低交通量道路路面設(shè)計(jì)方法探析

董 昆

（安徽省城建設(shè)計(jì)研究總院股份有限公司，安徽 合肥 230000）

雖然現(xiàn)代城市交通需求大幅度增長，導(dǎo)致大部分道路需要進(jìn)行擴(kuò)寬、改建，但是介于城市交通需求主要集中在主干道上，使得小部分道路的實(shí)際交通需求并不高，那么如果依照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行建設(shè)，容易造成較大得資源侵占，使得主干道擴(kuò)寬改建工程受到阻礙，因此兩類道路的路面設(shè)計(jì)工程需要得到區(qū)分，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際交通需求來進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)路面質(zhì)量等進(jìn)行控制。

1 不同低交通量道路路面設(shè)計(jì)

1.1 低交通量道路種類劃分

對(duì)比于城市主干道交通量，低交通量道路可以分為交通量交通量小、交通量極小兩類，兩者的區(qū)別在于：交通量小的道路可以依照理論計(jì)算方法得到路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需求，交通量極小的道路則依照理論計(jì)算方法無法得到路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需求，此時(shí)為了保障路面設(shè)計(jì)質(zhì)量，針對(duì)不同種類的低交通量路面需要采用不同的計(jì)算方法[1]。

1.2 交通量小路面設(shè)計(jì)

針對(duì)交通量小的道路進(jìn)行路面設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)方法首先進(jìn)行實(shí)地勘查工作，得到實(shí)際的交通數(shù)據(jù)以及周邊環(huán)境條件，其次根據(jù)勘查結(jié)果進(jìn)行框架模型設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)框架模型的可行性與經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行審核，如果不滿足則需要調(diào)整，調(diào)整的同時(shí)要注意是否存在新的問題，最終依照高等級(jí)道路路面設(shè)計(jì)理論，通過計(jì)算方法得出路面結(jié)構(gòu)的厚度等設(shè)計(jì)需求[2]。此外，出于質(zhì)量考慮在勘查當(dāng)中，要注意交通數(shù)據(jù)指標(biāo)，例如車型、最大車流量等，因只有在指標(biāo)完整得前提下，才能進(jìn)行正確計(jì)算。

1.3 交通量極小路面設(shè)計(jì)

針對(duì)交通量極小的道路進(jìn)行路面設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)方法當(dāng)中因?yàn)楦鶕?jù)理論無法對(duì)其設(shè)計(jì)需求進(jìn)行計(jì)算，所以可以排除理論計(jì)算方法，直接采用筑路材料進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)基層、墊層設(shè)計(jì)，由此形成路面結(jié)構(gòu)層，同時(shí)在結(jié)構(gòu)層當(dāng)中要重視兩個(gè)重點(diǎn)，即結(jié)構(gòu)層厚度、結(jié)構(gòu)層材料選擇與應(yīng)用。在結(jié)構(gòu)厚度方面必須滿足最小施工厚度，如有必要可以進(jìn)行細(xì)微的調(diào)整。在結(jié)構(gòu)層材料選擇與應(yīng)用方面，根據(jù)不同的材料應(yīng)當(dāng)采用不同方法，例如在混凝土材料方面，應(yīng)當(dāng)選擇厚度18cm，彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)達(dá)4.0MPa 的混凝土板作為面層材料進(jìn)行鋪筑，同時(shí)如果環(huán)境中水體影響較為嚴(yán)重，則還需要設(shè)置≥0.5cm 的下封層；在瀝青材料方面，主要采用2.5cm～3.0cm 的瀝青表處、3.0cm～5.0cm 的瀝青貫入式作為面層材料進(jìn)行鋪筑，如果環(huán)境中水體影響較為嚴(yán)重，需設(shè)計(jì)混凝土下封層；在石料材料方面，可以選擇10cm～15cm 天然級(jí)配石料或砂料作為基層材料進(jìn)行鋪筑。此外，在一些石料或砂料缺乏的區(qū)域，有必要次用路基排水措施來保障工程質(zhì)量。

2 低交通量道路路面設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 臨界荷載確認(rèn)

無論實(shí)際交通量小還是極小，任何低交通量道路路面設(shè)計(jì)都必須重視臨界荷載問題，即因?yàn)檐囕v對(duì)于路面載荷的影響是無法確認(rèn)的，即不同車輛類型、載重、數(shù)量所造成的載荷是不同的，為了確保設(shè)計(jì)質(zhì)量，有必要進(jìn)行臨界載荷確認(rèn)，即確認(rèn)設(shè)計(jì)的承載能力是否滿足交通量最大載荷需求。

（1） 水泥路面臨界載荷確認(rèn)方法

假設(shè)水泥路面應(yīng)力水平為50%，那么就需要以此為基礎(chǔ)，對(duì)低交通量路面整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行剛度分析，再選擇其中剛度最小的結(jié)構(gòu)為依據(jù)，依照公式進(jìn)行計(jì)算：混凝土面板厚度、強(qiáng)度+天然砂礫厚度、強(qiáng)度+地基強(qiáng)度，該公式計(jì)算結(jié)果機(jī)位水泥路面臨界載荷，將其對(duì)比于水泥路面應(yīng)力水平，如果不匹配則說明路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量不佳。

（2） 瀝青路面設(shè)計(jì)

因?yàn)闉r青材料特性，其路面不會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力，而其拉應(yīng)力存在于半剛性基層，所以要確認(rèn)瀝青路面臨界載荷，需要以半剛性基層的拉應(yīng)力水平為基礎(chǔ)來進(jìn)行確認(rèn)。具體方法上，同樣設(shè)定應(yīng)力水平為50%，之后針對(duì)不同軸載條件下的應(yīng)力水平進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算方法為：瀝青面層厚度、強(qiáng)度+石灰土強(qiáng)度+地基強(qiáng)度。

2.2 軸載換算

關(guān)于軸載換算方法，為了確保換算結(jié)果準(zhǔn)確，應(yīng)當(dāng)依照相關(guān)規(guī)定中標(biāo)準(zhǔn)軸載單軸雙輪組軸載100kN 為標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算方法方面，針對(duì)不同的材料需要采用不同的方法，具體見表1。

表1 不同路面材料軸載換算方法

3 結(jié)語

低交通量道路路面設(shè)計(jì)，在不同交通量條件下需要采用不同的方法，對(duì)此應(yīng)當(dāng)先對(duì)低交通量道路進(jìn)行分類，確認(rèn)設(shè)計(jì)目標(biāo)屬于交通量小、交通量極小中的哪一種，之后依照相應(yīng)方法來進(jìn)行設(shè)計(jì)；為了確保設(shè)計(jì)質(zhì)量，在設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)注意相應(yīng)要點(diǎn)，即臨界荷載確認(rèn)、軸載換算，同時(shí)在此兩項(xiàng)工作當(dāng)中，根據(jù)不同材料需要采用不同得方法。