分析路面的作用及基本要求

王鐵成

(北安市公路站)

1 路面的主要結(jié)構(gòu)層

1.1 面層

面層是直接同行車和大氣相接觸的表面層次，它直接承受行車荷載的豎向力，特別是水平力和沖擊力的作用，同時又受到降水的侵蝕作用和溫度變化的影響。因此，同基層或墊層相比，面層應(yīng)具有較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度、耐磨性、不透水性和溫度穩(wěn)定性，并且表面還應(yīng)具有良好的平整度和粗糙度。面層對車輛行駛的安全、迅速、舒適性關(guān)系最大。因此，高等級道路的路面面層常用較高級的材料鋪筑，如水泥混凝土、瀝青混凝土及其他瀝青混合料等。高等級道路的路面面層常由二層或三層組成，分別稱為面層上層和面層下層，或面層上、中、下層。

1.2 基層

位于面層之下的是基層，它是路面結(jié)構(gòu)中的主要承重層，主要承受由面層傳遞下來的車輪垂直壓力，并將其擴(kuò)散到下面的層次中。因此，對基層材料的要求應(yīng)具有足夠的抗壓強(qiáng)度，較好的應(yīng)力擴(kuò)散能力，同時還應(yīng)具有足夠的水穩(wěn)性。以防基層濕軟后產(chǎn)生變形，從而導(dǎo)致面層損壞;水泥混凝土面層下的基層則還應(yīng)具有足夠的耐沖刷性。

用作基層的材料，主要有各種結(jié)合料(如石灰、水泥或瀝青等)穩(wěn)定土或碎(礫)石混合料，各種工業(yè)廢渣混合料、水泥混凝土、各種碎(礫)石混合料或天然砂礫以及片石、塊石等粒料。

當(dāng)基層較厚或材料來源廣泛時，常分兩層或三層鋪筑，分別稱為基層上層和基層下層或基層上、中、下層。

1.3 墊層

墊層是介于基層和土基之間的層次，其主要作用是調(diào)節(jié)和改善土基的濕度和溫度狀況，以保證路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和抗凍能力。因此，通常在土基水溫狀況不良時設(shè)置。

墊層材料的強(qiáng)度要求不一定高，但其水穩(wěn)性、隔溫性和透水性要好。常用材料一類是由松散的顆粒材料如砂、礫石、爐渣等組成的透水性墊層;另一類是石灰土或爐渣石灰土等穩(wěn)定土墊層。根據(jù)設(shè)置墊層的目的，有時將其稱為防凍層或隔離層。

1.4 磨耗層、保護(hù)層

對于耐磨性差的面層(如砂石路面)，為延長其使用年限，改善行車條件，常在其上面用石礫或石屑等材料鋪成2～3 cm厚的磨耗層。為保證路面的平整度，有時在磨耗層上再用砂土材料鋪成厚度不超過1 cm的保護(hù)層。對于瀝青路面，為增強(qiáng)其抗滑能力，也可鋪上2～3 cm厚的磨耗層。

2 路面應(yīng)滿足以下各項基本要求

2.1 具有足夠的強(qiáng)度和剛度

車輛的行駛，必然產(chǎn)生“行車荷載”，這個荷載以垂直力、水平力、沖擊力、振動力和真空吸力等多種方式作用于路面，又由于行車荷載對路面的作用是重復(fù)作用，所以，路面會逐漸出現(xiàn)累積變形，產(chǎn)生磨損、開裂、坑槽、沉陷、車轍和波浪等破壞現(xiàn)象，這就勢必影響正常行車。因此，路面在設(shè)計年限內(nèi)必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度，才能承受行車荷載的作用，不致產(chǎn)生影響汽車正常行駛的各種破壞、變形。

