厂区道路沥青路面设计存在问题分析与应对措施

【摘要】沥青路面是目前我国厂区道路主要采用的结构形式之一。相比于普通的公路、市政道路，厂区道路的交通运输特点存在着明显的不同。由于我国现行规范和标准对厂区道路路面设计的针对性不足，及普遍存在的不重视、不专业的现状，导致厂区沥青路面设计质量和水平参差不齐，已建的厂区沥青路面出现早期损坏的现象较为普遍。本文笔者结合多年的厂区道路设计实践，对厂区道路沥青路面设计中存在的一些现状问题进行分析，从路面结构设计和材料设计等方面提出看法，供同行参考。

【关键词】厂区道路；沥青路面；流量；超重；问题分析；建议

一 厂区道路的交通要点

1 交通流量较为固定，不同路段交通量差异大

厂区道路的运输线路一般较为固定，在固定路段上的交通组成和交通流量波动性很小。但厂区内的不同道路由于通行的主车型和线路不同，交通流量差异较大，甚至同一条道路的不同路段，有的路段比较繁忙，有的路段比较空闲。

2 轴重差异大，超重车比例高

在一些大型的钢铁、冶金企业内部， 大宗原材料的半成品、成品的运输主要使用一些特种车辆，这些特种车辆与正常道路上行驶的车辆相比，具有轴数多、滿载吨位大、对路面作用时间长的特点。例如上海宝钢厚板工程的升降框架车重达140t。并且随着厂区生产规模及运输量的增大，运输车辆的“吨位”还会随之加大。

3 车辆超载现象十分普遍

在我国一些运输煤及砂石料的道路上，实测到东风、解放等轻型载重车单车载重达40～50t，斯太尔运煤车装载96t、总重达120t，斯太尔半挂车1491型（后轴3轴12轮）普遍载重100t～120t，单轴重达20t，汽车轮胎气压也由标准的0.5～0.7Mpa增大到1.0Mpa，这些现象造成路面损坏严重。

二 沥青路面的损坏机理分析

1 结构性损坏

若沥青路面结构层的整体设计刚度不足，在行车荷载的反复作用下，沥青面层和其下的半刚性基层等整体性材料逐渐失去承载能力，疲劳破坏就会产生，导致沥青路面发生结构性损坏。路面出现龟裂或严重变形是沥青路面出现结构性损坏的主要特征。

2 功能性损坏

沥青混合料是一种粘弹性材料，其路面性能受诸多因素的影响，尤其是受车辆荷载和气候因素的影响显著。夏季高温、冬季气温骤降以及渗入到沥青路面内部的水份都会造成沥青路面的功能性损坏，其主要表现形式有：车辙、坑槽、波浪、剥落、龟裂、松散、沉陷、冻胀和泛浆、泛油等，严重影响道路的使用性能和使用寿命。

三 厂区道路设计存在的问题分析

1 现行规范的针对性不足

我国目前由交通部颁布的关于公路沥青路面设计、施工、检测的规范、规程比较齐全，更新较快，且采用了当前较先进的设计方法与理论。但由于厂区道路行驶的一些特种车辆的轴载远远超出公路沥青路面设计规范的标准轴载BZZ-100的技术要求， 因此厂区道路路面设计也不能简单的套用公路规范。

2 设计不专业，不重视

目前我国厂区道路普遍对路面结构设计重视程度不够，甚至很多设计单位的厂区道路路面结构设计由非道路专业人员承担，设计水平参差不齐。而设计规范和标准仅为设计者作出了一般性的、原则性的规定，一些设计人员没有深入理解路面结构设计的原理，在执行规范条款中，可能存在取用参数离散性较大、部分设计标准过高或过低等问题，甚至简单套用，千篇一律，设计质量难以得到保证。

四 改进路面厂区道路设计的建议

1 重视路面结构设计

路面结构的功能是保证车辆能够全天候以一定的速度安全、经济、舒适地行驶，路面结构层的造价一般占到道路土建工程总费用的50%左右。厂区道路的路面结构出现损坏将直接影响企业的运输和生产。设计人员应充分重视路面结构设计，加强路面结构知识的研究与学习，根据厂区道路的气候条件、交通状况、车辆超载超限等参数深入调查分析，进行路面结构和材料设计。路面设计应有针对性，避免千遍一律、照搬照抄。

2 综合、灵活应用设计规范

如前所述，厂区道路的路面结构设计不能仅仅运用一本规范，需要多种规范结合使用，灵活应用。

路面结构计算建议采用文献[3]的计算方法，经检验与实际交通状况符合度较高。即：先选用厂区交通频率最大的代表车型轴载作为标准轴载，按照《厂矿道路设计规范》（CBJ22-87）提供的公式（4.2.5）与标准轴载BZZ-100进行换算后，再按照《公路沥青路面设计规范》（JTGD50-2006）的相关要求和配套应用程序进行路面结构计算。

3 同时做好沥青路面的结构和材料设计

路面设计工作是一个系统工程，不是单纯地路面面层厚度计算。因原材料性质决定沥青混合料或各种基层混合料的物理力学特性，各种混合料的性质决定了各结构层的路用性能，故材料直接影响路面质量与耐久性。

现行弹性层状理论设计方法和设计指标，主要是考虑在车辆荷载的反复作用下，使路面具有相应的整体刚度（即承载能力），以及抵抗各结构层因拉应力或拉应变而产生的疲劳破坏。对于当前出现的水损害、车辙、推移、拥包等病害，用弹性层状理论尚难以得出符合实际的设计结果，故需通过沥青混合料的性能设计，合理的结构组合等因素间接地控制。沥青混合料的高温、低温、疲劳、水稳性等性能的各影响因素，有的是相互矛盾的，因此在沥青混合料设计时，应结合各地的环境条件，抓住主要矛盾，综合、全面地考虑各种性能的平衡进行设计。

4 路基与路面结合设计

路基是路面的结构支撑层，路面设计应与路基设计综合考虑，以确保路基强度与稳定性；做好软基路段、填挖交接处等特殊路段路基设计，为确保路面质量提供保障。

对于有重型汽车、超载车行驶的厂区道路路面要求极高。如果路基达不到一定强度， 而仅采用增加路面结构层厚度的方法来满足其行驶的承载力要求， 这样设计出来的路面既不经济， 也不会耐久。

5 积极采用新材料、新工艺、新方法

近年来，路面技术发展迅速，新的路面设计方法和材料层出不穷。如高性能沥青路面Superpave设计方法、透水沥青混凝土路面（OGFC）、沥青玛蹄脂碎石（SMA）、柔性和刚性基层、路用工程纤维（DCPET）、改性沥青的应用等。这些先进的路面技术在我国道路工程已经得到较为广泛的应用，并取得了良好的应用效果，厂区道路的路面设计中也应积极学习，根据工程适用条件积极应用。

结语：沥青路面有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、振动小、噪声低、施工期短、养护维修简单等优点，正越来越多的被运用于厂区道路。相关设计人员应加以重视针对厂区道路的运输特点进行合理设计。

参考文献：

1. JTG D50- 2006 公路沥青路面设计规范[ S] 北京：人民交通出版社， 2006.

2. GBJ 22- 87 厂矿道路设计规范[ S] . 北京：中国计划出版社， 1989.

3. 邬瑞光 厂区专用道路路面设计计算分析 交通科技 [J] 2008 年第2期

4. 田桦枫， 徐营增 厂矿道路重载麦通路面结构计算 金属矿山[J] 20111年6月

作者简介：

叶瑛（1982-）女， 工程师， 福斯特惠勒（河北）工程设计有限公司上海分公司