西安至戶縣高速公路（以下簡(jiǎn)稱西戶高速公路）是國(guó)道主干線（GZ40）二連浩特至河口的一段，同時(shí)也是陜西省米字公路主骨架的重要組成路段。它既是華北、西北通往祖國(guó)西南的大通道，也是西安通往漢中地區(qū)最便捷、最重要的交通干線，對(duì)實(shí)施西部大開發(fā)戰(zhàn)略和加快基礎(chǔ)建設(shè)具有重要意義。因此，為了延長(zhǎng)瀝青路面的使用壽命、改善瀝青路面的使用性能并減少瀝青路面的后期維修費(fèi)用，西戶高速公路項(xiàng)目部(以下簡(jiǎn)稱項(xiàng)目部)與長(zhǎng)安大學(xué)合作，采用美國(guó)公路戰(zhàn)略研究計(jì)劃（SHRP）的重要研究成果——高性能瀝青路面（superpave）技術(shù)對(duì)瀝青上面層重新進(jìn)行了設(shè)計(jì)，從施工的結(jié)果看達(dá)到了改善路面使用性能的目的，使上面層即粗糙防滑又密實(shí)防水，受到了專家的好評(píng)。一、 現(xiàn)行AC、AK型路面的不足及高性能瀝青路面的先進(jìn)性1、AC、AK型路面的不足我國(guó)從建設(shè)高速公路以來，瀝青路面的設(shè)計(jì)一直采用馬歇爾設(shè)計(jì)方法，其混合料類型的選擇一般是：中、下面層采用空隙率小、不透水的連續(xù)級(jí)配瀝青混凝土AC型，上面層則采用表面比較粗糙的AK型作為抗滑表層。AC型是一種密實(shí)型瀝青混凝土結(jié)構(gòu)，其礦料級(jí)配按最大密實(shí)原則設(shè)計(jì)，屬于連續(xù)性級(jí)配，強(qiáng)度和穩(wěn)定性主要取決于混合料的粘聚力和內(nèi)摩阻力，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)密實(shí)、空隙率小，所以AC型路面的水穩(wěn)定性較好。但是，由于其表面不夠粗糙，耐磨、抗滑、高溫抗車轍等性能明顯不足，并且礦料間隙率也難以滿足要求，通常采用減少瀝青用量的方法來滿足間隙率的要求，這樣使瀝青路面的耐久性能降低，因此，AC型在高等級(jí)公路的上面層已很少采用，主要用于中、下面層。由于防滑性能好，AK結(jié)構(gòu)是高速公路上面層最常采用的結(jié)構(gòu)。但是，AK結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)空隙率大，下雨后，水分容易滲入面層內(nèi)，如果中、下面層比較密實(shí)，水分則聚集在上面層和中面層之間，并使上面層長(zhǎng)期浸泡在水中，導(dǎo)致路面發(fā)生松散、坑洞等破壞；反之，水分會(huì)直接滲入基層，基層長(zhǎng)期浸泡在水中，會(huì)發(fā)生松散、唧漿，從而使整個(gè)路面結(jié)構(gòu)破壞，危害更大。2、高性能瀝青路面（superpave）的先進(jìn)性高性能瀝青路面（superpave）是美國(guó)公路戰(zhàn)略研究計(jì)劃（SHRP）最重要的研究成果之一。高性能瀝青路面作為SHRP研究成果的專有名稱，它包含了瀝青標(biāo)準(zhǔn)和集料標(biāo)準(zhǔn)、礦料級(jí)配曲線的組成規(guī)定和混合料的體積設(shè)計(jì)方法三大內(nèi)容，提出了控制點(diǎn)和限制區(qū)的概念。高性能瀝青路面的先進(jìn)性在于它開發(fā)了一套全新的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和方法，從根本上改變了現(xiàn)行試驗(yàn)方法和規(guī)范的純經(jīng)驗(yàn)性質(zhì)，從而避免了由此帶來的局限性，高性能瀝青路面瀝青結(jié)合料與混合料

土工格柵是一種主要的土工合成材料，與其他土工合成材料相比，它具有獨(dú)特的性能與功效。常用作加筋土結(jié)構(gòu)的筋材或復(fù)合材料的筋材等。土工格柵適用于各種公路、鐵路、機(jī)場(chǎng)的路基增強(qiáng)路面增強(qiáng)。適用于大型停車場(chǎng)和碼頭貨場(chǎng)等永久性承載的地基增強(qiáng)。適用鐵路、公路的邊坡防護(hù)。適用的涵洞增強(qiáng)。適用于單向拉伸土工格柵增強(qiáng)后的土坡的二次增強(qiáng)，進(jìn)一步增強(qiáng)土坡，防止水土流失。礦山、坑道加固。

