林偉弟

(廣東省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院集團(tuán)股份有限公司，廣東 廣州 510507)

0 引言

“十三五”期間，圍繞推動(dòng)粵港澳大灣區(qū)、深圳先行示范區(qū)的“雙區(qū)”建設(shè)，補(bǔ)短板、強(qiáng)弱項(xiàng)和適度超前發(fā)展、持續(xù)發(fā)展，廣東高速公路網(wǎng)絡(luò)不斷完善，新增運(yùn)營里程超過3 300 km。2020年底,伴隨著潮汕環(huán)線高速等9條高速公路建成通車，廣東高速公路總里程在全國率先突破10 000 km，連續(xù)7年位居全國第一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在已建成的高速公路中，傳統(tǒng)的半剛性基層瀝青路面為主要型式，占比約80%，該種路面結(jié)構(gòu)最大的優(yōu)點(diǎn)是板體性好、整體強(qiáng)度高、承載能力高，在輕、中交通荷載等級(jí)下整體性價(jià)比高，適應(yīng)高速公路路面建設(shè)和發(fā)展的需要。但隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，交通量和軸載的增加，加上廣東省氣候炎熱、多雨潮濕、高溫持續(xù)時(shí)間長的特點(diǎn)，半剛性路面“耐久性差、使用壽命短”的問題不斷顯現(xiàn)出來。在運(yùn)營過程中，經(jīng)常出現(xiàn)車轍、松散、坑槽、水損害等路面損壞。在一定程度上無法滿足廣東交通荷載和地理氣候環(huán)境的需要，使得路面壽命縮短，提早6～7 a進(jìn)行大中修。

隨著對(duì)瀝青路面結(jié)構(gòu)行為的深入認(rèn)識(shí)，特別是國外長壽命或永久性瀝青路面思想的引入，出于瀝青路面結(jié)構(gòu)耐久性和全壽命瀝青路面周期經(jīng)濟(jì)分析思想，近些年來，許多專家學(xué)者對(duì)倒裝式瀝青路面進(jìn)行了研究，并取得了一些有實(shí)際意義的成果。

經(jīng)調(diào)查分析，倒裝結(jié)構(gòu)瀝青路面結(jié)合了半剛性基層板體性分散荷載作用的優(yōu)點(diǎn)及柔性基層抗疲勞性能，消除因?yàn)榘雱傂曰鶎硬蛔阋l(fā)的病害，其裂縫率相對(duì)于半剛性基層瀝青路面可以減少約2～3倍。綜合來看，倒裝式基層瀝青路面更適合在濕熱地區(qū)特重交通高速公路上使用[1]。

李福普等[2]指出，半剛性瀝青路面由于水泥穩(wěn)定碎石基層溫縮、干縮開裂導(dǎo)致的反射裂縫是瀝青路面的主要病害之一，而采用級(jí)配碎石基層對(duì)于減少瀝青面層裂縫具有較好效果,在克服早期橫向裂縫方面表現(xiàn)出優(yōu)越性。

王春明[3]采用有限差分方法，模擬了福建省倒裝瀝青路面結(jié)構(gòu)溫度場的時(shí)空分布規(guī)律。研究表明：在水泥穩(wěn)定碎石基層上鋪設(shè)級(jí)配碎石和瀝青碎石，可以改善基層內(nèi)部溫度梯度與基層頂部的溫度變化幅度，可減少由半剛性基層溫縮引發(fā)的反射裂縫。

為適應(yīng)高溫濕熱氣候條件，提高重交通荷載等級(jí)的瀝青路面的耐久性，減少和延緩反射裂縫病害的發(fā)生，廣東省近年來在廣河高速公路(惠州段)、仁深高速公路(博羅段)等工程選取試驗(yàn)段，開展了規(guī)模化的倒裝式瀝青路面的應(yīng)用研究。

1 倒裝式柔性基層瀝青路面在廣東省的應(yīng)用情況

1.1 廣河高速公路(惠州段)

