摘　要：AASHTO冷再生混合料的設(shè)計(jì)方法類似于熱瀝青混合料的設(shè)計(jì)方法。然而，冷再生混合料的層系數(shù)取決于施工方法，故應(yīng)當(dāng)基于工程的判斷來加以確定。瀝青協(xié)會(huì)AI方法假定路面為多層彈性結(jié)構(gòu)，基于設(shè)計(jì)交通量和土基強(qiáng)度確定路面的厚度。冷再生基層和面層的組合厚度可通過設(shè)計(jì)圖標(biāo)獲得。確定冷再生基層的厚度時(shí)應(yīng)考慮冷再生基層上熱瀝青混凝土加鋪層推薦厚度。
　　關(guān)鍵詞：冷再生　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法
　　一般來講，路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該能為路面結(jié)構(gòu)提供需要的強(qiáng)度和剛度。而路面設(shè)計(jì)方法幾乎都是從工程經(jīng)驗(yàn)到力學(xué)或半力學(xué)程序發(fā)展而來的。雖然冷再生技術(shù)已經(jīng)在全世界引起廣泛注意，在我國也有迅速增長之勢(shì)，但是目前還沒有成熟的針對(duì)冷再生路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。在AASHTO路面設(shè)計(jì)方法中，路面材料常以彈性模量和疲勞特性表征，具有不同強(qiáng)度和構(gòu)造的路面材料用適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)數(shù)表示。再生材料性能范圍較寬，材料的變異性和施工方法必須在再生路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)加以考慮。對(duì)于再生面層和再生基層的系數(shù)要比AASHTO試驗(yàn)道路中使用的常規(guī)混合料要大。本文對(duì)AASHTO和瀝青協(xié)會(huì)推薦的設(shè)計(jì)方法加以探討。
　　１　再生路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
　?。?1　AASHTO方法
　　冷再生層的設(shè)計(jì)主要有兩種方法。一種使用路面層系數(shù)，另一種是將路面視為多層彈性體系。AASHTO方法屬于前者，而瀝青協(xié)會(huì)方法屬于后者，并討論如下。
　　1986年AASHTO設(shè)計(jì)指導(dǎo)提出了一種使用結(jié)構(gòu)數(shù)SN的方法，它將不同路面層厚度和層系數(shù)組合在一起?？梢罁?jù)諾模圖確定以下參數(shù)，一定可靠性水平R下的SN、總的標(biāo)準(zhǔn)差So、設(shè)計(jì)期內(nèi)的預(yù)估交通量水平(ESAL)、路基有效回彈模量和以現(xiàn)時(shí)服務(wù)指數(shù)表示的服務(wù)能力損失。對(duì)于非穩(wěn)定層，排水條件的影響系數(shù)也被考慮在內(nèi)。
　　結(jié)構(gòu)數(shù)SN的方程式如下：
　　SN=a1D1+ a2D2m2+ a3D3m3
　　a1，a2，a3――分別為面層、基層和低基層的層系數(shù)
　　D1，D2，D3――分別為面層、基層和低基層的厚度
　　m2，m3――分別為未穩(wěn)定基層和低基層的排水系數(shù)
　　如果把再生層當(dāng)成加鋪層處理，那么加鋪層結(jié)構(gòu)數(shù)的等式如下：
　　SNOL＝SNY－（FRL× SNXeff）
式中：
　　SNOL――加鋪層的結(jié)構(gòu)數(shù)；
　　SNY――現(xiàn)有路基條件下，滿足預(yù)估交通量新路面的結(jié)構(gòu)數(shù)
　　FRL――殘留壽命系數(shù)；
　　SNXeff――進(jìn)行罩面時(shí)原路面的有效結(jié)構(gòu)數(shù)。