2.2 具有足夠的穩(wěn)定性

路面不但要求承受行車荷載的作用，而且還經(jīng)常受到各種自然因素的作用。例如，高溫使瀝青路面變軟而產(chǎn)生車轍和擁包等病害，使水泥混凝土路面產(chǎn)生拱脹破壞;而低溫將使這兩種路面分別發(fā)生變脆干裂和收縮開裂等破壞。又如雨水滲入砂石路面，使其強(qiáng)度下降，從而產(chǎn)生沉陷、車轍、裂縫，如果土基亦受到下滲水分的影響，勢必導(dǎo)致整個路面結(jié)構(gòu)的破壞。水分、溫度等自然因素對路面具有破壞作用，使路面強(qiáng)度發(fā)生變化。在自然因素的長期作用下，路面不發(fā)生過大的變形，并保持其強(qiáng)度足以承受行車荷載的作用，這就是路面的穩(wěn)定性。顯然，穩(wěn)定性良好的路面，其強(qiáng)度變化的幅度是很小的。

2.3 具有足夠的平整度

路面的平整度愈差，行車阻力就愈大，將使車速降低、油耗上升、輪胎加速磨損，與此同時，車輪對路面的沖擊力增大，造成行車顛簸，致使汽車零部件和路面迅速損壞。路面平整度差，還會積水，影響行車安全。低、中級路面平整度差還會使路面積水下滲，加速路面破壞。為保證高速行車，提高安全性和舒適性，路面應(yīng)保持足夠的平整度。道路的等級越高，即設(shè)計車速越高，對平整度的要求也越高。

2.4 具有足夠的抗滑性

路面要平整，但不宜光滑，光滑的路面將使車輪與路面之間缺乏足夠的摩擦阻力，車輪容易產(chǎn)生打滑和空轉(zhuǎn)，不能保證高速行車;路面抗滑性差將使汽車制動距離增加，行車安全不能保證，容易引起交通事故。因此，抗滑性直接關(guān)系到道路運輸?shù)陌踩徒?jīng)濟(jì)效益。

行車速度越高，對抗滑性的要求也越高。越是高級路面，越應(yīng)重視抗滑性問題。除路面本身的抗滑性外，還應(yīng)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)工作，如及時清除路面積雪、浮水、污泥等等，以保證路面的抗滑性不致降低。

2.5 具有良好的不透水性

對于水穩(wěn)定性差的基層和土基，應(yīng)特別重視路面的不透水性，這就應(yīng)從路面的結(jié)構(gòu)、適當(dāng)?shù)穆饭皺M坡等方面綜合考慮，使雨水滲入路面的可能性減少，從而保證不致因路面滲水導(dǎo)致土基和路面強(qiáng)度降低而產(chǎn)生破壞。

2.6 具有低噪聲和低揚塵性

噪聲與揚塵會對環(huán)境造成污染，影響正常的行車秩序，對行車密度大的高等級道路，應(yīng)予以足夠的重視。行車噪聲一方面因路面平整度差而引起，以及路面面層材料的剛度大而產(chǎn)生;另一方面與不良的線形設(shè)計導(dǎo)致車輛頻繁的加速、減速、轉(zhuǎn)向有關(guān)。揚塵主要發(fā)生于砂石路面，因車輪后面產(chǎn)生真空吸力將面層細(xì)料吸出而引起。揚塵不但使路面產(chǎn)生松散破壞，而且還會縮短行車視距，影響車速和安全。值得注意的是，即使是高級路面，如不及時清掃路面浮土和灰塵，同樣亦會導(dǎo)致嚴(yán)重的揚塵。因此，對于行車噪聲和揚塵，應(yīng)當(dāng)從道路工程的設(shè)計、施工、養(yǎng)護(hù)和管理等方面綜合考慮，以保證路面具有盡可能低的揚塵性和盡可能小的噪聲。

總之，路面工程的好壞對于養(yǎng)護(hù)工作影響很大。路面設(shè)計、施工的不當(dāng)之處，常常成為養(yǎng)護(hù)工作的隱患。因此，設(shè)計、施工、養(yǎng)護(hù)應(yīng)當(dāng)協(xié)調(diào)一致，緊密結(jié)合，才能保證路面具有良好的使用品質(zhì)。