市政道路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及病害防治措施分析

1、    市政道路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及病害防治措施分析    張肇哲摘 要：做好市政道路路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)非常的重要。對(duì)于市政道路路面的設(shè)計(jì)，需要保證在安全穩(wěn)定的前提下，為行人和車輛提供優(yōu)質(zhì)的行駛條件和優(yōu)質(zhì)的服務(wù)水平。不僅如此，在市政道路路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上，還應(yīng)該做好病害防治的工作，延長(zhǎng)道路的使用壽命。這也就需要在市政道路路面上進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。下面就對(duì)具體的市政道路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和病害防治進(jìn)行探討。關(guān)鍵詞：市政道路 路面結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 病害防治1 市政道路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析瀝青路面面層由于在使用過(guò)程中會(huì)直接承受行車和各種自然因素的反復(fù)循環(huán)作用，必須要求其具有非常良好的

2、高強(qiáng)度、耐磨耗、耐久性、抗滑性、熱穩(wěn)性、以及不透水性，因此，實(shí)際道路改造設(shè)計(jì)過(guò)程中，通常選用粘結(jié)力較強(qiáng)的結(jié)合料和強(qiáng)度較高的集料作為路面的面層材料。瀝青路面表面層應(yīng)具有非常良好的平整密實(shí)度、抗滑耐磨性、以及抗裂耐久性；中面層和下面層應(yīng)具有非常良好的高溫抗車轍性、抗剪切性、密實(shí)度、以及不透水性，同時(shí)下面層還應(yīng)具有非常良好的耐疲勞開(kāi)裂性能。瀝青路面表面層的類型結(jié)構(gòu)及性能水平應(yīng)與道路的等級(jí)、使用性能要求、以及交通等級(jí)等技術(shù)指標(biāo)相匹配。1.1 嚴(yán)謹(jǐn)進(jìn)行瀝青面層結(jié)構(gòu)組合和優(yōu)化設(shè)計(jì)從大量道路改造過(guò)程實(shí)際設(shè)計(jì)方案、應(yīng)用效果可知，結(jié)合道路實(shí)際交通量而言，如城市支路如果技術(shù)能夠滿足，從經(jīng)濟(jì)性方面來(lái)看，可以采用單層

3、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)；對(duì)于城市次干路及以上等級(jí)的道路通常應(yīng)采取雙層設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，對(duì)于交通量特別大、性能等級(jí)要求較高的主干路和快速路則應(yīng)采取三層設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。對(duì)于城市主干路而言，在交通量、性能技術(shù)要求非常相近的情況下，有的設(shè)計(jì)人員采用兩層式結(jié)構(gòu)，有的則采用三層式結(jié)構(gòu)，兩者間的厚度相差在3cm 以上，使得工程施工建設(shè)完成后要么偏薄，路面容易發(fā)生早期損壞等不利現(xiàn)象；要么偏厚，從而大大降低工程總體投資經(jīng)濟(jì)效益水平。因此，在路面結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)過(guò)程中，要充分結(jié)合工程實(shí)際及鄰近地區(qū)相應(yīng)工程的成功經(jīng)驗(yàn)，嚴(yán)謹(jǐn)進(jìn)行瀝青面層結(jié)構(gòu)組合和優(yōu)化設(shè)計(jì)，杜絕隨意性設(shè)計(jì)等造成工程投資的大量浪費(fèi)和為后期運(yùn)營(yíng)埋下巨大安全隱患。1.2 要重視最小壓實(shí)厚度

