尼日尔石油公路硬脂沥青路面结构设计

尼日尔石油公路硬脂沥青路面结构设计

张军光

新疆石油设计工程有限公司834000

摘要：本文主要从设计方面分析尼日尔沙漠石油公路路面设计特点，介绍行之有效的典型路面结构。

关键词：50#硬脂石油沥青、设计、沥青混凝土路面

1、概述

尼日尔沙漠石油公路总长181km，于2012年完成施工图设计，2013年开工建设，项目公路位于撒哈拉沙漠南缘半沙漠地区，气候炎热干燥，地势平坦。

2、交通量组成

道路沿线15年间每天平均通过的各类车辆的数量≤300辆/D，确定交通量等级为轻交通，重型车辆（20-50吨以上）的平均百分比占整个交通量的30%左右，通过观测测每天约为90辆，结合尼日尔国技术标准进行路面结构设计，13吨车轴用于路面验算，42吨卡车列队将用于工程计算，按此指标调增了重载交通量，对路面结构层厚度、强度做了计算和验算，根据路面结构验算结果，验算基层厚度为15cm，满足交通运输需求。

3、路面结构组合

推荐方案：沥青混凝土路面结构组合

尼日尔国道RN1的K1208处和K1212处料场开采碎石的骨料其岩石特性能够满足路面材料的技术参数，沥青混合料沥青采用”50#硬质石油沥青”，现场采购50#石油沥青试验结果如下表：

表1-150#硬质石油沥青性能指标表

15℃延度其则达到100cm，表明硬质沥青具有较好的延展性，老化后针入度比达到78%以上，也表明硬质沥青具有良好的抗老化性能，满足欧洲标准中的脆点指标的技术要求。

4、路面结构层材料确定

1）沥青路面面层

尼日尔国料场开采碎石的骨料其岩石特性能够满足路面材料的技术参数，50#硬质石油沥青混合料适合于热带地区。

2）路面基层、垫层

路面基层、垫层材料的选择首先着重于就地、就近材料的应用，以减少碎石的用量，由于沙漠沙材料本身存在缺陷，垫层混合料配合比试验表明，利用沙漠沙与粘土、碎石混合形成的混合料能够满足地基层的需求，配合比为60%粘结砂和40%碎石混合，达到最理想的结果，

基层材料主要承受由面层传来的车轮荷载垂直压力，并把它扩散分布到下面的层次中，所以基层材料应具有足够的抗压强度和扩散应力的能力，根据现场条件及实验结果，碎石（64%）+粘土（33%）+3%水泥配比组合具有较好的强度。

实验室模拟实验，64%碎石+33%粘土+3%水泥，其最大干密度为2.15g/cm3、最佳含水率为8.0%，其平均养护温度30℃时，保湿养生4天强度为3.82MPa；保湿养生7天强度为4.04MPa，保湿养生6天，浸水一天强度为3.07MPa，试验结果表明此种配比组合可满足路面基层强度要求。

5、路面特点分析

硬质沥青及其混合料主要有以下两个优点：

可以明显提高路面的耐久性和高温稳定性，可以很好地解决车辙和拥包等常见的路害，其高温路用性能接近于改性沥青，而低温性能与重交通道路沥青相当；

可以减薄路面厚度，从而降低道路造价成本，按三层路面厚度17cm计算,如果减薄路面厚度1cm，可节约沥青混合料5.88%。

尼日尔石油公路地处撒哈拉沙漠腹地，气候炎日，该区域道路车辙破坏是炎热地区、重轴载道路沥青路面的主要病害，减少路面病害提前发生，必须提高沥青路面高温稳定性，硬质沥青及其混合料有着优良的高温性能、感温性、水稳性和抗疲劳性能，高温路用性能达到甚至超过改性沥青，而成本比改性沥青低。

6、结束语

热带地区路面结构设计充分贯彻因地制宜、就地取材的原则，充分利用风积沙震动压实、整体抗压强度高的特点做路基填料。

对克服目前热带地区公路沥青路面的车辙损坏，采用硬质沥青是一种可靠又经济合理的选择，可以预计，硬质道路沥青以其优良的高温抗车辙性和较低的生产和施工成本，将具有良好的应用前景

尼日尔石油公路k0-k60建成通车，经过近两年的观察，路用性能良好，没有出现车辙、拥抱等病害。

参考文献：

(1)吴正，彭世古，洪占山等，沙漠地区公路工程［M］.北京：人民交通出版社，1981.

(2)《公路沥青路面设计规范》（JTGD50-2006）。