浅谈市政道路路面结构及路基设计的探讨

发表时间:2021/4/26   来源:《建筑科技》2021年2月上   作者:雷圣偲
[导读] 随着我国整体经济建设的飞速发展,对市政道路建设行业起到良好的推动作用,道桥建筑行业不断在对应用技术与机械设备进行优化革新,以此来满足人们对道路工程不断提升的综合质量要求。与此同时,沥青路面的广泛应用,可以大幅度提升城市道路的使用质量,增加使用寿命,然而,道路工程规模与数量的增加,导致沥青路面设计环节存在诸多问题,不利于道路工程的顺利开展。

重庆市市政设计研究院有限责任公司   雷圣偲 400020

摘要:随着我国整体经济建设的飞速发展,对市政道路建设行业起到良好的推动作用,道桥建筑行业不断在对应用技术与机械设备进行优化革新,以此来满足人们对道路工程不断提升的综合质量要求。与此同时,沥青路面的广泛应用,可以大幅度提升城市道路的使用质量,增加使用寿命,然而,道路工程规模与数量的增加,导致沥青路面设计环节存在诸多问题,不利于道路工程的顺利开展。基于此,文章围绕沥青路面设计环节的问题进行分析,并且提出针对性的改进方法。希望对相关研究人员提供参考与借鉴。
关键词:道路工程;沥青路面;设计;改进措施
中图分类号:TU7                文献标识码:A
        1引言
        随着我国社会经济的快速发展,全国道路通车里程不断增加,水泥路面在较低等级道路、乡村道路中仍占据较大比重,不过也存在设计时考虑不贴合实际、对未来预测不准,施工质量控制差,运营过程中车辆超载严重及后期养护不及时等问题。若前期设计不合理必将导致水泥混凝土在施工、运营过程中在短时间内产生各种病害,故在设计时应严控设计质量,提升道路建设的品质和水平。
        2市政道路路面结构设计分析
        2.1透水沥青路面结构设计
        和传统的路面结构相比,透水沥青路面在设计过程中更多的考虑的是透水功能和储水功能。透水沥青混合料铺装的主体结构与普通沥青混合料基本相同,只是在路面结构的表面采用了透水沥青混凝土材料,这种结构属于半透水类型,是典型的骨架孔隙结构,生态型城市透水沥青路面结构从上到下依次为面层、基层、垫层、路基。透水沥青路面面层通常铺筑一层或者两层,采用多孔沥青混合料(porous asphalt concrete,PAC),铺筑过程中使用的集料要求强度高、耐磨性能好,结合料采用高黏度改性沥青。基层在面层的下面,基层的材料主要包括开级配沥青稳定碎石(ATPB)、级配碎石,在降水期具有暂时储水的功能。垫层属于基层和路基之间,垫层的主要作用是隔离路基,避免一些细小的材料堵塞透水层,同时还具有提高路面结构的抗冻胀能力、改善路基的水温状况等作用,垫层材料一般为粒径小的碎石、砂砾、粗砂等,或者是聚丙烯材料、聚醋类材料。路基主要起到存储在路面结构中的雨水下渗的作用,具有一定的水稳定性,路基的材料中性能最好的为砂性土,如果路基材料选用黏性土,在路基上铺筑透水沥青之前需采用有机结合料如水泥、石灰等进行稳定处理,这样可以确保路基的抗冲刷性、水稳定性。
        2.2革新沥青路面设计标准
        针对沥青路面的设计指标内容进行优化完善,保证路面设计指标体系可以兼容沥青路面结构、材料特性以及结构特性等要求。由于市政道路工程涉及范围比较广泛,尤其是道路工程需要在不同环境下进行施工,为应对不同的环境影响因素,还要选择针对性的沥青路面设计方案,而沥青路面的整体设计标准则要包含多种方案设计原则与控制指标。例如根据设计指标对沥青面层的疲劳开裂情况进行分析,计算出破坏水平拉应力的具体数值,或者将路面车辙问题进行相应的控制指标转化,这样可以从数据参数层面,提升沥青路面设计方案的可行性,为混合料的级配方案提供数据支持。
        2.3交通量的确定
        设计车道在标准轴载作用下累计作用次数是水泥路面交通荷载等级划分的标准,而累计作用次数与现有交通量调查、年平均增长率有直接的关系。


