淺談對市政道路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計和病害防治的研究

崔微微

長春市市政工程設(shè)計研究院 吉林 長春 130033

市政道路建設(shè)屬于城市體系中不可分割的組成，對城市穩(wěn)定發(fā)展起到了關(guān)鍵作用，也是城市正常運轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)[1]。因此市政道路的安全與穩(wěn)定十分重要，這事關(guān)城市總體發(fā)展，關(guān)系到每一個生活在城市之中公民的出行體驗。所以各地政府越來越重視市政道路工程建設(shè)，并對此提出了多種質(zhì)量控制標準[2]。雖然最近幾年我國市政道路工程質(zhì)量穩(wěn)步提升，但是路面結(jié)構(gòu)問題依然影響著市政道路建設(shè)發(fā)展，如何解決路面結(jié)構(gòu)問題，科學地控制各類病害問題至關(guān)重要。本人以此為課題展開了分析研究。

1 市政道路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

市政道路路面多由瀝青路面面層構(gòu)成，這也是形成過程中道路的直接受力面。對于路面設(shè)計，要滿足耐磨耗、高強度、抗滑性、耐久性、熱穩(wěn)性等要求。在設(shè)計道路過程中，只有考慮到路面結(jié)構(gòu)特點，才能選擇符合標準的路面材料，進而確保路面的抗剪切性、抗車轍性和抗開裂性[3]。

1.1 合理設(shè)計瀝青面層結(jié)構(gòu)

幾年來，我國多地都在進行市政道路改造，通過這些改造項目可以得知，瀝青路面改造是重點。在施工時，市政道路交通量決定了路面結(jié)構(gòu)的強度要求，如果區(qū)域內(nèi)交通量并不高，則需要站在經(jīng)濟性角度進行設(shè)計，大多以單層結(jié)構(gòu)為主[4]。而在交通量較高的區(qū)域，需要站在強度角度思考設(shè)計問題，此時多以雙層結(jié)構(gòu)為主。如果地區(qū)交通量過大，全天候都有大量的車輛通行，則需要以三層結(jié)構(gòu)為主。值得注意的是，在城市主干路設(shè)計上，既要滿足交通量的需求，也要滿足性能技術(shù)需求，在保障路面結(jié)構(gòu)的強度基礎(chǔ)上盡可能減少材料的損耗，兩側(cè)結(jié)構(gòu)的厚度一般小于三層結(jié)構(gòu)厚度至少3cm，這樣才能保障路面結(jié)構(gòu)達到預期的設(shè)計要求，否則路面可能在應用的初期出現(xiàn)損壞，但是也要防止路面出現(xiàn)偏厚現(xiàn)象，因為這會給施工企業(yè)帶來更大的資金投入[5]。所以在設(shè)計市政路面結(jié)構(gòu)時，應該根據(jù)城市道路所處位置以及鄰近地區(qū)車流量的具體情況選擇路面結(jié)構(gòu)層數(shù)，合理地選擇瀝青面層結(jié)構(gòu)，通過多種優(yōu)化設(shè)計方法實現(xiàn)在保障路面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上降低造價的目標。

1.2 合理設(shè)計路面壓實厚度

在設(shè)計市政路面瀝青層厚度時，設(shè)計人員應該重視路面的壓實厚度，防止因為壓實度過低導致路面性能降低[6]。在設(shè)計方案中應明確地指出各層瀝青混合料碾壓的次數(shù)以及厚度，這樣可以使得瀝青路面的壓實穩(wěn)定性達到設(shè)計標準。分析市政道路施工標準能夠準確地得知瀝青路面厚度應該超過2倍混合料最大粒徑3倍才達到標準。所以進行實際設(shè)計工作時，要嚴格按照這一技術(shù)指標設(shè)計路面厚度。例如路面設(shè)計要求是4cm時，那么路面的上面層可以采用5cm的AC-16材料，路面下面層可以采用7cm的AC-25材料，這種設(shè)計方案滿足設(shè)計要求。所以進行市政道路路面結(jié)構(gòu)層厚度設(shè)計時，應該始終遵循給出的標準。