規(guī)范的新體系將試驗(yàn)方法與指標(biāo)同瀝青路面的路用性能建立起直接關(guān)系，通過控制高溫車轍、低溫開裂和疲勞開裂，來達(dá)到全面改進(jìn)路面性能的目的，形成了一個(gè)基于路用性能基礎(chǔ)上的瀝青——瀝青混合料設(shè)計(jì)新體系。3、西戶高速公路采用了高性能瀝青路面西戶高速公路瀝青路面結(jié)構(gòu)原設(shè)計(jì)沿用了馬歇爾設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)的方案，上面層為4cm中粒式瀝青砼抗滑表層（AK16-A），中面層為5cm中粒式瀝青砼面層（AC-20I），下面層為6cm粗粒式瀝青砼面層（AC-25I）。項(xiàng)目部組織人員對(duì)此方案進(jìn)行了大量的調(diào)查、研究和論證，發(fā)現(xiàn)在我國(guó)已建成的采用此方法設(shè)計(jì)的高等級(jí)公路中，絕大多數(shù)瀝青路面達(dá)不到路面使用壽命的一半，有的僅建成2~3年，甚至通車僅幾個(gè)月，瀝青路面就出現(xiàn)大面積破壞，造成了巨大的損失。為了改變這一狀況，項(xiàng)目部和長(zhǎng)安大學(xué)公路學(xué)院組成課題組，決定采用高性能瀝青路面的設(shè)計(jì)思想，對(duì)瀝青面層重新進(jìn)行設(shè)計(jì)。二、西戶高速公路高性能瀝青路面的設(shè)計(jì)與施工1、高性能瀝青路面的設(shè)計(jì)課題組經(jīng)過認(rèn)真分析，決定維持中、下面層設(shè)計(jì)方案不變，只對(duì)上面層采用高性能瀝青路面的設(shè)計(jì)方法重新進(jìn)行設(shè)計(jì)，級(jí)配類型為super-19型?？傮w思路是：在減少極大顆粒含量的同時(shí)，控制細(xì)集料的含量，并且避開高性能瀝青路面細(xì)集料限制區(qū)，使級(jí)配曲線向密實(shí)方向發(fā)展，以增加混合料的抗滑和防水能力。設(shè)計(jì)的主要步驟是:（1）原材料選擇①瀝青西戶高速公路高性能瀝青路面瀝青采用美國(guó)科氏AH-90瀝青，其各項(xiàng)指標(biāo)如表1所示：瀝青試驗(yàn)結(jié)果 表1AH-90 檢測(cè)結(jié)果針入度(25℃，100g,5s) (0.1mm) 87軟化點(diǎn)（環(huán)球法） (℃) 46閃點(diǎn) (℃) 290返度（15℃，5cm/mm） (cm) ＞150溶解度 (%) ＞99.9旋轉(zhuǎn)粘度（60℃） (pa.s) 15.9蠟含量（蒸餾法） (%) 1.8密度（15℃） （g/cm3） 1.027薄膜烘箱后殘留物（TFOT,163℃,5h） 質(zhì)量損失 (%) -0.03返度(15℃,5cm/mm) cm ＞150針入厚比(25℃) % 67由表1中可以看出,科氏重交瀝青符合規(guī)范“重交通道路石油瀝青技術(shù)要求”的規(guī)定以及美國(guó)SHRP的PG64-28規(guī)定。PG64_28規(guī)定如表2所示,其中PG代表考慮路用性能的瀝青結(jié)合料等級(jí),即PG64-28表示該種瀝青結(jié)合料可滿足最高路面設(shè)計(jì)溫度為64℃,最低溫度為-28℃地區(qū)使用.美國(guó)SHRP瀝青路用性能規(guī)范PG64-28規(guī)定 表2瀝青使用性能等級(jí) PG64-28平均7d最高路面設(shè)計(jì)溫度 （℃） <64最低路面設(shè)計(jì)溫度 （℃） >-28原 樣 瀝 清閃點(diǎn)（COC,ASTM,D92）,min （℃） 230粘度ASTM4402,max,2pa·s 試驗(yàn)溫度 （℃） 135動(dòng)態(tài)剪切（SHRP B-003）G*/sinδ,min,2.0 kPa試驗(yàn)溫度@10rad/s （℃） 64RTFTO(ASTM D2872) 殘 留 瀝 青質(zhì)量損失,max (%) 1.00動(dòng)態(tài)剪切（SHRP B-003）G*/sinδ,min,2.OkPa試驗(yàn)溫度@10rad/s （℃） 64PAV 殘 留 瀝 青(SHRP B-005)PAV 老化溫度 （℃） 100動(dòng)態(tài)剪切（SHRP B-003）G*/sinδ,max,3OMPa試驗(yàn)溫度@10rad/s （℃） 22物理老化 實(shí)測(cè)記錄蠕變勁度,(SHRP B-002)S,max,200Mpa m值.min,0.35試驗(yàn)溫度@60s （℃） -18直接拉伸,(SHRP B-006)破壞應(yīng)變,min,1.0%試驗(yàn)溫度@1.0mm/min （℃） -18②粗集料粗集料采用西安市小峪料場(chǎng)生產(chǎn)的石料,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,小峪石料潔凈、干燥，沒有風(fēng)化和雜質(zhì)現(xiàn)象，并且具有足夠的強(qiáng)度和耐磨性。由于本次設(shè)計(jì)級(jí)配類型為Super-19型，因此，課題組采用了10~15、10~20、5~10三檔粗集料。集料篩分結(jié)果如表３所示：集料篩分結(jié)果表 表３規(guī) 格 公稱粒徑（mm） 孔 徑（mm