農(nóng)村公路路面結(jié)構(gòu)分析

周明

（芒市公路規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)隊(duì)，云南 芒市 678400）

0 引言

伴隨著近些年云南農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和進(jìn)步，當(dāng)?shù)鼐用駥?duì)道路品質(zhì)提出的標(biāo)準(zhǔn)及要求也越來(lái)越高。現(xiàn)階段，云南開始展開大規(guī)模的農(nóng)村公路建設(shè)，旨在為云南本地的對(duì)外交流及發(fā)展提供有力保障。通過(guò)對(duì)路面結(jié)構(gòu)的探討和研究，掌握最為科學(xué)合理的路面結(jié)構(gòu)形式，除了可以改善路面的施工質(zhì)量，還可以為后續(xù)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)節(jié)省大量的資金。

1 農(nóng)村公路路基特點(diǎn)及質(zhì)量和強(qiáng)度要求

綜合芒市農(nóng)村公路的施工建設(shè)現(xiàn)狀，其路面路基主要分為兩種類型：①將傳統(tǒng)舊路面作為基礎(chǔ)的路面，由于已經(jīng)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的車輛碾壓，同時(shí)在自然作用的影響之下出現(xiàn)沉降，在其強(qiáng)度和穩(wěn)定性上，相較于新路面來(lái)說(shuō)要更好。②新建路基路面，施工穩(wěn)定性和強(qiáng)度成為在其路面施工過(guò)程中的重點(diǎn)內(nèi)容。

1.1 以老路路面為路基

相較于新路面，將老路面作為基礎(chǔ)的公路工程，由于其本身已經(jīng)有了一定的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，依照云南芒市的公路工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)運(yùn)用10～15cm 的碎石和砂礫，融合其他施工材料進(jìn)行填平、夯實(shí)，即可通過(guò)相關(guān)的質(zhì)量檢查，確保其符合路面標(biāo)準(zhǔn)及要求。

1.2 新建路基

在農(nóng)村公路的新建路面建設(shè)過(guò)程中，首先需要選擇施工材料，其次是需要保障施工團(tuán)隊(duì)的技術(shù)力量較為完善。但是綜合實(shí)踐，云南公路施工建設(shè)的施工設(shè)備仍然未實(shí)現(xiàn)全面規(guī)?；＞C合新路面路基的施工特征，可將其分為兩大部分，①依照標(biāo)準(zhǔn)及要求進(jìn)行施工的路面，②由于成本投入較少、施工團(tuán)隊(duì)有所不足的，由當(dāng)?shù)卮迕襁M(jìn)行自發(fā)組織建設(shè)的路基。對(duì)于后者，為進(jìn)一步確保工程的施工質(zhì)量，需要保障其施工過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)化[1]。須對(duì)路基進(jìn)行填筑，通過(guò)機(jī)械設(shè)備和人工進(jìn)行夯實(shí)處理，并通過(guò)技術(shù)人員、管理人員對(duì)路基的各項(xiàng)重點(diǎn)指標(biāo)進(jìn)行逐步驗(yàn)收。通過(guò)一段時(shí)間的沉降之后，需要進(jìn)行路基的強(qiáng)度夯實(shí)，并運(yùn)用碎石等施工材料來(lái)展開平整施工，提高路基的平整度和堅(jiān)實(shí)度。

