市政道路沥青路面设计分析 刘勇健

发表时间:2021/4/2   来源:《基层建设》2020年第29期   作者:刘勇健
[导读] 摘要:沥青路面指的是道路面层结构由沥青混合材料组成的路面。
        广州市公用事业规划设计院有限责任公司
        摘要:沥青路面指的是道路面层结构由沥青混合材料组成的路面。在沥青材料中添加优质矿料,如碎石、矿粉等,按照科学比例充分搅拌最终形成混合料[1]。这种材料与传统的水泥材料相比有着更为显著的优越性,其温度承受力、荷载力以及抗变形力较强,且平整度、舒适度极高,防滑性能也更加优越。
        关键词:市政道路;沥青路面;设计分析
        一、市政道路沥青路面设计要点
        1.1交通流量的确定
        设计沥青路面前,设计人员需对项目所在路段进行考察,了解地质情况和周边环境情况,还需要估算设计路段的交通流量,早晚高峰期车流情况,把交通流量把控在合理区间中。对于市政道路来说,主要以小汽车作为路面行驶的车辆,另外,还需考虑到各种类型的路段,流通各类车型,设计城市道路沥青路面。
        1.2合理设计路面结构
        设计市政道路路面结构的过程中,还需要对道路的地质环境和环境气候进行考虑,能够确保市政道路路面的密实度、抗滑性、稳定性和耐磨性满足有关要求。设计路面结构根据双圆均布垂直的荷载力有关理论落实好路面结构设计,还需要计算路面结构厚度值,基于路面承载力与裂开值来计算,计算厚度是按照抗压参数和交通量展开计算。
        1.3合理设置沥青混凝土
        沥青混凝土是十分复杂的施工材料,会在很大程度上被温度影响,应用的材料也会影响沥青,混凝土性能会被矿料与矿料级配影响。所以,在进行设计时,设计人员需要了解有关原材料,且对原材料质量进行严格控制,另外对于混合材料的级配范围、颗粒形状和筛孔等级等也要严密把控,并应用最合适的形式展开配置。路面区别于路基层,还需要设计沥青混凝土。设计路基层时,外界环境几乎不会影响到路面,而过大的交通流量和雨水影响十分明显,所以在设计沥青路面时需要注重抗冲刷性与收缩性,石灰、粉煤灰与水泥混合料是常用的材料,这部分作为半刚性材料。设计路面层时,要将外界影响因素考虑进来,比如,高温状态下出现变形,施工过程中可选用OGFC、SMA等沥青混合料。
        1.4保障排水系统通畅
        一般来说,沥青路面会在很大程度上受到排水系统的影响,所以在设计时,应严格控制排水系统,要综合考察路面结构层排水、路表排水系统等方面,并确保设计出的排水系统通畅且完整。设计路基排水时,要对排水问题进行综合考虑,排水口设计要科学合理,才可以确保每层的出水顺利,设计路面排水时,要按照市政道路宽窄展开设计工作,路面宽时采用双坡排水,路面窄时采用单坡排水。
        二、市政道路沥青路面的设计
        2.1沥青路面的结构设计
        要想确定准确的沥青路面结构组合,就要首先设计沥青路面结构层的厚度。首先应该根据相关的规范确定路基与路面的各项设计参数以及必要的使用性能,其次根据路面实际,拟定路面结构的组合方案,结构层要按照其敢赌自上而下逐层安排,还要选择层间的模量比。对于路面的结构设计,应运用双圆均布垂直荷载作用之下的弹性层状连续体系机理,以计算结构层的厚度,由于沥青路面的车辙等病害都是由于其路面结构的设计不合理,因此要高度重视路面的各个结构层,弯沉值应不大于路面结构的设计弯沉值,其次抗压前度和交通量也是路面结构的重要参数,相关人员要进行一定的试压实验以准确测定路面的抗压强度。必要时还要加固地基,防止因地基软弱而出现不均匀沉降,使用合格填料填筑路基,或对填料进行处理后再填筑路基,确保路基有足够的强度和稳定性,以保证路面具有稳定的基础:选用抗冲刷性能好、干缩系数和温缩系数小及抗拉强度高的半刚性材料做基层。除此之外,还要对路面结构的弯拉应力进行验算,使得基层底面的最大拉应力应等于该结构层容许的拉应力。