1.3 科學設(shè)計路面基層結(jié)構(gòu)

進行路面基層厚度設(shè)計十分關(guān)鍵，設(shè)計時要考慮到瀝青路面整體強度，同時也要將路面分層壓實效果考慮在內(nèi)[7]。在開展設(shè)計工作時，需要鋪設(shè)一定厚度的基層，如果基層的厚度過大，可能導致鋪設(shè)施工難度增大，導致壓實工序受到影響。如果路面采用單層結(jié)構(gòu)設(shè)計可能因為厚度過薄而使得路面出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，進而影響道路行車安全。所以進行實際設(shè)計時，要采用合理的路面基層結(jié)構(gòu)，盡可能保障路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。路面基層結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性關(guān)系到路面結(jié)構(gòu)的強度，如果路面結(jié)構(gòu)強度較低，則會導致路面出現(xiàn)各類病害維問題，隨著病害問題的升級也會導致路面出現(xiàn)各類結(jié)構(gòu)隱患，這些結(jié)構(gòu)隱患會帶來相應的安全問題，嚴重是造成交通事故，使得人民財產(chǎn)受到損失。

2 市政道路路面病害類型

市政道路路面經(jīng)常暴露在露天環(huán)境下，同時還會受到高負荷載重的影響，非常容易出現(xiàn)路面病害問題，進而出現(xiàn)多種病害。分析這些病害的類型有助于解決路面病害，確保市政道路的穩(wěn)定性。

2.1 裂縫病害

路面裂縫問題主要由有兩種，一是荷載力作用下產(chǎn)生的裂縫，一種是自然條件下出現(xiàn)裂縫。荷載性裂縫成因大多因為設(shè)計不當或者后期車載量過大導致的，這類裂縫問題十分常見[8]。在過大壓力下，瀝青面層承受的拉應力過大，受力區(qū)域會產(chǎn)生局部裂縫，很容易演變?yōu)榇笠?guī)模裂縫問題。自然條件的裂縫問題主要是路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部破損導致的，由于瀝青面層在不穩(wěn)定的溫度條件下會出現(xiàn)收縮或者擴張，所以路面容易產(chǎn)生裂縫。如果放任路面裂縫問題不管，很容易使得雨雪水進入到裂縫中，如果溫度降低，道路內(nèi)部將會出現(xiàn)凍害。此外，如果路基穩(wěn)定性較差，或者路基下部存在的徑流等，會導致路基下沉，從而引發(fā)路面斷裂，造成交通事故。裂紋病害出現(xiàn)的位置與程度都存在著一定的差異，裂紋較為嚴重導致路面結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，路面結(jié)構(gòu)的變化會帶來更多結(jié)構(gòu)性問題，隨著問題的演變，路面病害程度將會持續(xù)擴大，這對于道路工程的發(fā)展產(chǎn)生了不利的影響，進而帶來更多危害。

2.2 車轍病害

路面出現(xiàn)車轍最常見的季節(jié)是夏季，在高溫作用下，路面出現(xiàn)融化的趨勢，行車后很容易留下車轍，這些永久性帶狀凹槽使得路面的平整性降低。導致車轍出現(xiàn)既有外在因素外，還有內(nèi)在因素，例如瀝青混合料配比不合理會降低路面強度，在承受外力作用后路面很容易出現(xiàn)車轍。此外，路面缺少養(yǎng)護也會出現(xiàn)車轍，特別是在高溫炎熱的夏季，需要經(jīng)常性灑水降溫，以此來緩解高溫對路面造成的影響，從而降低車轍病害，提升路面的穩(wěn)定，由于車轍病害有著不確定性，所以應該從增強路面結(jié)構(gòu)強度入手，不斷推進路面結(jié)構(gòu)的研究，盡可能提升路面強度，降低車轍影響。