2 農(nóng)村公路路面結(jié)構(gòu)選型的影響因素

2.1 使用性能

農(nóng)村公路的施工建設(shè)除了需要具備基礎(chǔ)的使用強(qiáng)度之外，其使用性能主要在于路面是否足夠光滑、平整，是否具備較強(qiáng)的抗滑度。尤其是對(duì)于云南芒市地區(qū)，其地質(zhì)地貌較為復(fù)雜，雨季較長(zhǎng)，保障路面的平整度和抗滑度，可為人們提供更為舒適、安全行車服務(wù)的重要保障，同時(shí)也可以確保行車過(guò)程的高度安全。一般情況下，水泥混凝土路面的平整度主要取決于施工過(guò)程中施工技術(shù)如何，施工質(zhì)量是否足夠完善。通過(guò)用水泥混凝土路面攤鋪機(jī)來(lái)進(jìn)行施工，可以有效保障路面的平整性。在農(nóng)村公路通車運(yùn)行一段時(shí)間之后，斷板、錯(cuò)臺(tái)等病害問(wèn)題層出不窮，將會(huì)導(dǎo)致路面平整度不斷下降，在車輛的運(yùn)行過(guò)程中，容易出現(xiàn)顛簸，跳車問(wèn)題較為明顯，行車舒適度不斷下降。而瀝青混凝土路面的平整度更加可以得到有效保障，行車過(guò)程的舒適性相較于水泥混凝土路面來(lái)說(shuō)更為突出。水泥混凝土路面其主要的抗滑性，通過(guò)刻槽即可獲得，成本投入較低。而瀝青混凝土路面的抗滑度提高，主要是通過(guò)在路面中加鋪耐磨的開集配混合料，需要花費(fèi)的成本投入較高。

2.2 技術(shù)適應(yīng)性

相較于城市中的高等級(jí)高速公路建設(shè)，農(nóng)村公路工程項(xiàng)目的建設(shè)由于資金不足，技術(shù)設(shè)備投入較少，導(dǎo)致施工質(zhì)量難以得到保障，施工技術(shù)較為落后，施工使用到的設(shè)備較為簡(jiǎn)陋。因此在進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)選擇的過(guò)程中，需要綜合考量本地的經(jīng)濟(jì)情況、財(cái)政投入，以保障技術(shù)的適用性。對(duì)于路面施工用到的各種施工材料，混凝土瀝青路面將會(huì)對(duì)其提出較高的標(biāo)準(zhǔn)及要求。水泥混凝土路面主要是通過(guò)水泥硬性結(jié)合膠料來(lái)進(jìn)行施工，集料可以通過(guò)運(yùn)用不同類型的集料和砂，滿足特定標(biāo)準(zhǔn)及要求之后，即可進(jìn)行運(yùn)用。除此之外，氣候環(huán)境特征也會(huì)對(duì)路面結(jié)構(gòu)帶來(lái)一定程度的影響，例如，氣溫變化情況、降水情況以及地下水位，都會(huì)對(duì)路面結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性帶來(lái)影響。相較于其他路面來(lái)說(shuō)，水泥混凝土路面對(duì)溫度的敏感度較小，尤其是在云南這種較為炎熱的夏季時(shí)節(jié)，也不會(huì)因?yàn)闇囟榷鴮?dǎo)致路面出現(xiàn)推移、車轍等問(wèn)題。相較于瀝青混凝土路面，其使用效果更為突出。除此之外，水的大量存在，對(duì)于所有的路面來(lái)說(shuō)都會(huì)帶來(lái)影響，除了會(huì)對(duì)路面結(jié)構(gòu)帶來(lái)沖擊，對(duì)于路基帶來(lái)的影響更為突出。在農(nóng)村公路工程項(xiàng)目的實(shí)踐施工中，因?yàn)樗那趾?dǎo)致路面穩(wěn)定性不足的案例層出不窮[2]。

2.3 環(huán)境評(píng)價(jià)

在路面施工過(guò)程中，施工方式選擇是否科學(xué)合理，將會(huì)直接影響公路交通的噪聲污染水平，對(duì)附近居民的日常生活帶來(lái)嚴(yán)重影響。因此在進(jìn)行路面施工時(shí)，需要綜合環(huán)境這一角度進(jìn)行多方位評(píng)價(jià)，選擇施工材料較為良好、施工過(guò)程較為簡(jiǎn)單，同時(shí)不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重噪聲污染的路面結(jié)構(gòu)。在環(huán)境評(píng)價(jià)這一方面，混凝土路面性能最為突出，尤其是對(duì)于單獨(dú)車輛行駛來(lái)說(shuō)，其產(chǎn)生的噪音最小。

