摘 要:文章簡述了瀝青混凝土公路路面設計的理論與一般原則,對常見的高速公路瀝青混凝土路面結構進行分析,指出我國瀝青混凝土路面設計現(xiàn)狀存在的問題,并提出解決建議。
關鍵詞:瀝青混凝土;路面設計;路面結構;存在問題
1 前言
瀝青混凝土路面是由以瀝青材料作為結合料黏結礦料而修筑的面層,而且和多種基層以及墊層等組合得到的形式。和水泥材料的比對我們發(fā)現(xiàn),該種路面的優(yōu)勢特征非常的顯著,比如外層非常的平順,而且不會存在縫隙現(xiàn)象,非常適應通行,不會有非常高的聲響,便于進行維護工作,正是因為其有著如此多的優(yōu)勢,所以才被大量的使用。
2 設計內容和理念
2.1 設計內容
瀝青路面設計采用雙圓垂直均布荷載作用下的多層彈性連續(xù)體系理論,以設計彎沉值為路面整體剛度的設計指標,計算路面結構厚度;并對瀝青混凝土的設計指標,計算路面結構厚度。
2.2 理念
路面設計包括路面結構層組合、厚度計算、路面結構層原材料的選擇、混凝土配合比設計以及設計參數(shù)的測試與確定等。它在設計的時候要遵循如下的理念,比如要結合實際情況,合理的選擇材料,要確保建設方便,而且要適宜養(yǎng)護等,而且要使用高超的工藝特色,確保經(jīng)濟性符合規(guī)定,運作有效,便于進行設備建設的方案。怎樣高效率的使用所在地區(qū)的資源,分析其具體的優(yōu)勢和劣勢信息,進而合理的選取組合形式,就變得意義非常的關鍵。
3 現(xiàn)在出現(xiàn)幾率較高的路面構造形式
3.1 表(上)面層
是要求最高的層次,屬三向壓縮區(qū),力學要求以抗剪切滑移為主。其關鍵的意義有如下的幾點,第一,確保在規(guī)定的時間中獲取平順的通行面。第二,在規(guī)定的時間中確保其防滑特征合理。然而要確保上述信息得以獲取,該層就應該有非常強大的持久性特征,而且要符合相關的規(guī)定:
(1)集料具有足夠的紋理深度,面層具有適當?shù)臉嬙焐疃?。?)遇到較高的氣溫的時候,能夠確保不會出現(xiàn)形變等現(xiàn)象。(3)和上述相反的,當遇到較低的氣溫的時候,能夠確保有充足的韌性特征。(4)其強度以及擴散性非常好。(5)遇到水體的時候,其性能不會受到影響。
3.2 中面層
屬豎向壓縮區(qū),力學要求以抗豎向壓縮為主。其關鍵的意義有如下的幾點。第一,不會發(fā)生車印現(xiàn)象。第二,在天氣較為嚴寒的時候不會發(fā)生縫隙。第三,不會出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。要確保能夠有效地反映如上的信息,該層就要具備下述的特征。
(1)遇到較高的氣溫的時候,能夠確保不會出現(xiàn)形變等現(xiàn)象。(2)和上述相反的,當遇到較低的氣溫的時候,能夠確保有充足的韌性特征。(3)遇到水體的時候,其性能不會受到影響。(4)持久性非常好。
3.3 底面層
屬兩向拉伸區(qū)。力學要求以抗疲勞為主。其關鍵的意義有如下的幾點。第一,能夠抵御疲勞特征。第二,能夠應對滲透現(xiàn)象。要確保能夠有效地反映如上的信息,該層就要具備下述的特征。
(1)具有很高的強度。(2)遇到水體的時候,其性能不會受到影響。(3)持久性非常好。
3.4 基層
力學要求以抗拉為主。其關鍵的意義有如下的幾點。第一,能夠抵御疲勞特征。第二,能夠應對滲透現(xiàn)象。第三,不會出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。要確保能夠有效地反映如上的信息,該層就要具備下述的特征。
(1)具有較高的強度。(2)遇到水體的時候,其性能不會受到影響。(3)持久性非常好。
3.5 規(guī)范要求
3.5.1 根據(jù)公路所在區(qū)域的水文地質、氣候特點、公路等級與使用要求,交通量等因素,結合當?shù)貙嶋H經(jīng)驗,選擇適宜的路面結構組合,擬定瀝青層厚度。
3.5.2 對半剛性基層瀝青路面設計,基層與瀝青面層的模量比應符合相關要求,不得超出規(guī)范要求的數(shù)值范圍。
