张 琳
(广东中天市政工程设计有限公司,广东 佛山 528000)
道路设计中的沥青路面结构组合要点
张 琳
(广东中天市政工程设计有限公司,广东 佛山 528000)
主要对道路设计中沥青路面结构组合类型选择时需遵循的因地制宜原则、方便施工与养护原则、综合排水设计原则及增加路面结构层功能性原则进行了阐述,并对沥青路面结构组合的类型以及各层次之间的影响作了分析,以提高路面结构的稳定性。
道路设计,沥青路面,结构,原则
沥青混凝土材料是道路施工中常用的材料,其具有较强的性能,不但可以提高路面的承载能力,还能提高道路的抗滑性以及防渗性,对车辆的安全通行有着保障作用。本文对道路路面设计的原则进行了介绍,还对沥青路面结构组合的类型以及各层次之间的影响进行了分析,希望可以提高道路设计的质量与水平。沥青路面结构有着多种层次,这些层次通过不同的组合,可以形成不同性能的路面,所以,道路设计中路面结构组合的类型,对道路整体质量有着较大影响,路面结构组合影响着道路的等级强度。路面设计是道路设计的基础,工程师为了提高路基的稳定性,必须改进路面结构,从而提高路面结构的抗变形性。
1.1 因地制宜的原则
道路工程的工期一般比较长,在施工的过程中需要应用多种材料,为了提高资源的利用率,设计人员需要采用因地制宜的原则对设计方案进行优化,这样才能避免在施工的过程中出现资源浪费问题。沥青路面有多个结构层,不同的层面需要利用不同的施工材料,而且材料的用量也有一定差异,为了降低材料运输的成本,设计人员可以根据施工环境,多选用天然的材料或者当地的建筑资源,这样可以降低工程造价,也可以减少材料运输的费用。另外,在利用的过程中,也要注意对环境的保护,避免对当地的生态环境造成污染。
1.2 方便施工与养护的原则
为了提高施工的质量,设计人员要对施工技术以及流程进行优化,要引进先进的设备,这样可以简化施工操作,也可以提高施工的效率,保证道路工程如期完工。道路在使用一段时间后,受到外界因素的影响,会出现较多的质量问题,为了方便日后养护,设计人员需要在有限的时间内,优化设计方案,还要合理应用资金,实现资源利用的最大化,这样才能保证道路交通的畅通性。沥青面层在施工的过程中,需要分期进行,但是不适合用于高速公路,为了保证道路尽快投入使用,施工队伍需要在保证路面质量的前提下加快进度。
1.3 综合排水设计的原则
在对沥青路面结构进行优化时,要做好路面排水设计,这样可以延长路面的耐久性,也可以增强路面的承载能力。南方地区,由于夏季雨水比较多,如果路面排水设计存在漏洞,很容易造成路面积水问题。另外,设计人员还要合理布局道路周围的排水设施,需要充分考虑路面结构组合设计。另外,在进行路面改建施工时,也需要结合实际,对道路排水系统进行更改,提高路面的防渗性以及路基的承载能力,使沥青路面结构组合设计更加优质。
1.4 增加路面结构层功能性的原则
沥青路面是道路施工中常见的类型,沥青这种材料的性能比较强,在设计其层面结构时,要注意提高路面的抗滑性以及耐磨性,还要提高路面结构的抗剪性以及抗拉能力。由于道路暴露在外界环境中,所以自然气候因素以及车载作用力对其质量影响比较大,如果面层材料的强度不高,粘结力不强,则会影响路面的整体质量,还会影响其功能的发挥。面层的等级越高,其承受车载的能力则越强。在城市快速路以及一级公路设计中,由于交通量比较大,所以设计人员需要增强路面结构层的功能,要选择优质的施工材料,提高混凝土面层的质量。沥青结构层一般是由细粒式沥青混凝土作为表面层,中、粗粒式沥青混凝土作为中下面层构成,既可有效防水又可保证强度,所以,优化路面结构层设计,应注意确保路面的刚度以及稳定性。
2.1 各结构层荷载应用分布特点