廣河高速公路(惠州段)，設(shè)計(jì)年限內(nèi)1個(gè)車道上的累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載Ne=2.4×107次，屬于重交通荷載等級(jí)。路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用倒裝式柔性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)，瀝青面層采用4 cm厚Sup-12.5 + 7 cm厚Sup-19 + 8 cm厚Sup-25，上基層9 cm 厚 ATB-25、下基層32 cm 厚級(jí)配碎石、底基層15 cm 厚水泥穩(wěn)定碎石。依據(jù)交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院的《廣州至河源高速公路惠州段路面彎沉標(biāo)準(zhǔn)研究報(bào)告》的結(jié)論[4]，對(duì)路表驗(yàn)收彎沉進(jìn)行調(diào)整，采用43.5(0.01 mm)。

自2012年1月通車以來，路面行駛質(zhì)量整體較好，平整密實(shí)、抗滑性能好，未發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)性破壞[5-6]。路面行駛質(zhì)量指數(shù)(RQI)優(yōu)良率占98%，僅存在局部坑槽和裂縫，但路表彎沉值較大，如圖1所示。

圖1 2012—2014年度左右幅彎沉代表值對(duì)比Fig.1 Comparison of deflection representative values between left and right pavement in 2012-2014

由統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知，2012—2014年間各路段路表彎沉的實(shí)測值介于37.6～72(0.01 mm)之間，個(gè)別達(dá)到81(0.01 mm)。運(yùn)營前3年，各路段的彎沉代表值均較交工驗(yàn)收時(shí)的彎沉代表值大，整體呈現(xiàn)逐年增長的趨勢(shì)。而2013—2014年間右幅有一定幅度降低，左幅小幅增大。這主要是因?yàn)樵诎雱傂缘谆鶎雍蜑r青層之間設(shè)置了32 cm 厚度的級(jí)配碎石，其模量較低，造成路表彎沉較大。

通過對(duì)歷年路面彎沉結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，由圖2可以看出：彎沉隨著齡期增長沒有增大，在2014年之后，反而呈現(xiàn)變小的趨勢(shì)。2017與2018年間，雙向各車道每公里代表彎沉平均值大多數(shù)在30.0(0.01 mm)以下， PSSI評(píng)價(jià)等級(jí)均為優(yōu)，路面結(jié)構(gòu)承載能力較高。這一現(xiàn)象與20世紀(jì)末，英國 TRL 公布的英國長壽命瀝青路面的觀測結(jié)果一致，與《福建省高速公路新型結(jié)構(gòu)瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指南》中提出的柔性路面路表彎沉隨時(shí)間推移變化趨勢(shì)的結(jié)論相吻合[7]。

圖2 廣河高速公路彎沉變化規(guī)律Fig.2 Rule of deflection of Guangzhou-Heyuan expressway

這主要是因?yàn)椋喝嵝曰鶎蛹?jí)配碎石模量隨著瀝青層加鋪之后，含水量較為穩(wěn)定，其模量基本保持不變；瀝青層混合料由于油質(zhì)揮發(fā)，瀝青質(zhì)增多，膠質(zhì)含量有所降低，瀝青膠結(jié)料產(chǎn)生硬化，導(dǎo)致瀝青混合料模量的增加。

1.2 仁深高速公路(博羅段)

2016年，仁深高速公路在充分調(diào)研了福建、廣東兩省倒裝路面結(jié)構(gòu)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，分析研究了該結(jié)構(gòu)在各工程上的適用性及優(yōu)缺點(diǎn)。對(duì)路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，并應(yīng)用于博羅縣的平安互通立交至響水停車區(qū)10 km路段(樁號(hào) K459+500～K469+595)。通過減薄級(jí)配碎石基層的厚度，降低瀝青面層在荷載作用下的彎曲半徑，從而減緩瀝青面層的結(jié)構(gòu)性疲勞破壞。同時(shí)為保證柔性層具有足夠的層底彎拉應(yīng)力，滿足應(yīng)力的有效擴(kuò)散，將級(jí)配碎石層厚度調(diào)整為12 cm。此外，增加水穩(wěn)底基層厚度至36 cm，有利于降低路基土頂面壓應(yīng)力水平，同時(shí)提高級(jí)配碎石的模量。路面結(jié)構(gòu)參數(shù)如表1所示。

