重庆机动车强检试验场路面结构设计研究

2017-05-30 00:36孙泽银王伟周后平谭巍
科技风 2017年21期
关键词:试验场层间面层

孙泽银 王伟  周后平  谭巍

摘要:在重庆建设试车场,需根据当地的气候、地质、水文等自然条件,满足机动车试验使用需求,进行不同路面结构类型对比研究,最终给出满足机动车强检试验场功能需求的路面结构类型。重庆车辆检测研究院投资建设的重庆机动车强检试验场(以下简称试验场),位于重庆高新区,占地480亩,主要建设动态广场、性能路、噪声路、标准坡道、涉水池,开展车辆动力性、经济性、制动性、操纵稳定性、平顺性等试验。

关键词:机动车强检试验场;路面结构类型对比研究

1 自然条件

1.1 气候条件

试验场属亚热带湿润气候区,夏热多雨,冬暖多雾,空气湿度大,日照偏少。多年平均气温17.8℃,冬季極端最低气温-3.1℃,夏季极端最高气温43.3℃。区内雨量丰富,多年平均降雨量1082mm,年最大降雨量1544.8mm,年最小降雨量740.1mm,7~9月常有大雨和暴雨,最大降雨量达206.11mm,是洪灾和地质灾害的多发季节。

1.2 地质条件

试验场位于温塘峡背斜东翼,属低山丘陵地貌,总体地势平缓,地形坡角平缓,普遍在10°以内,极少数地段为20°~30°。地层呈单斜产出,产状较平缓,为83°∠30°左右, 基岩面为硬性结构面,结合一般,无软弱夹层,泥钙质胶结。根据区域地质资料,场内及附近无断层通过,地质稳定,构造简单。

1.3 水文条件

勘察范围内局部地段分布有小鱼塘,雨季低洼地段有一定积水。盐井河自西向东横穿场地中央,水面宽约3米,水深0.3-1.5m,勘察期间所测水位高程为289.90m,走访群众调查,历史最高洪水位约为292.50m。

2 路面使用需求

(1)抗剪切强度高。由于有车辆紧急制动和加速,剪应力较大,要求路面抗剪切强度高,抗变形能力强,耐久性和稳定性好。

(2)抗滑要求高。道路试验要求路面有很好抗滑特性。

(3)高温稳定性。试验场所在地区极端最高气温在43.3℃,路面最高使用温度可达60℃~70℃,要求沥青混凝土具高温稳定性。

(4)层间粘结牢。级配碎石基层、水泥稳定碎石基层与沥青混凝土层间的粘结以及沥青混凝土层间的粘结,只有采用很好的层间粘结材料,才能确保层间具有较强的粘结能力,满足层间抗剪强度的要求。

(5)水损害。参照全国大多数高等级公路的早期损害研究,水是引起路面早期破坏的最重要原因。要求沥青路面具有较高的密水性,要求石料与沥青的粘附性达到5级。

3 国内主要试车场路面结构

通过对国内主要试车场进行调研,沥青路面面层普遍为三层,总厚度在15~24cm之间;基层主要有级配碎石(约40cm)和水泥稳定碎石(约50cm)两种。

4 主要路面结构方案比选

4.1 主要路面结构方案

在前期调研基础上,结合试验场所在地气候、地质、水文等自然条件,同时根据试验路面使用需求,我们提出试验场可能路面结构方案(见下表)。

4.2 路面方案比较

方案一采用级配碎石柔性基层和厚沥青面层结构,可避免沥青面层的反射裂缝,路面结构层内应力可明显改善,可最大限度避免沥青面层开裂,同时可改善水损坏问题。由于采用双层改性沥青,路面抗车辙也同时兼顾。因此,从路面使用性能和长期耐久性来看,方案一较优。从经济性来看,方案一初期投资会比方案二大,但从长远来看,后期养护维修费用会大大降低,从全寿命周期费用来看,方案一存在经济可行性。

方案二采用传统的水泥稳定半刚性基层和薄沥青面层结构,最大的问题是沥青面层开裂(反射裂缝),开裂后路面又会面临严峻的水损坏问题。方案二初期投资会少一些,但路面使用寿命不如方案一。

综上,鉴于试验场高标准、严要求、重质量、重长远,兼顾经济性的要求,方案一作为试验场主要试验道路的路面结构方案。

5 结语

从重庆机动车试验场建成投用一年多的使用情况来看,未出现路面开裂、不均匀沉降、车辙等问题,证明了路面结构设计适应重庆地区特殊性,满足各型车辆、各种试验需要。

参考文献:

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