2.4 不良地質(zhì)的適應(yīng)性

在云南芒市，其地質(zhì)地貌較為復(fù)雜，山區(qū)較為陡峭，農(nóng)村公路建設(shè)地質(zhì)不良問(wèn)題較為明顯。在公路工程的建設(shè)過(guò)程中，路基不均勻沉降為一種典型性的公路病害，一旦出現(xiàn)不均勻沉降，水泥路面板底脫空，會(huì)導(dǎo)致混凝土板出現(xiàn)明顯開裂和損壞，導(dǎo)致路面的正常使用受到負(fù)面影響。相較于其他路面，瀝青路面在這一方面的優(yōu)勢(shì)更為突出，有著更強(qiáng)的變形適應(yīng)能力，從某種程度上，可以將路基的不均勻沉降問(wèn)題得到緩解，進(jìn)一步降低路面的損壞問(wèn)題。施工中，需要保障不均勻沉降度小于路面的變形承受力，瀝青路面則不會(huì)出現(xiàn)開裂問(wèn)題，頂多會(huì)對(duì)路面行駛的平整度帶來(lái)影響，并不會(huì)對(duì)路面的正常運(yùn)用帶來(lái)實(shí)質(zhì)性的危害。

3 農(nóng)村公路路面典型結(jié)構(gòu)——以云南芒市為例

芒市地處云南省西部，山區(qū)眾多。芒市農(nóng)村公路包括縣道、鄉(xiāng)道、村道3 種類型，根據(jù)2021 年底芒市交通運(yùn)輸局統(tǒng)計(jì)年報(bào)，芒市納入養(yǎng)護(hù)的農(nóng)村公路共440 條2958.439km，其中：縣道32 條836.538km，鄉(xiāng)道121 條1080.969km，村道287 條1040.932km。目前，芒市11 個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、80 個(gè)行政村通暢率達(dá)100%，納入養(yǎng)護(hù)里程的農(nóng)村公路均已實(shí)現(xiàn)路面硬化，路面硬化結(jié)構(gòu)主要有瀝青混凝土路面、水泥混凝土路面、混凝土整齊塊石路面、手工彈石路面等。下面對(duì)4 種路面進(jìn)行分別闡述。

3.1 瀝青路面

芒市農(nóng)村公路瀝青路面主要分為瀝青貫入式、瀝青混凝土和瀝青碎石3 種類型，總里程248.095km，占芒市農(nóng)村公路8.39%，主要鋪筑于重要縣道。芒市農(nóng)村公路修建的瀝青路面較少，主要集中在交通量較大的幾條縣道，以標(biāo)準(zhǔn)四級(jí)公路或三級(jí)公路為主。對(duì)于交通量較大的路段來(lái)說(shuō)，其基層運(yùn)用到的水泥穩(wěn)定碎石砌實(shí)厚度為15～44cm，并通過(guò)運(yùn)用天然級(jí)配碎石和天然砂礫，作為后續(xù)路面施工的調(diào)形層。對(duì)于交通量較小的公路施工路段來(lái)說(shuō)，其經(jīng)常用到的天然級(jí)配碎石多為20cm 左右，既可以滿足當(dāng)?shù)亟煌ǖ倪\(yùn)輸需求，又可以規(guī)避因?yàn)榘雱傂曰鶎铀鶐?lái)的反射裂縫問(wèn)題。除此之外，還可以通過(guò)運(yùn)用單層的瀝青面層，用到的瀝青混凝土多為5～6cm，可通過(guò)在四級(jí)和基本級(jí)公路中進(jìn)行使用，發(fā)揮出其路面的最大價(jià)值[3]。瀝青混凝土路面其價(jià)值在于強(qiáng)度較高，對(duì)于當(dāng)?shù)馗鞣N繁重的汽車運(yùn)輸任務(wù)都可以承擔(dān)，有著較強(qiáng)的面部平整度，表面較為結(jié)實(shí)牢固，車輛在進(jìn)行時(shí)較為平穩(wěn)，不會(huì)產(chǎn)生較大的噪聲污染，同時(shí)使用年限較久，有著較低的透水性。相較于其他的瀝青路面結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，地表水難以進(jìn)入地層結(jié)構(gòu)中。通過(guò)運(yùn)用集中拌合的方式，集料配比以及瀝青使用總量也更加容易進(jìn)行管控，可以確保工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量。操作過(guò)程較為便捷，在路面施工完成之后，便可以第一時(shí)間通車。但是瀝青混凝土路面針對(duì)施工期間提出的標(biāo)準(zhǔn)及要求較高，尤其是對(duì)于瀝青表層和瀝青貫入式施工來(lái)說(shuō)，需要更為專業(yè)化的施工團(tuán)隊(duì)投入其中，因此造價(jià)成本相對(duì)較高?；炷谅访娴氖┕た梢跃C合當(dāng)?shù)亟煌啃枨蠛屯恋貤l件的差異性，對(duì)混凝土面層結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，對(duì)結(jié)構(gòu)層厚度進(jìn)行優(yōu)化，以確保其滿足交通量需求和土地條件適用范圍。