表1 路面結(jié)構(gòu)參數(shù)Tab.1 Pavement structural parameters

根據(jù)交通量預(yù)測結(jié)果，計(jì)算得到設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)設(shè)計(jì)車道累計(jì)大型客車和貨車交通量為：2.015×107輛，屬于特重交通荷載等級(jí)。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)測彎沉結(jié)果，修正后的路表驗(yàn)收彎沉采用36.8(0.01 mm)，路面的各項(xiàng)力學(xué)指標(biāo)、無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定層與瀝青混合料層的疲勞開裂驗(yàn)算均能滿足規(guī)范的相關(guān)要求。

該工程從2018年底通車至今3 a，根據(jù)2020—2021年度定檢報(bào)告：路面技術(shù)狀況指數(shù)(PQI)為97.18，其他各分項(xiàng)指標(biāo)：路面損壞狀況指數(shù)(PCI)為99.56，路面車轍深度指數(shù)(RDI)為96.39，路面行駛質(zhì)量指數(shù)(RQI)為95.42，路面跳車指數(shù)(PBI)為99.31，路面抗滑性能指數(shù)(SRI)為93.19，路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度指數(shù)PSSI為99.81，路面彎沉代表值為17.3～25.1之間，路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較好。PQI優(yōu)等路率為100%。從路面性能看，路面水損壞、坑槽、車轍等早期損壞問題幾乎沒有，路面行駛質(zhì)量高，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

2 現(xiàn)行規(guī)范對(duì)倒裝式瀝青路面驗(yàn)收彎沉的適用性分析

劉賀等[8]通過對(duì)全柔性瀝青路面各層實(shí)測彎沉值與計(jì)算值進(jìn)行比較分析得到：采用設(shè)計(jì)文件設(shè)計(jì)值和計(jì)算軟件 HPDS2011的計(jì)算值，合格率為0，需調(diào)整指標(biāo)才能完成對(duì)柔性基層及相應(yīng)面層的彎沉判定。

王璜[9]研究認(rèn)為，各彎沉標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)測彎沉間均存在相互矛盾的情況，現(xiàn)行彎沉設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)體系不適用于柔性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)，應(yīng)重新調(diào)整柔性基層瀝青路面設(shè)計(jì)的彎沉計(jì)算方法。

王旭東[10]從路面結(jié)構(gòu)承載能力角度出發(fā)，指出完善彎沉設(shè)計(jì)指標(biāo)是完善瀝青路面力學(xué)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法的有效途徑。聶憶華等[11]針對(duì)我國彎沉計(jì)算公式對(duì)全厚式瀝青路面結(jié)構(gòu)的不適應(yīng)性，通過國內(nèi)外計(jì)算公式參數(shù)的修正，提出了新的彎沉計(jì)算公式。胡春華等[12]利用現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，于2005年提出了能夠適應(yīng)柔性基層瀝青路面的彎沉F修正公式。馮志慧等[13]通過分析具有代表性的柔性結(jié)構(gòu)瀝青路面的總厚度及層底受力狀況，進(jìn)行了彎沉回歸分析，重新標(biāo)定了基層類型系數(shù)。

縱觀我國瀝青路面發(fā)展史，從1978—2017年，規(guī)范經(jīng)過7次修訂和不斷調(diào)整。每次彎沉設(shè)計(jì)公式的修訂，都是針對(duì)當(dāng)時(shí)最典型的公路結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范的設(shè)計(jì)體系主要是以半剛性基層為典型結(jié)構(gòu)的瀝青路面設(shè)計(jì)。對(duì)于半剛性瀝青路面，彎沉設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)總體上是逐漸提高，即彎沉值逐漸降低。而倒裝式瀝青路面結(jié)構(gòu)畢竟是一種新的結(jié)構(gòu)型式，與傳統(tǒng)半剛性基層存在較大差異，在國內(nèi)真正應(yīng)用只有15 a左右，尚未針對(duì)該路面結(jié)構(gòu)制定相應(yīng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，在廣東省內(nèi)也只有廣河、仁深兩條高速公路進(jìn)行規(guī)?；瘧?yīng)用。