3.5.3 剛性基層瀝青路面應采取措施加強瀝青層與剛性基層之間的結合,并提高瀝青混合料的抗剪強度。
3.5.4 瀝青面層應選用密級配瀝青混合料。
3.5.5 對于半剛性基層瀝青路面宜采取有效措施減少收縮開裂和反射裂縫。
3.5.6 設計時應設置黏層,透層、下封層等技術措旌加強路面各結構層之間的結合,提高路面結構的整體性。
4 當前面臨的不利現(xiàn)象
目前,設計中規(guī)定路面的運行時間在十五年左右,但是具體情況中只有一半的時間。通過分析,我們發(fā)現(xiàn)雖然使用的設計措施等非常的高超,但是還有很多的問題也會導致其水平不高,比如最顯著的設計思想不合理。接下來針對這一現(xiàn)象開展論述工作。
4.1 路面設計過于粗放
眾所周知,材料的力學參數(shù)與環(huán)境密切相關,在不同的環(huán)境溫度,不同的車輛軸重,不同的荷載作用時間等條件下,材料的模量差別非常大。規(guī)范對于這些參數(shù)只給定了一個粗略的范圍,而設計單位又沒有條件詳細探究材料的參數(shù)特性,這就造成我國從南到北、從東到西不但采用同樣的混合料,而且采用同樣的材料參數(shù),最終造成全國采用的路面結構大同小異,并不符合各地區(qū)各項目不同的環(huán)境,交通特性。長期以來,路面設計只是簡單地套用規(guī)范,而不是充分利用規(guī)范進行創(chuàng)造性設計,設計人員的研究素質和能力不僅得不到提升,反而淪為“標準化”的繪圖員,對路面材料的特性及適用性等深層次問題知之甚微。
4.2 路基路面設計一體化
現(xiàn)行路面設計規(guī)范中對于路基的考慮只是一個靜態(tài)的回彈模量,未考慮土基達到這一力學參數(shù)的可靠性對路面結構使用壽命的影響。
4.3 材料與結構設計一體化
我國瀝青混合料設計采用馬歇爾方法,而結構設計采用基于彈性層狀體系的經(jīng)驗力學方法。馬歇爾設計方法的指標體系是穩(wěn)定度和流值,而彈性層狀體系所需要的參數(shù)則為彈性模量。沒有研究結果表明穩(wěn)定度與彈性模量之間存在必然的關系。
4.4 探索和實際之間沒有有效地連接
我們發(fā)現(xiàn),主要的革新活動是進行于各個科研機構中的,具體的單位只是單純的進行運行工作,這種現(xiàn)象很顯然是探索和實際工作之間無法合理的鏈接。首先,工作者不能確保活動有效地輔助生產(chǎn)工作,只是單純的為了探索,這樣就會使得探索效益無法符合其應有的意義。其次,開展生產(chǎn)工作的設計者們不能通過探索的成就來應對具體的形式,無法切實的提升設計的高度。這些要素在一定程度上使得當前的行業(yè)能力不高。
5 處理問題的措施
要想合理的應對設計中面臨的不利現(xiàn)象,就應該從如下的一些層面上開展工作。
5.1 結合目前的規(guī)范中的不利現(xiàn)象,做好探索活動,做好規(guī)范的修正工作。要結合設計思想和具體的形勢特征,形成合理的設計系統(tǒng)。
5.2 確保設計優(yōu)秀。通過分析以往的設計措施的前行的道路,我們發(fā)現(xiàn)設計步驟變得非常的繁瑣,其規(guī)定也不斷的變嚴苛。道路結構從外在上看感覺不是非常的難以進行,但是深入的分析會察覺其困難性。要想合理的開展設計工作,就要從最初的時候認真地控制所有的步驟,而且要深入的分析對構造有作用的所有的內容。
5.3 吸收先進的思想和工藝等。通過分析,我們應該明確一點,一些外國國家在這項內容上做的比我們更加的優(yōu)秀,所以,身為設計人員要不斷的吸收他們的思想合理工藝等,并且要融入我們的特色。
我們都知道,該種路面是目前道路常用的構造。它的關聯(lián)范圍非常寬,而且對其設計的作用要素也是多種多樣的。所以,設計工作者在開展設計的時候要不斷的吸收先進的工藝,要融入當今的時代特色,盡量的使用新的物資等。要秉承實際情況實際分析的理念,做好機構間的協(xié)調工作。我們堅信,我國的道路事業(yè)一定可以朝著更加輝煌燦爛的明天前進。