①课题来源及背景

本项目属于陕西省科技研究发展（攻关）计划。

在国内外研发使用的各种新型路面结构和路面材料中，高模量沥青路面结构和高模量沥青混凝土材料已经越来越受到人们的关注。全厚式高模量沥青路面结构借鉴了永久性沥青路面的设计理念，在原材料使用上采用低标号沥青（或低标号沥青加高模量外加剂）+高沥青含量作为基层的设计思路，通过提高沥青混凝土的模量，减少车辆荷载作用下沥青混凝土产生的应变，减少沥青混凝土的不可恢复的残余变形，提高路面抗高温变形能力，延缓车辙的产生、降低车辙深度，延长路面的使用寿命，延长维修周期。

②技术原理及性能指标

全厚式路面是一种直接修筑在土基或较薄粒料基层上的沥青路面结构，这类路面的主要优点是总厚度比有常规基层的沥青路面结构更薄，同时可以减少疲劳裂缝的可能性，并使路面可能发生的破坏限制在路面结构的上部。当路表面的破坏达到某一临界水平时只需换表面层，不需要进行开膛破肚式的大修，这是一种最经济的路面维修方式。

(1)保证路面足够的厚度，把病害限制在路面表层，通过定期(10-20年)的表面修复，防止表面病害影响路面结构稳定，保证路面在相当长的设计年限内不发生结构性损坏(40年以上)。

(2)高模量沥青混合料沥青关键技术指标为针入度20～40（0.1mm），软化点不小于55℃；

(3)岩沥青类高模量外加剂通过影响沥青四组分对沥青体系进行改善，聚烯烃类高模量外加剂对集料和混合料方面进行改善；

(3)提出中标高模量沥青混合料性能标准马歇尔试件空隙率4%～7%，60℃车辙动稳定度≥3500次/mm，15℃、10Hz动态模量≥14000MPa，45℃、10Hz动态模量≥1300MPa，15℃、10Hz控制应变250下，疲劳寿命不应小于一百万次；

(4)提出了包含分形维数判断系数R2、沥青膜厚度、粉胶比为级配特征的高模量沥青混合料级配设计方法和配合比设计流程；

(5)提出了高模量沥青碎石施工机械配置、施工工艺控制要点和施工质量控制指标体系，为今后推广应用高模量沥青混合料提供参考。

③技术的创造性与先进性

(1)本研究对全厚式高模量沥青路面结构受力特点进行了分析，同时对比了普通沥青路面结构和半刚性基层路面结构，计算得到理想状态下高模量沥青路面结构疲劳寿命是普通沥青路面结构的3.2倍，是半刚性基层的77.3倍。

(2)采用车辙预估模型与疲劳预估模型对全厚式高模量沥青路面结构车辙变形量和疲劳寿命进行了预估，结果表明半刚性基层具有优异的抗变形能力，预估车辙量最小；全厚式高模量沥青路面结构与半刚性基层的车辙深度比较接近，全厚式普通沥青路面结构的车辙深度最大。

(3)开发了基于岩沥青类高模量外加剂，并进行了相关试验验证，试验结果证明能够显著提高沥青混合料路用性能和力学性能。

(4)提出了中国标准条件下高模量沥青结合料选型及掺配确定方法；

(5)提出了高模量沥青碎石级配特征及沥青膜厚度、粉胶比和分形维数判断系数为参数的组成设计方法；

④技术的成熟程度，适用范围和安全性

全厚式高模量沥青路面结构及混合料优化设计技术较为成熟，已在非洲喀麦隆Kribi～Lolabe高速和埃塞俄比亚AA高速公路得到了推广应用，对国内沥青路面结构设计指导具有非常重要的指导意义。通过研究得出，与半刚性路面结构相比，高模量沥青路面结构能够有效避免基层开裂导致的反射裂缝问题；相同交通量条件下能够有效减薄路面结构厚度；通过提高模量保证路面结构整体的承载力，延长使用寿命。与全厚式普通沥青路面结构相比，一方面可以减薄，路面厚度；另一方面，更不易产生车辙和水损害等典型病害；高模量路面结构疲劳寿命比普通沥青路面结构更高。

⑤应用情况及存在的问题

高模量沥青路面结构技术在国外已经得到了广泛运用。非洲喀麦隆Kribi～Lolabe高速和埃塞俄比亚AA高速公路通过应用高模量沥青路面结构，节约了成本造价，显著提高了经济效益。

目前国内，全厚式高模量沥青路面结构的应用还不是特别广泛，研究深度和范围也有待于进一步深入，需要道路科研人员进行持续、深入、全面的室内研究和现场试验来总结相关经验。

⑥历年获奖情况；

无