規(guī)范指出：對(duì)于交通量較大的柔性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在尚處于研究階段，缺乏理論研究及工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，故采用柔性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)綜合考慮國外經(jīng)驗(yàn)及國內(nèi)實(shí)際[14]。2017版《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》，雖然取消了路表彎沉設(shè)計(jì)指標(biāo)，但由于彎沉測定廣為熟知，具有使用簡便、直觀、經(jīng)濟(jì)和較快速的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)對(duì)于同一種或同一段路面結(jié)構(gòu)，彎沉指標(biāo)仍能反映出該結(jié)構(gòu)的承載能力，故2017版設(shè)計(jì)規(guī)范仍將彎沉作為路基和路面的交工驗(yàn)收指標(biāo)。

2017版規(guī)范附錄 B.7.3[14]計(jì)算路表驗(yàn)收彎沉值時(shí)，采用平衡濕度狀態(tài)下頂面當(dāng)量回彈模量乘以模量調(diào)整系數(shù)kl，kl用以協(xié)調(diào)理論彎沉與實(shí)測彎沉的差異,如式(1)、式(2)所示:

(1)

(2)

采用 HPDS2017根據(jù)彈性層狀體系理論按上式計(jì)算得到仁深高速公路(博羅段)倒裝式路面結(jié)構(gòu)的理論路表交工驗(yàn)收彎沉值la=30.1(0.01 mm)，這與現(xiàn)場實(shí)測彎沉值存在較大的差別。該工程于2018年9月施工完成路面上面層，現(xiàn)場采用貝克曼梁實(shí)測路表彎沉代表值為30.3～37.6(0.01 mm)之間。

可以看出采用現(xiàn)行規(guī)范計(jì)算路表驗(yàn)收彎沉值，在應(yīng)用中依然存在彎沉“超標(biāo)”的問題。分析其原因，主要有以下幾個(gè)方面:

2.1 模量調(diào)整系數(shù)kl

該系數(shù)是通過采集國內(nèi)4條柔性路面公路的容許彎沉值與累計(jì)軸次進(jìn)行回歸得到的，其樣本數(shù)量較少，且大多數(shù)采集樣本為北方省份，對(duì)于南方高溫濕熱地區(qū)代表性不足。根據(jù)規(guī)范的解釋說明：當(dāng)路面結(jié)構(gòu)層采用無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類基層瀝青路面和水泥混凝土基層瀝青路面，取0.5；粒料類基層瀝青路面和瀝青結(jié)合料類基層瀝青路面，當(dāng)采用無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定底基層時(shí)，取0.5，否則取1.0[14]，即倒裝結(jié)構(gòu)的瀝青路面(粒料類基層瀝青路面，無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定底基層)，該模量調(diào)整系數(shù)kl值取0.5，與半剛性基層路面類型取值一致。計(jì)算彎沉值時(shí)，僅能通過各結(jié)構(gòu)層模量取值不同加以調(diào)整。

2.2 氣候條件及交通環(huán)境的特殊性

廣東省地處中國大陸最南部，位于東亞季風(fēng)區(qū)，從北向南分別為中亞熱帶、南亞熱帶和熱帶氣候。氣候炎熱，高溫持續(xù)時(shí)間長，是全國光、熱和水資源較豐富的地區(qū)，且雨熱同季。年平均氣溫22 ℃，歷史極端最高氣溫為42 ℃，極端最低氣溫-7.3 ℃。按瀝青路面氣候分區(qū)屬于夏炎熱冬溫潮濕區(qū)，即1-4-1。根據(jù)廣東省近20 a的氣候數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，近年來極端高溫、35 ℃以上高溫天數(shù)、35 ℃以上高溫積溫等氣候參數(shù)均有增強(qiáng)的趨勢(shì)，高溫條件將明顯影響路面性能，進(jìn)而影響到材料的選擇。瀝青混合料在長時(shí)間重載和高溫的作用下，其壓縮模量和強(qiáng)度將隨溫度升高而顯著下降，加大瀝青混合料的變形，進(jìn)而產(chǎn)生車轍、推移等永久性病害，降低路面的使用性能。

