關(guān)于二級(jí)公路路面的設(shè)計(jì)要點(diǎn)探討

吳宗祥

(貴州省凱里公路管理局)

1 公路路面設(shè)計(jì)的內(nèi)容

1.1 公路路面的類(lèi)型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

關(guān)于路面的類(lèi)型和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，應(yīng)該在充分全面的調(diào)查道路所在地的自然環(huán)境條件、當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、設(shè)計(jì)要求、使用要求、以及材料的供應(yīng)，還有一些施工養(yǎng)護(hù)技術(shù)等因素，選擇過(guò)路面的類(lèi)型，在路面類(lèi)型的基礎(chǔ)上還要考慮路基支承條件，然后才確定結(jié)構(gòu)方案。路面的工程是公路工程中工程量很大的一項(xiàng)，所以基墊層的的材料要盡可能的選擇當(dāng)?shù)氐牟牧?，因地制宜，還要注意工程過(guò)程中各種廢棄物的使用和處理。在必要的時(shí)候，可以考慮采用新型的路面結(jié)構(gòu)形式、用新材料、新的施工技術(shù)。同時(shí)還要注意，施工、設(shè)計(jì)、養(yǎng)護(hù)等措施，能夠保證路面的功能和結(jié)構(gòu)承載力。另外，在路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，可以根據(jù)壽命周期費(fèi)用來(lái)分析并合理的確定路面的類(lèi)型和結(jié)構(gòu)。

1.2 公路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)

路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是路面類(lèi)型確定以后，根據(jù)預(yù)先選定的結(jié)構(gòu)方案和選定的路面建筑材料，采用合理規(guī)范的設(shè)計(jì)理論和方法，對(duì)路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)驗(yàn)算，使其符合力學(xué)要求，以保證公路工程完成后的壽命。目前的公路路面類(lèi)型主要有瀝青混凝土路面和水泥混凝土路面兩種，瀝青混凝土路面和水泥混凝土路面都要求平整、透水性小、同時(shí)要防滑、耐磨，還要抗轍槽和抗裂縫性能好，使用時(shí)間要長(zhǎng)。要滿(mǎn)足這些條件，就要在公路路面設(shè)計(jì)的時(shí)候考慮公路的特殊地理、自然資源條件、使用材料、交通量等條件，設(shè)計(jì)時(shí)還要求設(shè)計(jì)師和相關(guān)工作人員要嚴(yán)格計(jì)算，然后進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。

1.3 公路路面的建筑材料設(shè)計(jì)

在公路路面的設(shè)計(jì)中，路面建筑材料的設(shè)計(jì)是一個(gè)不可以忽視的重要環(huán)節(jié)，但是在路面設(shè)計(jì)的過(guò)程中不受重視，是很容易被忽略的內(nèi)容。主要原因是公路路面的設(shè)計(jì)只是依據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范或者是當(dāng)?shù)毓吩O(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定路面的結(jié)構(gòu)層次，各層次的材料也是依據(jù)設(shè)計(jì)的規(guī)范和當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定和指定名稱(chēng)的，路面建筑材料的設(shè)計(jì)要運(yùn)用工程技術(shù)和材料科學(xué)相結(jié)合，對(duì)于道路所在地的自然環(huán)境、材料在路面結(jié)構(gòu)中所起的功能進(jìn)行充分考慮，合理的選擇滿(mǎn)足規(guī)定要求的材料，并進(jìn)行合理的配比。

2 公路路面設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

在山嶺丘區(qū)的二級(jí)公路，由于等級(jí)較低，如果采用水泥混凝土路面，工程需要大量的水和水泥，工程量大，造價(jià)高;路面的接縫還會(huì)增加施工和養(yǎng)護(hù)的難度和復(fù)雜性，這樣車(chē)輛在行駛的的時(shí)候容易顛簸跳動(dòng)，引起貨物的破壞和乘客的不舒適。瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)因?yàn)榧尤胧褂昧藶r青結(jié)合料，增加了礦料之間的粘結(jié)力，使混合料的強(qiáng)度和穩(wěn)定性都得到了很好地提高，路面的使用質(zhì)量和壽命以及耐久性也得到了進(jìn)一步的提高，而且瀝青混凝土路面和水泥混凝土路面相比較，有更多的優(yōu)點(diǎn)，不僅路表面平整、耐磨、無(wú)接縫，而且振動(dòng)也小，這樣行車(chē)和乘客都能感到舒服，降低了貨物的損壞數(shù)量。除了上面的優(yōu)點(diǎn)，瀝青混凝土路面還有噪音低、施工期短、養(yǎng)護(hù)維修簡(jiǎn)單、以及適宜于分期維修等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)水泥混凝土路面和瀝青混凝土路面的對(duì)比，可以推薦瀝青混凝土路面，同時(shí)要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況和條件，方便、快捷、高效、美觀的公路路面，對(duì)于交通運(yùn)輸業(yè)、旅游業(yè)以及當(dāng)?shù)厝说纳畛鲂卸际呛苡欣?。因此，公路的路面設(shè)計(jì)，應(yīng)選擇瀝青混凝土路面。

