杨子舟 杨鹏程
浅议库区低等级公路路面结构设计
杨子舟 杨鹏程
(湖南省水利水电勘测设计研究总院 湖南长沙 410000)
近年来随着我国经济的发展,我国交通行业也得到了飞速的发展与进步。由于库区环境一般为山区,地形较为复杂,常年受到水库水位涨落的影响,道路的稳定性一直不高,并且库区修建地一般多为经济欠发达地区,因此在进行公路的规划时一般都会选择低等级公路。在库区内常年的水淹以及水位变化导致了库区公路的稳定性以及路面结构极易被破坏,严重的影响了库区公路的正常行车,本文就此简要的分析了库区低等级公路的路面结构设计,以促进库区低等级道路使用寿命的提升。
库区;低等级;公路;路面;结构设计
低等级公路一般指的是三级以及三级以下的道路,这些道路大多数都修建在乡镇区域,一般是作为乡镇之间的连接道路。低级道路修建以后可以行驶小型汽车以及中型的货车,重型货车以及大型的客车是很少通行的。目前,低等级公路是我国乡镇地区的主要交通道路,其里程数已经远远超出了我国高等级公路的里程数,在我国交通道路网中占据了非常重要的一部分,是促进我国乡镇地区经济发展的重要渠道。
一般而言低等级公路在施工设计时,路基、路面会因为不同的要求有着不同的设计。在这其中低等级公路的整体式路基宽度关系如表1所示。
表1 低等级公路整体式路基宽度
低等级公路一般多为双车道或者单车道,单个车道宽度与道路设计时速有关,车道宽度与设计时速的关系如表2所示。
表2 车道宽度
2.1 库区低等级公路段路面结构设计要点
在库区因为施工环境以及施工技术等一系列因素的影响,因此往往会修建低等级的公路,这些公路大多行车设计速度较低。对于低等级公路段,在进行设计时应当考虑以下内容:首先需要根据设计任务书和路面等级及面层类型,计算设计年限内一个车道的累计当量轴次和设计弯沉值。然后按路基土类型和干湿状态,将路基划分为几个路段,确定路段回弹模量值。根据已有经验和规范推荐的路面结构,拟定几种可能的路面结构组合及厚度方案,根据选用的材料进行配合比实验及测定结构层材料的抗压回弹模量、抗拉强度,确定各结构层材料设计参数。而后根据设计弯沉值计算路面厚度。对公路基层材料的基层、底基层,应验算拉应力是否满足容许拉应力的要求。如不满足要求,或调整路面结构层厚度,或变更路面结构层组合,或调整材料配合比,提高材料极限抗拉强度,再重新计算。以确保公路的路面结构能够满足工程设计的要求。在进行库区公路的路面结构设计时除了需要考虑以上的常规内容以外还应当重点考虑库区道路的特点,库区道路在修建完成以后会季节性的承受水库水流的侵蚀,导致道路路面问题频繁发生,在进行库区低等级公路施工设计时应当充分的考虑到这方面的因素,针对路面问题采取针对性的结构设计,最大程度上确保库区道路路面结构的稳定。
2.2 库区低等级公路段路面结构设计内容
2.2.1 路面结构组合
在进行路面的结构设计时可根据需要设置相应的基层、底基层或垫层等。低等级公路在施工时,考虑到经济性的要求,往往会就地取材,因此,低等级公路在修筑时,基层材料使用的很广泛,有级配碎石,级配砾石,半刚性材料等。在进行道路的面板施工时需要充分的考虑到工程的施工工艺,压路机的碾压功能对公路面板的要求,面板厚度一般不宜超过25cm为宜。此外还应当充分的考虑到库区季节性的水流对路面的侵蚀,在进行路面的设计时做好相应的防水设计,最大程度上降低水流对于道路的侵蚀作用。
2.2.2 公路基层施工设计
在控制道路路基路面裂缝时,其基层应选用具有良好稳定性及较小收缩性的结构。施工材料塑性指标和含水率直接影响到材料收缩情况。因此,在施工前期应检测施工材料的相关指标,确保其合格后才能进入施工现场。如达到最佳含水量,往往在材料中掺加减水、缓凝性能的外加剂,这样才能降低裂缝出现的机率,提高工程质量。在进行低等级公路的路面结构设计时由于考虑到道路的等级较低,在施工时往往会存在一定的局限性,经常会出现路基压实不均匀或者压实不足的现象,对于这样的现象一定要避免,在进行路基的压实时一定要确保道路路基压实的充分,否则很容易导致道路的路基被侵蚀,影响道路的稳定性。
2.2.3 路面排水设计
考虑到库区公路的季节性浸水因此一定要做好道路的路面排水设计,以便于及时的将路面的积水排除,最大程度上避免水分渗入道路路面破坏道路结构。一般情况下在地势较平坦的长路段采取分散排水,通过加固路基边坡和硬化路肩来加快路面的排水。另外一种为集中排水,在遇到低洼地势或者道路一侧为高边坡路段时,可通过边坡上的急流槽与道路内侧的排水沟相互衔接收集至涵洞的跌水井内或冲沟中,再在适当地点设置涵洞,将水通过涵洞排入库区。
随着我国经济的发展,库区公路的修建数量不断的增加,有效的促进了水库区域的经济发展。库区公路在建成以后因为道路路面季节性的承受水库水流的侵蚀导致道路路面问题频繁发生,严重的影响库区的正常交通。在进行库区低等级道路的路面设计施工时一定要充分的了解工程的施工需求,根据库区公路的需求以及环境的特性进行针对性的工程设计,确保库区低等级公路路面结构的设计质量,同时也要做好路基以及边坡防护的工作,从整体上提高道路的稳定性,从而进一步最大程度上确保工程的质量。
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U418.6
A
1004-7344(2016)31-0182-01
2016-10-13
杨子舟(1987-),男,工程师,本科,主要从事水工建筑设计和公路设计工作。