廣東省的雨季主要集中在4—9月，年平均降水量為1 789.3 mm，年降水量最少為1 314.1 mm，最多達(dá)2 254.1 mm。降水對(duì)地基土和路面材料的沖刷及材料性能影響很大。土體含水量增加，將導(dǎo)致路基承載力下降，影響路面使用性能[15]。

多雨潮濕地區(qū)施工過程中，半剛性底基層的強(qiáng)度形成較慢，導(dǎo)致級(jí)配碎石的承載能力較低，級(jí)配碎石頂面彎沉普遍偏大，難以達(dá)到原設(shè)計(jì)要求；同時(shí)潮濕狀態(tài)下的級(jí)配碎石層模量降低也會(huì)導(dǎo)致彎沉的增加[16]。

2.3 級(jí)配碎石的粒料性

級(jí)配碎石由于沒有采用膠結(jié)料，其強(qiáng)度主要靠碎石自身的強(qiáng)度及碎石顆粒之間的嵌擠能力，其力學(xué)性能與瀝青混合料和半剛性材料不同，受原材料質(zhì)量、粗集料含量以及施工期間含水量影響較大。故原材料對(duì)級(jí)配碎石混合料的性能影響非常大，采用優(yōu)質(zhì)的級(jí)配碎石和嚴(yán)格控制生產(chǎn)質(zhì)量對(duì)于保證級(jí)配碎石的性能非常重要[7,17]。

2.4 交通負(fù)荷大

交通量與中型以上貨車比例是影響路面使用性能的關(guān)鍵因素。廣東省作為全國經(jīng)濟(jì)第一強(qiáng)省，貨物運(yùn)輸及客流量均排在全國前列。為了便于比較，收集了全國89條高速公路的設(shè)計(jì)累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次，匯總得到統(tǒng)計(jì)分布圖，如圖3所示。

圖3 全國89條高速公路累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次統(tǒng)計(jì)分布Fig.3 Statistical distribution of cumulative standard axes of 89 expressways in China

全國現(xiàn)有高速公路交通荷載具有較大的差異，東部沿海發(fā)達(dá)省份(如廣東、山東、江蘇)普遍為重載交通等級(jí)公路；北方及西部地區(qū)(如黑龍江、遼寧、重慶)以輕、中型交通荷載等級(jí)公路為主。其中廣東省特重型交通荷載公路的比例高達(dá)42%，加之超載問題較為突出，使得路面的使用年限大打折扣。

圖4為廣東省已運(yùn)營部分高速公路交通荷載推算15 a累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次的區(qū)域分布情況，從圖中可以看出，廣東省內(nèi)所調(diào)查的23條高速公路均為重型和特重型交通等級(jí)公路，珠三角地區(qū)大部分為特重型交通等級(jí)公路，其中廣深高速設(shè)計(jì)累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次高達(dá)4 958 萬次。

圖4 廣東省23條高速公路累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次統(tǒng)計(jì)分布Fig.4 Statistical distribution of cumulative standard axes of 23 expressways in Guangdong Province

目前國內(nèi)專家學(xué)者，基于倒裝式瀝青路面的特點(diǎn)，考慮地區(qū)的氣候、交通量等因素提出的修正彎沉驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，均為針對(duì)2006版規(guī)范的計(jì)算公式所提出。而現(xiàn)行的2017版規(guī)范同樣不能很好地適用于計(jì)算倒裝式瀝青路面驗(yàn)收彎沉值，需要對(duì)彎沉計(jì)算公式進(jìn)行修正，為廣東省倒裝式瀝青路面路表驗(yàn)收彎沉值的確定提供依據(jù)。

