家委员会一直认为,项目通过现场调研、室内外试验、理论分析、数值模拟、试验路验证,系统研究了LSPM(大粒径透水性沥青混合料)沥青混合料在陕西高速公路中的应用技术,取得4项主要创新性成果:一是首次提出了沥青路面疲劳损伤指数(APPDI),用于评价沥青路面结构力学性能。二是采用可压缩堆积模型(CPM),提出了LSPM级配曲线范围的优化设计方法。三是采用OT试验,建立了LSPM抗反射裂缝性能评价方法,并推荐采用50%荷载损失率的加载周期数N0.5作为其抗反射裂缝疲劳寿命评价指标。四是提出了适用于陕西地区气候与交通条件的LSPM路面结构组合和材料类型。项目研究成果已应用于柞水至山阳高速公路工程,效果良好。据项目负责人正高级工程师李爱国介绍,大粒径透水性沥青混合料(简称LSPM)沥青路面在山东等省份已成功应用,而在陕西省是一种全新的路面结构型式。《陕西省高速公路LSPM沥青路面材料与结构研究》在进行沥青混合料设计时,在充分考虑路面结构层位功能的基础上,通过调整材料组成,采用LSPM大粒径矿料,通过形成骨架嵌挤结构大幅提高沥青混合料整体强度,从而抵抗重载交通作用下沥青路面的塑性和剪切变形,能够有效抑制沥青路面反射裂缝,延长沥青路面使用寿命。与此同时,兼顾考虑沥青路面结构内部排水功能,将上基层材料设计成LSPM,形成“单粒径骨架连通空隙结构”,同时采用高粘改性沥青以保证沥青膜厚度。
我国传统的半刚性沥青路面,主要是通过提高基层承载能力以改善整个路面结构使用性能,以“强基薄面”形式成为我国沥青路面基层中应用最为广泛的结构类型。尽管半刚性基层整体强度高、板体性好,使沥青路面具有很高的承载能力,且材料容易获得,但多年实践表明,半刚性基层沥青路面结构也暴露出一些缺陷和不足,其中最主要的就是反射裂缝问题难以解决。目前,陕西省已通车的高速公路多采用半刚性基层沥青路面,部分运营时间较长的沥青路面反射裂缝问题突出,路面服务能力下降,路面使用寿命衰减。因此在陕西省开展LSPM 沥青路面研究,一方面可较好解决传统沥青路面结构反射裂缝问题,丰富现有路面结构形式,另一方面也可给路面大中修及养护工程提供更多选择,针对陕西省气候与交通状况特点提出一套完整的 LSPM 材料、结构、施工设计体系具有较大的现实意义和实用价值。
陕西省交通运输厅 