4、在路面瀝青層厚度的擬定過(guò)程中，要重視最小壓實(shí)厚度對(duì)路面性能的影響，從而確保設(shè)計(jì)方案中各層瀝青混合料在實(shí)際施工中，能夠形成均勻而壓實(shí)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)層次。從道路改造相關(guān)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)要求可知，瀝青路面各層設(shè)計(jì)厚度不宜小于3 倍混合料的公稱最大粒徑要求。但在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，很多沒(méi)有達(dá)到上述技術(shù)指標(biāo)要求，如當(dāng)瀝青層設(shè)計(jì)為12cm 時(shí)，上面層通常設(shè)計(jì)成5cm 中粒式ac-16，而下面層則設(shè)計(jì)成7cm 粗粒式ac-25，這樣的設(shè)計(jì)方案就不能滿足“3 倍”技術(shù)指標(biāo)要求。因此，在實(shí)際結(jié)構(gòu)層厚度設(shè)計(jì)過(guò)程中，要嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求設(shè)計(jì)各層厚度。1.3 設(shè)計(jì)科學(xué)合理的路面基層結(jié)構(gòu)在路面基層厚度設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要滿足瀝青

5、路面結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度要求，還應(yīng)考慮施工過(guò)程中分層壓實(shí)的效果。如設(shè)計(jì)中經(jīng)常出現(xiàn)25cm厚的一層基層，這樣厚的一層基層在實(shí)際施工過(guò)程中難度較大，難以壓實(shí)。若分為12cm +13cm 兩層結(jié)構(gòu)則單層會(huì)太薄，導(dǎo)致基層在施工過(guò)程中產(chǎn)生過(guò)大的拉應(yīng)力而出現(xiàn)開(kāi)裂等不利情況，因此，在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)設(shè)計(jì)科學(xué)合理的路面基層結(jié)構(gòu)。2 市政道路路面的病害分析2.1 路面縱橫向裂縫橫向裂縫可分為荷載性裂縫和非荷載性裂縫兩大類。荷載性裂縫是由于設(shè)計(jì)不當(dāng)和施工質(zhì)量低劣，或由于車輛嚴(yán)重超載。致使瀝青面層或半剛性基層內(nèi)產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過(guò)其疲勞強(qiáng)度而開(kāi)裂。非荷載性裂縫是橫向裂縫的主要形式。它分瀝青面層溫度收縮性裂縫和基層反射性裂縫兩

6、種情況。道路出現(xiàn)橫向裂縫要及時(shí)治理，否則灌進(jìn)雨雪水，冬天凍融后，對(duì)道路的破壞將非常嚴(yán)重?？v向裂縫可分為兩種情況：一種情況是由于路基壓實(shí)度不均勻?qū)е碌穆访娌痪鶆虺料菟鸬目v向裂縫。另一種情況是瀝青面層分幅攤鋪時(shí)，兩幅接茬處理不當(dāng)處，在行車荷載作用下，易形成縱向裂縫?？v向裂縫多發(fā)生在半填半挖路基處，主要由路基的不均勻沉降造成。2.2 車轍車轍是在行車荷載重復(fù)作用下，路面產(chǎn)生累計(jì)永久性的帶狀凹槽。車轍形成的因素很多，主要有瀝青混合料配比、瀝青等級(jí)、級(jí)配和交通荷載，環(huán)境溫度、施工中的壓實(shí)等因素。車轍變形主要來(lái)源于瀝青混合料的黏滯流動(dòng)和一定程度的壓實(shí)作用。瀝青混合料層在高溫下由于車輪反復(fù)碾壓，產(chǎn)生橫向

7、剪切流動(dòng)，容易造成車轍。另外施工中瀝青含置偏多，瀝青稠度偏低，礦料級(jí)配中細(xì)料過(guò)多。礦粉摻量過(guò)大也會(huì)產(chǎn)生車轍。2.3 翻漿翻漿現(xiàn)象主要是土基水源的補(bǔ)給和氣溫的變化所造成的。當(dāng)冬天氣溫降低，土體內(nèi)的毛細(xì)水和薄膜水都開(kāi)始凍結(jié)。如果凍結(jié)線暫時(shí)停留在某一深度處，下層未凍區(qū)內(nèi)的毛細(xì)水和薄膜水會(huì)源源不斷地向凍結(jié)線處聚集，并隨即凍結(jié)形成一個(gè)含有大量冰晶體的聚冰層。隨著凍結(jié)線的逐漸向下推移和停留，在更深處還可能形成新的聚冰層。與此同時(shí)，路基士體發(fā)生不均勻凍脹，路面被抬高，甚至出現(xiàn)凍脹裂縫。春天氣溫回升，路基的冰晶開(kāi)始從凍層上部融化?；驈纳舷聝擅嫒诨?。因而路基中部化凍比兩側(cè)快，并形成一個(gè)凹槽，路基凹槽中大量水分不