3 彎沉修正及驗(yàn)證

根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范確定路表驗(yàn)收彎沉值的原則，驗(yàn)收彎沉值是依據(jù)路面結(jié)構(gòu)模量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)軸載的輪胎接地壓強(qiáng)0.7 MPa下的計(jì)算彎沉來確定的[18]，取其中最小彎沉值乘以模量調(diào)整系數(shù)kl為驗(yàn)收彎沉值。

仁深高速公路倒裝結(jié)構(gòu)路段施工完成后，采用貝克曼梁對(duì)路表的彎沉進(jìn)行了實(shí)測，路段長度10 km，樁號(hào)范圍為K459+500～K469+595。沿行車方向每隔20 m實(shí)測1個(gè)斷面，每個(gè)斷面分左右幅、分車道，共測試了2 514組數(shù)據(jù)，如圖5所示。

圖5 仁深高速公路倒裝結(jié)構(gòu)路段路表彎沉代表值Fig.5 Representative values of road surface deflection in inverted structural section of Renhua-Shenzhen expressway

從圖5中可以看出，倒裝結(jié)構(gòu)路段路表彎沉代表值處于30.3～38.0(0.01 mm)之間，左右幅彎沉趨勢(shì)一致，離散性不大。對(duì)于 K467～K468路段彎沉達(dá)37.6(0.01 mm),分析其原因，主要是因?yàn)樵撀范螢榈吞顪\挖段，且施工期間連續(xù)的雨水天氣及豐富的地表水系及地下水系造成路面結(jié)構(gòu)層含水量偏大。如果采用現(xiàn)行規(guī)范計(jì)算值la=30.1(0.01 mm)作為彎沉驗(yàn)收指標(biāo)，則路表交工驗(yàn)收彎沉合格率為0。

參考文獻(xiàn)[7]中交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院匯總了全國9個(gè)省328個(gè)路段的柔性結(jié)構(gòu)、厚瀝青層路面結(jié)構(gòu)計(jì)算彎沉與實(shí)際測量彎沉的差異，大約有72.8%的路段不合格。建議計(jì)算彎沉值可在2006版設(shè)計(jì)規(guī)范F修正的基礎(chǔ)上，放大1.4倍?；?5%統(tǒng)計(jì)可靠性的彎沉修正，在大量現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，對(duì)彎沉計(jì)算值加以修正。假設(shè)修正系數(shù)為K，當(dāng)K值等于1.22時(shí)，修正后的驗(yàn)收彎沉值為36.8(0.01 mm)，可滿足可靠度為95%的要求。

由于廣東省內(nèi)已建成的高速公路中，大規(guī)模應(yīng)用倒裝結(jié)構(gòu)路面的工程較少，為了提高回歸方程的準(zhǔn)確性，增加樣本數(shù)量，本研究將福建省近些年修建的同類型高速公路進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，如表2所示。

表2 各高速公路的彎沉修正系數(shù)Tab.2 Deflection correction coefficient for each expressway

從前面的分析可知，級(jí)配碎石層厚與瀝青層厚的厚度對(duì)路表彎沉值影響很大。表2中，當(dāng)級(jí)配碎石層厚與瀝青層厚比值越大，相應(yīng)的彎沉修正系數(shù)K值越大，其大小從1.22～1.39不等，并非固定值。廣河高速公路級(jí)配碎石層厚達(dá)32 cm，與瀝青層厚比值為1.14，相應(yīng)的彎沉修正系數(shù)為1.39。仁深高速公路減薄級(jí)配碎石層厚度為12 cm，增加水穩(wěn)底基層厚度至36 cm，路面結(jié)構(gòu)層與福建的廈蓉高速公路較接近，相應(yīng)彎沉修正系數(shù)為1.22。