瀝青混凝土路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要按照瀝青路面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，目前的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》，其中主要以路面的表面設(shè)計(jì)彎沉值作為路面設(shè)計(jì)的控制指標(biāo)，對(duì)于高等級(jí)的道路路面設(shè)計(jì)更加嚴(yán)格，還要驗(yàn)算瀝青混凝土路面層，以及材料基層整體性的拉應(yīng)力也要一并驗(yàn)算。

累計(jì)當(dāng)量軸次的計(jì)算尤其麻煩，計(jì)算量大，影響因素多。瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)積累性的疲勞損傷，這是由于公路路面的經(jīng)常使用，車(chē)輛的經(jīng)常行使，有時(shí)候還會(huì)有很多貨車(chē)，對(duì)公路的路面損壞特變嚴(yán)重。由于循環(huán)荷載的作用推動(dòng)，路面結(jié)構(gòu)內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生大面積的裂痕，所以施工部門(mén)必須要經(jīng)常對(duì)公路路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，積極地檢查，盡早查出出現(xiàn)的疲勞損傷，然后采取應(yīng)對(duì)措施最大限度減少疲勞損傷，避免事故的發(fā)生，延長(zhǎng)公路的使用壽命。

3 施工期優(yōu)化設(shè)計(jì)

在道路的施工期內(nèi)，公路路面的設(shè)計(jì)方案可以得到優(yōu)化，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案主要涉及三個(gè)方面的內(nèi)容，首先是斜腹桿的混凝土由于受到拉力的作用導(dǎo)致開(kāi)裂，這個(gè)問(wèn)題的處理是使用局部預(yù)應(yīng)力法，在斜腹桿里置入冷拉級(jí)的預(yù)應(yīng)力，以預(yù)制成型的拱片作為基礎(chǔ)，進(jìn)行張拉，然后固錨，這樣就有效地降低了斜腹桿拉應(yīng)力，同時(shí)，混凝土的裂縫寬度也變小了，達(dá)到了一舉兩得的效果。接著是泥巖地基問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題主要靠巖面的防水封閉技術(shù)，在施工的時(shí)候，當(dāng)基坑達(dá)標(biāo)時(shí)，進(jìn)行基底的平整，把封底的防水混凝土澆筑在地基上，這樣做的目的是防止表層地基發(fā)生膨化。最后是在公路工程竣工的時(shí)候，還需要注意一些問(wèn)題，主要是抗推的橋坑可能出現(xiàn)的問(wèn)題，對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，可以在墩頂增加水平拉桿的設(shè)置，一方面使墩基底的應(yīng)力達(dá)到國(guó)家規(guī)范的要求，另一方面，路面的抗滑穩(wěn)定性也能得到很大程度的提升。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著公路的高速發(fā)展，國(guó)家的經(jīng)濟(jì)也正在快速增長(zhǎng)。道路是日常生活中不可缺少的，然而道路的設(shè)計(jì)建設(shè)中出現(xiàn)了很多的問(wèn)題，對(duì)于這些問(wèn)題的解決，要求科研工作者和工程設(shè)計(jì)師不斷地研究公路的設(shè)計(jì)體系，設(shè)計(jì)的過(guò)程中還要充分考慮當(dāng)?shù)氐臈l件以及要符合國(guó)家的相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，積極應(yīng)對(duì)和解決出現(xiàn)的安全性、耐久性和疲勞損傷等問(wèn)題，找出合理高效的方法解決這些問(wèn)題，提高公路的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上，使公路工程的造價(jià)費(fèi)用以及維修費(fèi)用降到最低，公路的使用壽命最大限度的延長(zhǎng)，整個(gè)工程的質(zhì)量都得到提高，造福于整個(gè)人類(lèi)和社會(huì)。

［1］ 龍家才.二級(jí)公路路面設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析［J］.中華民居，2014，(6).

［2］ 馬強(qiáng).基于使用性能的瀝青路面面層結(jié)構(gòu)與材料優(yōu)化研究［J］.2011，(4).

［3］ 王之怡.含有乳化(泡沫)瀝青冷再生結(jié)構(gòu)層的瀝青路面結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)［J］.2013，(11).