3.2 水泥混凝土路面

芒市典型水泥混凝土路面設(shè)計(jì)強(qiáng)度多采用28d 齡期彎拉強(qiáng)度不低于4.0MPa。2020 年以來(lái)，芒市改擴(kuò)建農(nóng)村公路路面結(jié)構(gòu)類型全部為水泥混凝土路面（彎拉強(qiáng)度4.0MPa）。截至2021 年底芒市建成的水泥混凝土路面里程為226.573km，占比為7.66%，呈現(xiàn)逐年上升趨勢(shì)。2022 年已招標(biāo)完成的98km 農(nóng)村公路改造項(xiàng)目路面類型均為水泥混凝土。水泥混凝土路面的剛度更強(qiáng)，荷載能力更好，有著較強(qiáng)的安全穩(wěn)定性。尤其是在近些年芒市施工機(jī)械化水平不斷提升的社會(huì)背景下，水泥混凝土路面施工質(zhì)量也得到了明顯提升，成本投入全面下降。在水泥混凝土路面的施工過(guò)程中，需要做好路基和基層的排水工作[4]。為進(jìn)一步將路面存在的水分及時(shí)排出，可以在路基壓實(shí)度滿足工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)及要求的基礎(chǔ)條件下，確保路基有自路中線向兩側(cè)或向單側(cè)傾斜的橫坡，在其坡度上，需要超過(guò)2%。而對(duì)于舊路改造的農(nóng)村公路工程，則需要把舊路坑槽、車轍修補(bǔ)工作做到完善，確保路面不會(huì)出現(xiàn)大量積水。新路施工過(guò)程中用到的施工材料需要保障其具備良好的排水性，例如，可以通過(guò)運(yùn)用級(jí)配碎石作為基層，優(yōu)化其排水效果。尤其是芒市降雨量較為豐富，需要在路基頂面設(shè)置一層封層，盡量規(guī)避雨水的大量滲入對(duì)路基帶來(lái)的負(fù)面影響。一般情況下，農(nóng)村公路用到的材料以高速性黏土為主。