如果按照2006版規(guī)范及《福建省高速公路新型結(jié)構(gòu)瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指南》將修正系數(shù)取值為1.4，雖然現(xiàn)場實(shí)測的彎沉代表值均能100%滿足驗(yàn)收要求，但將導(dǎo)致現(xiàn)場施工容易達(dá)到設(shè)計(jì)要求，標(biāo)準(zhǔn)偏低，不利于現(xiàn)場施工質(zhì)量的控制。因此，建議采用2017版規(guī)范公式計(jì)算倒裝式瀝青路面的驗(yàn)收彎沉值，其修正系數(shù)K值需根據(jù)不同工程的路面結(jié)構(gòu)型式進(jìn)行內(nèi)插取值，其范圍為1.22～1.39。

將上述所選路段的級(jí)配碎石層厚分別與瀝青層總厚度、路面結(jié)構(gòu)層總厚度的比值作為橫坐標(biāo)，彎沉修正系數(shù)K作為縱坐標(biāo)，回歸所得曲線如圖6、圖7所示。

圖6 級(jí)配碎石層厚/瀝青層總厚度與彎沉修正系數(shù)關(guān)系Fig.6 Relationship between graded gravel layer thickness/total asphalt layer thickness and deflection correction coefficient

圖7 級(jí)配碎石層厚/路面結(jié)構(gòu)層總厚度與彎沉修正系數(shù)關(guān)系Fig.7 Relationship between graded gravel layer thickness/total pavement structural layer thickness and deflection correction coefficient

從圖中可以看出，“級(jí)配碎石層厚/瀝青層總厚度”、“級(jí)配碎石層厚/路面結(jié)構(gòu)層總厚度”與彎沉修正系數(shù)均有著較強(qiáng)的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)R2的為0.89。路表驗(yàn)收彎沉修正系數(shù)K，可由線性內(nèi)插確定。

由于本次研究只采用了10條倒裝式瀝青路面的驗(yàn)收彎沉資料，樣本數(shù)量相對(duì)較少。同時(shí)由于彎沉修正系數(shù)受很多因素的影響，故建議各地區(qū)工程進(jìn)行彎沉的試驗(yàn)和跟蹤觀測，進(jìn)一步細(xì)化修正系數(shù)K值的內(nèi)插公式研究。

4 結(jié)論

(1)現(xiàn)行的《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》不能很好地適用于計(jì)算倒裝式瀝青路面驗(yàn)收彎沉值，需要對(duì)其進(jìn)行修正。目前國內(nèi)普遍采用的彎沉修正系數(shù)1.4，是針對(duì)舊版《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》的計(jì)算公式所提出。如果單一地將此彎沉修正系數(shù)套用到現(xiàn)行2017版規(guī)范進(jìn)行修正，結(jié)果將過于寬松，標(biāo)準(zhǔn)偏低，不利于現(xiàn)場施工質(zhì)量的控制。

(2)在大量現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，統(tǒng)計(jì)各工程彎沉理論計(jì)算值與實(shí)測值的關(guān)系，分析了“級(jí)配碎石層厚/瀝青層總厚度”、“級(jí)配碎石層厚/路面結(jié)構(gòu)層總厚度”與彎沉修正系數(shù)均有著較強(qiáng)的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)R2約為0.89?；貧w得到了滿足95%可靠度的路表驗(yàn)收彎沉修正系數(shù)K，其范圍為1.22～1.39。當(dāng)級(jí)配碎石層厚度越大，K值越大，具體操作可通過內(nèi)插確定。

(3)考慮本次研究只采用了華南地區(qū)10條倒裝式瀝青路面的驗(yàn)收彎沉資料，樣本數(shù)量相對(duì)較少。同時(shí)由于彎沉修正系數(shù)受很多因素的影響，故建議各地區(qū)工程進(jìn)行彎沉的試驗(yàn)和跟蹤觀測，進(jìn)一步細(xì)化修正系數(shù)K值的內(nèi)插公式研究，為今后倒裝式瀝青路面進(jìn)一步推廣應(yīng)用提供理論參考，為廣東省倒裝式瀝青路面路表驗(yàn)收彎沉值的確定提供依據(jù)。