　　加鋪層厚度應(yīng)該包括冷再生層的厚度加上瀝青混凝土面層的厚度。表1列出了使用各種再生材料鋪筑的再生試驗(yàn)段得到的典型AASHTO結(jié)構(gòu)層數(shù)。這些值是從AASHTO試驗(yàn)路和分層彈性程序獲得。冷再生混合料的層系數(shù)也可以從這些值中獲得。根據(jù)1984年研究報(bào)道，泡沫瀝青再生層的結(jié)構(gòu)系數(shù)范圍為0.20～0.42，中值為0.31；乳化瀝青再生層的結(jié)構(gòu)系數(shù)范圍為0.17～0.41，中值為0.29。與熱拌瀝青混合料相比，可以認(rèn)為冷再生混合料的系數(shù)合理范圍為0.30～0.35。然而，冷再生混合料的結(jié)構(gòu)系數(shù)受多種因素的影響，例如養(yǎng)護(hù)等，因此必須根據(jù)合理的工程判斷進(jìn)行評(píng)價(jià)。
　?。?2　瀝青協(xié)會(huì)方法
　　瀝青協(xié)會(huì)手冊(cè)中介紹了基于乳化瀝青混合料的冷再生層厚度設(shè)計(jì)方法，沒有考慮其它類型的再生混合料。需要輸入的參數(shù)包括預(yù)估設(shè)計(jì)交通量水平和土基強(qiáng)度?？梢罁?jù)ESAL，街道或公路類型，或重載卡車交通量對(duì)交通量進(jìn)行分類?？筛鶕?jù)土基類型、回彈模量，CBR，或R值對(duì)土基支撐條件進(jìn)行分類?；旌狭峡煞譃閮深?，類型A和類型B。類型A包括半加工的，破碎的、井或河岸邊的集料，通過場(chǎng)拌或移動(dòng)場(chǎng)拌后而成的混合料。類型B包括砂、泥砂，通過場(chǎng)拌或移動(dòng)場(chǎng)拌或平地機(jī)拌和后而成的混合料。這類混合料也包括使用旋轉(zhuǎn)式拌和機(jī)或平地機(jī)拌和過的類型A集料，如圖2所示。設(shè)計(jì)圖給出了冷再生基層和瀝青面層的組合厚度。
　　表2給出了冷再生基層上面層的推薦厚度。瀝青混合料或I型乳化瀝青混合料（經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)，場(chǎng)拌，密級(jí)配的乳化瀝青混合料，其性能與瀝青混凝土類似）面層可以被部分厚度的A型或B型乳化瀝青混合料所取代。當(dāng)使用I型乳化瀝青混合料，應(yīng)鋪筑1～2層的面層作為磨耗層，但磨耗層不可被從設(shè)計(jì)圖得到的任何厚度所取代。對(duì)于輕交通條件，ESAL小于104，可直接鋪筑面層材料，但不應(yīng)被任何厚度的類型A或B的乳化瀝青混合料取代。
　?。病≡O(shè)計(jì)實(shí)例
　　２.1　例1
　　假定以下條件：
　　土基：回彈模量Mr＝30MPa，CBR＝3，R值＝6，設(shè)計(jì)交通量ESAL＝105
　　合成集料級(jí)配：在類型A范圍內(nèi)（半處理）
　　根據(jù)設(shè)計(jì)圖，面層和基層的組合厚度：190mm
　　根據(jù)表18-7，對(duì)于ESAL＝105，面層的最小厚度應(yīng)為50mm
　　合成厚度和最小面層厚度的差即為冷再生混合料基層的厚度：190－50＝140mm。
　　如果原碎石基層仍保留在再生層下面，那么應(yīng)對(duì)碎石層材料的性能加以評(píng)價(jià)，并在厚度設(shè)計(jì)中轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的等價(jià)厚度。轉(zhuǎn)換因數(shù)列在下面的表3中。剩下的碎石基層或土基應(yīng)當(dāng)重新壓實(shí)或是注漿。原來路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的任何排水問題都應(yīng)在重建施工前加以矯正。
　　２.2　例2
　　冷再生設(shè)計(jì)需要150mm的再生基層，再生層下面為100mm、塑性指數(shù)為5的