爱力江·艾木都
(新疆四方建筑设计院有限公司, 新疆 830042)
沥青混凝土路面是常见的道路路面,由于沥青材料的物理性能,沥青混凝土路面具有强大的承载力、抗滑性,多种优势而拓宽了道路建设应用的广泛性。当前的道路路面设计中,如何应用沥青混凝土路面,在路面设计中对沥青混凝土结构的有效组合,如何选用正确的沥青混凝土组合,对提高道路路面的质量,延长市政道路的使用年限。因此,对市政路面建筑材料的选用,是市政路面设计中的重要工作,构成了重要的组成部分,沥青混凝土结构组合要点,是最重要的研究对象,具有十分重要的现实意义。目前新疆常用的市政道路设计中,沥青混凝土路面结构组合有了一定研究成效,并在实际的市政道路设计应用中较好的成效。今后的市政道路工程路面设计中,要不断的加强对沥青混凝土路面结构组合的分析,这是道路路面选用材料的重点和要点。
第一,需要确定交通量。在设计过程中,设计人员需要按照规划要求来定位所要修建道路在实际路网中的作用,并且通过实际测量设计路段交通量,并进行合理的分析和预测来将设计交通量确定下来,并具体计算出后续道路结构层厚度。第二,需要确定材料组成。矿料级配与质量在很大程度上决定着沥青混凝土性能,所以在进行设计时应当要开展全面的调查,明确材料的组成要求。第三,需因地制宜的原则,尽可能的多选用天然材料和当地的建筑资源,降低工程造价。
市政道路路面结构并未是单层的,是多层路面结构构成,路面面层的沥青混凝土要选用承载力强的材料,能够承载车轮的反复通行,对来往车辆的荷载具有反复的抗压作用,此外,道路路面面层受到自然因素的影响最大,要求选用热稳性好和不透水的材料,避免影响路面的整体质量和功能的发挥。同时,在交通量大且轴载重的路面,对路面表面层材料的强度要求更高:路面结构中,基层与面层共同承载着车辆的荷载,产生向上的荷载力的同时也会产生向下的力并传递到土基。因此,沥青混凝土结构中必须存在联结层,该层面起到承上启下的作用,主要设置在面层与基层之间,例如设置下封层、透层油。
沥青混凝土路面各结构层材料物理特性不仅相同,在路面设计时,充分考虑沥青混凝土路面的自身物理特性,实现路面各个结构层的有效衔接,路面的材料选用和结构层的应用还要注意上下层邻层次的关系,形成相互制约、相互影响的格局。各个沥青混凝土路面层间衔接有效性要注重层面之间的无缝紧密性,才能实现路面材料性能整体发挥,并把应力有效地传播,荷载力的相互作用能够连续,当然,采取措施避开层面之间的滑动和移位。
沥青混凝土路面需要稳定的路基,路基的含水率和干湿度对沥青路面的影响较大,。潮湿地区的沥青混凝土的路基层材料的选择应考虑水稳性,不应采用粘土等粘性的大材料作为基层,粘性较大的路基在寒冷的天气容易出现粘冻现象,直接冻害路面,形成的防冻层厚度过厚,不利于路面荷载的传递。当厚度小于路面规定最小防冻厚度值时值时,导致路基的强度变小,这时应该采用垫层厚度补足。
沥青混凝土路面结构具有鲜明的层次性,但层次不适宜设计过多,层次越多,加厚了路面的厚度,路面沥青材料扩散应力受到限制,且不便于施工。
因此,沥青混凝土路面的层次受到路面材料的厚度和材料结构的影响,在前期确定路面材料的厚度和结构基础上,再确定整个道路路面的结构层次,可以进行微小的沥青混凝土路面层的厚度调整,并使各层面的厚度达到规范要求。
沥青混凝土路面中各个结构层对荷载的应力作用不同,向下的荷载力大小逐渐减弱,因此在道路结构层各个层面的选择中,针对不同的应力要求,选择不同的施工材料,应对道路各个层面对强度的要求。根据强度深度而减小的理论,设计路面结构层组合方式采用自上而下的递减方式,这是一种常见的组合方式,具有广泛的应用。其次,沥青混凝土路面施工中遵守经济原则,就近原则运输施工材料,使用当地的建筑材料能够降低运输成本。再次,市政道路的特殊运输承载功功能,结合沥青混凝土的强度变化规律,控制路面结构层之间的相互作用力,尤其是建筑材料的拉应力控制在材料的物理性质的承受范围之内,才能避免沥青路面结构层断裂。道路设计中实施对沥青路面结构的组合优化,对拉应力和材料本身性能,对各个结构层材料应对环境的变化规律形成设计经验。
沥青路面面层应满足结构强度、高温稳定性、低温抗裂性、抗疲劳、抗水损害及耐磨、平整、抗滑、低噪声等表面特性的要求。基层应满足强度、扩散荷载的能力以及水稳定性和抗冻性的要求。
各结构层的物理特性的影响因素也不同,整合优化达到降低共同因素的影响,采用合理措施达到对结构层整体组合类型影响要素的限制。例如,沥青混凝土的路面采用的水泥稳定砂砾基层这类材料对温度因素敏感度高,温度的变化对路面的裂缝情况影响大。由此,通过增加结合料的剂量、增加面层厚度,从而增加应力吸收能力。
总之,研究沥青混凝土路面在市政道路设计的应用,并对沥青混凝土路面的各个结构层的选用进行分析,对提高道路建设的水平和提高我国城市化建设的水平有着积极的现实意义。针对我国道路设计中对沥青路面结构组合方面的经验不足,未来的市政道路设计中,加强对沥青路面结构组合要点的重视和研究,才能选用更优良更精准的沥青路面材料。
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