路面在投入使用后,其各个结构层会受到荷载作用力的影响,而且荷载的大小随道路结构层的深度而递减,在不同的层面中,需要应用不同的施工材料,这些材料的强度会随道路结构层的深度而减小。所以,在设计路面结构层时,需要以强度自上而下的递减方式进行组合,这种组合类型在沥青路面设计中应用较为广泛,而且收到了较好的效果。在对路面基层进行施工时,要充分利用施工材料,按照就近的原则多利用当地材料,这样有助于降低工程造价。在对沥青路面的组成材料以及构件进行重新组合时,要分析材料强度随深度的变化规律,当路面结构层之间的模量相差较大时,要注意控制结构层间的拉应力,如果其差值超过材料的承受范围,则可能出现沥青路面结构层断裂的问题。根据以往设计经验,土基与基层的模量之比需要控制在0.08~0.40之间,而基层与面层回弹模量之比需要控制在0.3,道路设计人员,在对沥青路面结构组合进行优化时,要避免出现拉应力过大的问题,要根据不同的结构层,选择不同的材料,只有掌握好各结构层材料变化规律,才能设计出最佳的组合方案。
2.2 各结构层特性以及相互影响
沥青路面结构是由多种材料构成,在不同的层面上,需要应用不同的施工材料,这样材料的强度以及影响有一定差异。在组合的过程中,要注意其相互之间的影响,消除各结构层特性的不利因素,并采用有限的措施,对结构层组合类型进行限制。在沥青混凝土道路工程中,经常会用到石灰以及水泥这类材料,其受温度影响比较大,如果施工工艺存在漏洞,会导致路面出现大量的裂缝现象,所以,设计人员需要采取有效的措施降低基层材料的收缩问题,可以增加细料含量,还可以增大结合料的剂量,从而降低反射裂缝出现的概率。设计人员可以适当增加面层厚度、设置沥青碎石缓冲层、设置应力消散层或吸收层等;在潮湿的粉土或粘性土路基上,不宜直接铺筑碎(砾)石等粗颗粒材料。必要时可在路基顶面设土工布隔离层,以防止相互掺杂而污染基层,或导致过大变形而使面层损坏。层间结合应尽量紧密,避免产生滑移,以保证结构的整体性和应力分布的连续性。沥青面层与半刚性基层或粒料层之间应设置透层沥青,根据施工条件如多层沥青层次能否连续施工、施工期内是否多雨等采取相应的层间结合措施。
道路设计是道路工程中的重要工作,随着我国城市建设速度的加快,道路建设工程越来越多,人们对道路的质量要求也越来越高,只有合理优化沥青路面结构组合,才能保证道路的使用功能,才能更好的满足交通量增加对路面质量的要求。
[1] 廉香兰.试论沥青路面结构组合设计技术措施[J].价值工程,2011(11):56.
[2] 张 波,范 令,袁美俊.基于疲劳等效的轮迹横向分布系数研究[J].河北交通科技,2009(4):42.
[3] 金海成,刘 威,程 志.快大茂至下排高速公路排水与防护设计[J].吉林交通科技,2006(3):96-97.
The combination key points of asphalt pavement structure in road design
ZHANG Lin
(GuangdongZhongtianMunicipalEngineeringDesignLimitedCompany,Foshan528000,China)
This paper mainly elaborated the followed act according to circumstances principle, convenient construction and maintenance principle, comprehensive drainage design principle and increase pavement structure layer functional principles of asphalt pavement structure combination type selection in road design, and analyzed the types of asphalt pavement structure combination and the influence of each level, in order to improve the stability of pavement structure.
road design, asphalt pavement, structure, principle
1009-6825(2014)35-0160-02
2014-10-08
张 琳(1984- ),女,工程师
U416.217
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