8、能排出，甚至變成稀泥，就使道路失去承載能力。道路在行車作用下路面被迸一步壓壞。泥漿從路面裂縫里擠出來(lái)，產(chǎn)生翻漿的現(xiàn)象。3 預(yù)防措施3.1 預(yù)防裂縫與車轍的措施控制瀝青混合料的質(zhì)量，選用高低溫性能好、抗老化性能好、含蠟量低、黏度高的優(yōu)質(zhì)瀝青。在條件許可的情況下，可在瀝青中摻加各種類型的改性劑，以提高其性能指標(biāo)。采用改性瀝青可解決路面抗滑及耐久性問(wèn)題，使瀝青路面的熱穩(wěn)定性、冷穩(wěn)定性和使用壽命都得到較大的提高，道路病害的出現(xiàn)頻率顯著下降，使日常養(yǎng)護(hù)工程量及工程成本大大降低。骨料應(yīng)選用表面粗糙、石質(zhì)堅(jiān)硬、耐磨性強(qiáng)、嵌擠作用好、與瀝青黏附性能好的集料。如果骨料呈酸性則應(yīng)添加一定數(shù)量的抗剝落劑或石灰粉，確

9、?；旌狭系目箘兟湫阅?，同時(shí)應(yīng)盡量降低骨料的含水量。此外，還應(yīng)注意混合料級(jí)配的確定以及瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性、抗疲勞性及低溫抗裂性。3.2 預(yù)防翻漿的措施（1）根據(jù)道路等級(jí)和交通量要求，選擇合適的面層類型和適當(dāng)厚度。瀝青混凝土面層已采用二層式或三層式，其中一層須采用密級(jí)配。當(dāng)各層均為瀝青碎石時(shí)，基層表面必須做下封層。（2）設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)空隙率較大，易滲水的路面，需考慮設(shè)置排除結(jié)構(gòu)層內(nèi)積水的結(jié)構(gòu)措施。（3）用石灰土、石灰礦渣土、石灰碎石士等作為路面基層，這些材料水穩(wěn)性好，整體強(qiáng)度高并有板體作用的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，作為路面基層可防翻漿?？蓪?duì)路面或?qū)⒙访嫦乱欢ㄉ疃纫詢?nèi)易致翻漿的土換填好土。（4）用瀝青、瀝青土、瀝青氈紙、塑料布等做成封閉式隔離層隔斷土壤水分的滲入和聚流，也可用有反濾層的礫石及其他粒料做成透水性隔離層，以排除滲入土基水和防止地下水上升。（5）用爐渣、碎磚、壓縮的泥炭、松柏樹(shù)皮、氣泡互不連通的泡沫聚苯乙烯塑料等作隔溫層，阻止路基凍結(jié)線向深處推移，減薄凍層。用顆粒均勻的礫石、碎石等作透風(fēng)的導(dǎo)溫層，使土體迅速向深處凍結(jié)在離路面較近處不致形成有害的聚冰層。4 結(jié)語(yǔ)市政道路路面設(shè)計(jì)人員必須了解結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及病害類型的條件，在實(shí)踐中明確發(fā)展措施和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，按照固定的應(yīng)用形式對(duì)其進(jìn)行合理、有效的分析。只有保證市政道路施工形式的有序性，才能延長(zhǎng)