        2.2沥青路面的材料设计
        2.2.1基层材料的设计
        对于基层材料的设计,基层材料要具有适当的模量,最好与面层相接近。需要特别说明的是,要对其进行软基处理,提高软基处理的施工质量,采用半刚性基层材料,即二灰稳定材料和水泥稳定材料进行施工,碾压时混合料的含水量不能超过压实需要的最佳含水量或控制在施工规范容许的范围内。
        2.2.2面层材料的设计
        对于面层材料的设计,由于面层要很大的构造深度,因此对于集料的选择要求其具有一定的纹理深度,还要有很强的高温抗变形能力。一般情况下面层材料应采用SMA、AC-C等沥青混合料,因为这些材料能够使路面面层具有足够的强度和扩散荷载的能力,最重要的是有很强的的抗水能力。桥尤其是桥梁、陡坡、弯道和重载路面的使用寿命。
        2.2.3沥青路面的层间设计
        对于沥青路面的层间设计,这里要注意层间的整体粘结性,设计具体表现为:可以在基层与面层之间设计应力吸收层;另一种是设计防水粘接层,以保证路面的完整性,延长道路的使用寿命。
        2.2.4材料配合比设计
        (1)目标配合比设计阶段。优选材料、矿料级配、最佳OAC,供拌和机确定冷料仓的供货比例、进料速度及试拌使用。
        (2)生产配合比设计阶段。确定各热料仓的配合比,供拌和机控制室使用。
        (3)生产配合比检验阶段。通过试拌试铺,确定施工温度;机械组合;施工工艺;虚铺系数;生产用标准配合比和最佳油石比;建立钻芯法与核子仪的检测密度的相关性。四是确定级配允许波动范围,确定路面混合材料的设计参数。基层材料配合比设计。
        2.3沥青路面的排水设计
        (1)路基的排水设计。路基的排水位置应与桥涵排水的位置相配合,也就是说,在设计路基的排水沟渠时,应尽可能使沟渠排引的方向和出水口的方向与桥涵的方向相一致;其次要把截水沟设计在山坡上侧,有效地拦截留下的水,防止其流入地表中;路基两侧也要设置排水沟,排除对余的水。
        (2)路面的排水设计。如果车行道较宽,可以设计采用双坡排水,即在道路两侧设置雨水口,以对路面两侧的水进行收集;如果道路较窄,可采用单坡排水,有效地减少地表水在表面的径流时间。
        (3)路面结构内的排水设计。设计可以路基以上、路面结构以下设置排水层,可以起到防水、隔水的作用;还可以将乳化沥青下封层设置于在路面面层和基层之间,及时将通过缝隙向下渗入的水分沿封层表面向道路两侧排走。
        结束语:
        在我国市政道路工程中,沥青材料使用最为常见,为更好的提升沥青路面的优势,需保证其路面的设计水平,在机构、材料与排水设计方面做好科学分析。
        参考文献:
        [1]刘亚红,孟令辰.市政道路工程中沥青路面设计的相关问题分析[J].林业科技情报,2015,02(06):104-106.
        [2]旺卫.浅谈市政道路沥青路面设计及建设质量管理[J].中华民居(下旬刊),2014,07(11):199-200.
        [3]梁恺.市政道路沥青路面预防性养护分析[J].建材与装饰,2016,27(05):252-253.
        [4]陈靖文.关于市政道路沥青路面设计的探究[J].建材与装饰,2017,02(19):231-232.
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