3.3 混凝土整齊塊石路面

芒市混凝土整齊塊石路面主要采用抗壓強(qiáng)度C25混凝土預(yù)制塊石鋪筑，預(yù)制塊尺寸為長(zhǎng)15cm、寬10cm、高10cm?；炷琳R塊石路面是目前在芒市公路工程施工過(guò)程中最為常見(jiàn)的一種硬化類型。其價(jià)值和優(yōu)勢(shì)在于具備較強(qiáng)的堅(jiān)固耐久性，抗滑性能良好，施工過(guò)程較為便捷，養(yǎng)護(hù)過(guò)程較為簡(jiǎn)單，尤其是對(duì)于芒市山區(qū)公路來(lái)說(shuō)，汽車使用以農(nóng)用車為主，性價(jià)比較高，實(shí)用性較強(qiáng)。但是其不足在于平整度較差，行車過(guò)程將會(huì)產(chǎn)生較大的噪音，無(wú)法通過(guò)對(duì)大量機(jī)械設(shè)備的運(yùn)用來(lái)提高施工效率，需要大量的人工投入。其中，混凝土整齊塊石路面的鋪筑在施工過(guò)程中，需強(qiáng)化基層施工，保障其具備較強(qiáng)的承載力，除了需要與石塊地面、土壤進(jìn)行相互嵌連，帶來(lái)擠壓作用之外，還帶來(lái)較強(qiáng)的強(qiáng)度作用，以保障其堅(jiān)實(shí)度和穩(wěn)定性。首先對(duì)于新建的公路路基來(lái)說(shuō)，鋪設(shè)的塊體路面需要保障其壓實(shí)度超過(guò)95%?？梢酝ㄟ^(guò)運(yùn)用砂礫石墊層，保障其厚度超過(guò)15cm，強(qiáng)度超過(guò)30MPa。其次是在砂墊層上，可以通過(guò)運(yùn)用人工加工碎石以及天然碎石等。若有條件，也可以通過(guò)礦渣，要求其最大粒徑保持在15mm 以下，有著較強(qiáng)的級(jí)配度，顆粒保障均勻，質(zhì)量較為堅(jiān)硬。同時(shí)還需要含沙量不超過(guò)10%，不可用黏土來(lái)代替。最后是在整齊塊石的要求上，整齊塊石的形狀以長(zhǎng)方形為主，尺寸最佳為長(zhǎng)度5cm、寬度12cm、高度12cm，標(biāo)號(hào)選用C25 號(hào)[5]。

3.4 手工彈石路面

手工彈石路面主要是通過(guò)運(yùn)用形狀不同、尺寸不同的石塊，將其鋪筑在路上。目前在我國(guó)云南省的農(nóng)村公路施工過(guò)程中，大量運(yùn)用手工彈石路面。主要是在砂墊層施工完成之后，通過(guò)人工將石塊鋪筑在路面中，可保障路面使用的堅(jiān)固耐久，同時(shí)清潔度較高，塵土較少，更加適合農(nóng)村農(nóng)用車以及大型車輛的運(yùn)行，翻修養(yǎng)護(hù)成本較少，同時(shí)更加綠色環(huán)保，不會(huì)對(duì)環(huán)境帶來(lái)污染。在手工彈石路面的施工過(guò)程中，使用到的填料大多數(shù)為砂，可以通過(guò)運(yùn)用瀝青砂以及水泥砂漿等進(jìn)行填縫。在材料選用上，彈石塊的高度在12～14cm 最好，石塊的尺寸越小，其質(zhì)量越好，最終道路使用帶來(lái)的病害也就越小。在鋪設(shè)工作完成之后，將石子移到墊層中去，保障石子數(shù)量可以鋪滿整個(gè)道路，數(shù)量不可太多。最后需要撒上石渣作為嵌縫，通過(guò)輕型壓路機(jī)進(jìn)行夯實(shí)。若是發(fā)現(xiàn)其中存在個(gè)別較為突出的石塊或存在缺陷，則需要將其中石塊剔除，更換其他石塊。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，伴隨著云南農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模日漸擴(kuò)大，當(dāng)?shù)卣畬⒂性絹?lái)越多的財(cái)政資金投入農(nóng)村地區(qū)的交通設(shè)施建設(shè)中去，因此未來(lái)在交通設(shè)施的管理工作上，將會(huì)將其重點(diǎn)放在農(nóng)村路面結(jié)構(gòu)的選型過(guò)程中。需相關(guān)工作人員始終秉承因地制宜這一原則，保障路面轉(zhuǎn)型的科學(xué)合理，發(fā)揮出農(nóng)村公路建設(shè)的最大價(jià)值，延長(zhǎng)公路的使用壽命，給人們帶來(lái)更好的交通出行服務(wù)。