2.3 翻漿病害

路面出現(xiàn)翻漿現(xiàn)象通常都是因為氣溫變化導致的。特別是在冬天氣溫降低的環(huán)境下，路面結(jié)構(gòu)中的毛細水和薄膜水出現(xiàn)凍結(jié)，若存在著整體性凍結(jié)問題，在凍結(jié)線下層結(jié)構(gòu)中積存的毛細水和薄膜水則會上升到凍結(jié)線處，在低溫作用下凝結(jié)成冰晶體聚冰層，而且在溫度持續(xù)降低的過程中，凍結(jié)線下移，將會導致深處的毛細水出現(xiàn)凍結(jié)，從而形成聚冰層。此外，有時路基土體如果出現(xiàn)不均勻凍脹現(xiàn)象，則會導致路面結(jié)構(gòu)上升，進而引發(fā)凍脹裂縫問題。等到氣溫回升之后，這些冰潔的冰晶開始出現(xiàn)融化，融化過程導致路面結(jié)構(gòu)受力出現(xiàn)差異，進而出現(xiàn)路面翻漿病害。

3 市政道路路面病害預防方法

想要延長市政道路壽命不僅要合理設(shè)計路面結(jié)構(gòu)，還要做好施工、養(yǎng)護等工作，通過體系化的防控方法才能保障路面的穩(wěn)定性，進而使得市政道路的價值得到發(fā)揮，給人們提供更好的出行體驗。

3.1 裂縫與車轍防控方法

通過調(diào)整瀝青混合料能夠改變路面強度，所以盡量以高低溫性能好，受溫度變化影響低的瀝青混料為主，在設(shè)計混料結(jié)構(gòu)時，可以選擇特定的改性劑加入到瀝青中，進而將路面的性能指標提升。選擇改性瀝青材料能提升路面耐久性，這種類型的瀝青具有很強的熱穩(wěn)定性，能夠延長道路壽命，同時降低道路病害影響，提升了日常養(yǎng)護的效率。此外，在選擇骨料時主要以表面粗糙的材料為主，這類材料能夠與瀝青更好的黏附在一起，如果骨料呈酸性應該在其中添加石灰粉以此來提升骨料性能。在設(shè)計混合料級配時，應該保障瀝青混合料結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，降低結(jié)構(gòu)變?nèi)鯉淼膹姸扔绊憽?/p>

3.2 路面翻漿預防方法

第一，按照道路等級，科學地選擇面層類型。如果路面設(shè)計主要以二層或三層面層為主，要保障其中一層密級采用更高的標準。如果各層類型主要以瀝青碎石為主，那么在設(shè)計基層時需要設(shè)置下封層；第二，如果路面的空隙率較大，很容易出現(xiàn)滲水問題，此時要將內(nèi)積水防控考慮在內(nèi)，采用不易積水結(jié)構(gòu)；第三，借助于石灰土、石灰碎石等進行基層填充，能夠提升路面滲水性能，同時也可以防止路面出現(xiàn)翻漿現(xiàn)象；第四，可以借助于瀝青、瀝青氈紙、瀝青土、塑料布等進行隔離層設(shè)置，防止水分滲透到路面中，或者選擇反濾層礫石進行隔離層的設(shè)計也可以實現(xiàn)防水，這種結(jié)構(gòu)對于防控地下水上升有著重要作用；第五，借助于碎磚、爐渣、泥炭等作隔溫層也能提升路面性能，這樣能夠解決路基凍結(jié)線下移導致深層路基出現(xiàn)凍層的問題。此外，借助于顆粒均勻礫石進行導溫層處理，能夠防止土體迅速凍結(jié)，降低聚冰層帶來的影響。

4 結(jié)束語

總而言之，市政道路設(shè)計十分重要，為了保證市政道路質(zhì)量，使得城市發(fā)展變得更加快速，市政道路設(shè)計企業(yè)需要分析市政道路路面常見的病害問題，切實做好路面結(jié)構(gòu)設(shè)計工作，嚴防死守技術(shù)標準，科學地控制施工質(zhì)量，通過更多針對性強的方法防止各類路面病害發(fā)生，確保市政工程施工的合理性。