年平均增长率与服务区域的设计经济发展、旅游、工业等因素确定,交通量一般通过两种方式确定:(1)对于新建道路,通过对现有其他道路及其他交通运输方式的资料收集,对本项目交通转移流入量进行预测,其确定具有一定的主观性,故在项目建议书、可研阶段应充分调查和研判。(2)对于旧路改造(拓宽、加铺及改线),应对旧路的交通进行调查,确定初始年时(双向)年平均交通量、车辆类型分布情况,包含大型客车、货车等的交通量,不含2轴4轮及其以下的车辆(客车、货车),并对平均日交通量进行轴载换算,从而确定累计作用次数和交通荷载等级。
        3市政道路路基设计的应用
        3.1常见的路基设计形式
        路基是道路工程的基础,是将路面荷载传递给持力层的重要结构,也是道路的主要组成部分。常见的路基设计形式有整体式路基、分幅式路基和错幅式路基。(1)整体式路基。整体式路基是指道路对向行驶中左右两幅路基采用相同的平面形式和相同的纵断面线形,并且两幅之间的宽度不大于4.5m。该路基形式常被用于地形平缓且起伏较小、地质条件良好的道路。对于整体式路基,在道路线形设计时应尽量做到挖填平衡。当坡度较缓时,可采用全挖或者挖多余填的路基,尽量减少借方和废方。本工程通过合理设计平纵线的组合,减少了线路的曲折和起伏。(2)分幅式路基。当左右两幅路基之间的宽度大于4.5m且两幅路基采用不同的平面线形和断面线形时,即为分幅式路基。在山区地形变化较大、地质条件比较复杂的情况下,这种路基形式应用较多。分幅式路基的设计近似于设计两条分离的路基,单一路基的设计与整体式路基设计方法相同。(3)错幅式路基。当左右两幅路基之间的宽度小于4.5m而两幅路基又因地形或者地质原因采用了不同的形式时,即为错幅式路基。错幅式路基一般在河流一侧随坡布置。首先选择条件较好的河岸,然后设计路基断面两侧线位,最后选择合理的边坡坡度。布线位置应当充分考虑地质情况,尽量通过调整线位和边坡坡度来减少填方量。综合本项目所在区域地形条件,主要路段采用整体式路基。
        3.2路基排水设计
        路基材料主要为土石方。土的强度与其含水量直接相关。路基设计中的一项重要内容即为排水设计。在进行排水设计时,应通过调查,掌握工程所在地的水文地质情况,做好方案优化,尽量利用现场有利地形或者自然水系设计排水,可选择新型防水材料、多重防水设计。本工程的防水设计中采用了塑料土工格栅、碎石透水层、GH-1普通高密度HDPE土工膜等多种材料,满足了防水、快排、耐久的要求。
        3.3高填方路基
        施工中,左侧堆积坑淤泥采用片碎石换填,以增加地基承载力,大幅放缓路堤边坡坡率以提高路堤本身稳定性。路基填料选用强度高、级配好的渣料进行回填。陡坡路堤及高填方每级铺设土工格栅,以此增加路基整体稳定性。每填高3~5m采用冲击压路机碾压,从而提高压实效果。路基左侧采用弃方压实回填反压,按路基填方的工艺进行施工,与路基同层铺筑、同层压实。最后需加强高填方路基的沉降观测。
        4结束语
        综上所述,在社会经济建设战略的推动下,道桥建筑行业已成为国家综合经济体系的重要组成部分,科学提升市政道路的应用质量,不仅有利于国家基础设施工程的推进,还可以提升人们工作与生活的便捷程度。因此,市政道路建设企业在开展道路工程中,要合理应用沥青路面的优势,从多方面入手加强沥青路面的设计质量,以此来促进设计方案的合理性与科学性。并且对道路沥青路面的设计发展趋势进行展望,这样才能持续提升路面交通运输性能,加强市政道路企业的综合技术水平。
参考文献:
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[5]张华.市政道路路面结构及路基设计[J].低碳世界,2016(07):194-195.

 

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