摘 要：國內(nèi)公路交通因超載超限等違規(guī)行為而使得負荷日益增加，江蘇省為經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，隨著經(jīng)濟發(fā)展加速，客貨運交通負擔更重。為適應(yīng)新的變化，公路路面設(shè)計方案必須做出改進。該文針對江蘇省內(nèi)重載公路，結(jié)合江蘇省公路交通具體情況提出了路面設(shè)計方案，以期緩解重載公路面臨的問題。

關(guān)鍵詞：江蘇省 重載 路面設(shè)計

中圖分類號：TU2文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2013）05（b）-0088-01

近年來，我國公路交通發(fā)展迅速，公路總里程不斷增加，逐漸形成了城市公路、省道、國道以及高速公路等各種公路的網(wǎng)絡(luò)體系。國內(nèi)運輸市場競爭激烈，一些貨運經(jīng)營者為爭奪貨源相互之間進行惡性低價競爭，為了彌補價格上的損失，他們不顧一切超載，在運輸途中存有安全隱患外，還給公路帶來過多的負荷，原本的公路荷載設(shè)計參數(shù)已經(jīng)不再適用。但一般超載行為是防不勝防的。該文就江蘇省的情況談一些公路路面在設(shè)計中的看法。

1 江蘇省重載公路路面設(shè)計的案例分析

江蘇省某市于2012年新建一條公路，為該市新城區(qū)的一條主干道，路面材料為瀝青，截至今日已投入使用一年，根據(jù)有關(guān)部門的數(shù)據(jù)對軸載進行分析得知，大于10210 t的軸數(shù)約為14%，大于18210 t的軸數(shù)約為2%，其中最大軸重為24320 t，最大車輛的毛重為103485 t。

由此可以看出雖然超載車輛所占比重不是很大，但將其換算成當量標準軸載后，大于標準軸載的當量軸次比例達到84%，對路面的損害是巨大的。究其原因，主要是夜間超載的大型貨運卡車以及渣土車造成的。

針對以上情況，提出以下路面設(shè)計優(yōu)化方案。

（1）路面材料的選擇

在進行路面設(shè)計時首先應(yīng)根據(jù)該公路的測量數(shù)據(jù)計算出夜間平均荷載值的大小，然后依據(jù)荷載值大小選擇合適的結(jié)合料、集料和混合料的類型，將它們進行最佳配合比，以達到瀝青混合料較高密實度和強度要求。在材料設(shè)計中，要考慮各項混合料的技術(shù)指標并進行分析。在一些舊的常規(guī)設(shè)計中，設(shè)計人員往往采用一種經(jīng)驗設(shè)計方法—— 馬歇爾法，該方法是根據(jù)穩(wěn)定度、流值、密度及空隙率等指標提出適當?shù)呐浜媳取Ｓ捎谠摲椒ú荒芮‘數(shù)卦u估瀝青混合料的抗剪強度，也不能反映路面材料的實際受力狀態(tài)，所以不適應(yīng)重載交通路面的要求。根據(jù)重載作用下重點考慮抗剪要求的原理，筆者在此提出采用“三軸試驗方法”按抗剪強度進行瀝青混合料設(shè)計。這種設(shè)計方法不僅可以按材料的抗剪強度設(shè)計，受力模式可以模擬路面的實際受力狀態(tài)，而且量測的指標物理意義明確，能夠反映實際的路用性能。在瀝青混合料組成設(shè)計中，應(yīng)對原材料性質(zhì)及瀝青混合料性能有充分的了解，抓住主要矛盾，合理進行配方。

（2）路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計

統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，目前我國的大部分高等級公路采用的是半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)，但這種結(jié)構(gòu)設(shè)計存在明顯缺陷，即在重載車輛的作用下，早期損壞現(xiàn)象十分嚴重，因此在對該市公路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計時，筆者建議采用目前國外高等級公路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計的流行做法—— 全厚式路面。這種設(shè)計思路是實現(xiàn)路面損壞模式的轉(zhuǎn)變，即從“自下而上”的損壞轉(zhuǎn)變?yōu)椤白陨隙隆?。根?jù)彈性層狀體系理論，面層越厚，結(jié)構(gòu)層底的拉應(yīng)變越小。調(diào)查結(jié)果表明：瀝青混合料基層在層底拉應(yīng)變很小時，可以承受相當多數(shù)量的荷載作用而不發(fā)生疲勞破壞，當瀝青混合料的疲勞應(yīng)變小于“應(yīng)變下限”時，材料內(nèi)部將不發(fā)生疲勞損壞的累積。理論上講，只要控制結(jié)構(gòu)層應(yīng)變在“應(yīng)變下限”以下，路面就可以承受無限次荷載作用而不發(fā)生疲勞破壞。全厚式長壽命瀝青路面的總厚度比常規(guī)基層的瀝青路面結(jié)構(gòu)更薄，同時可以減少疲勞裂縫的可能性，并使路面可能發(fā)生的破壞限制在路面結(jié)構(gòu)的上部。這樣，當路表面的破壞達到某一臨界水平時，只需更換表面層，不需要改變路面標高。

（3）考慮自然環(huán)境因素對瀝青路面的影響

路面結(jié)構(gòu)是直接暴露在空氣當中的，溫度、濕度、地下水、大風(fēng)等自然環(huán)境因素時時刻刻影響著路面結(jié)構(gòu)。結(jié)合江蘇省所處地理位置，長江中下游地區(qū)的路基多為軟土，地下水含量高，我國部分學(xué)者對該因素研究頗多，例如武和平教授做了路面設(shè)計土基回彈模量建議值的研究，提出了土基設(shè)計參數(shù)規(guī)范建議值的修正系數(shù)A，修正后的土基回彈模量計算式如（1）

式中：為路基回彈模量（MPa）；為路基土的稠度；A為不利季節(jié)與濕度的綜臺影響系數(shù)（粘性土、砂性土A=11.2，粉性土A=11.5）。

另外，由于路面材料暴露在外，不管是否有荷載，都會不斷老化，相應(yīng)的性能也會隨之變化。在目前的設(shè)計方法中，對材料性能的考慮還不夠全面，一般設(shè)計人員只會考慮到材料的初始性能，而對老化后的性能缺乏遠見。但在實際中，公路的使用并不只是剛剛建成那段時間，因此應(yīng)該考慮這種變化及其對路面性能的影響。參照通用路面性能方程，如式（2）所示：

2 結(jié)語

公路交通在我國城市城市交通中扮演的角色越來越重要，良好的路面不僅能夠提高交通效率，減少維護費用，更重要的是最大程度地避免交通事故的發(fā)生。徹底消除超載行為幾乎不可能，所以只能從道路本身質(zhì)量方面做出努力。當然，在國家、省、市道路主管部門出臺更嚴厲違反限載規(guī)定的懲罰的前提下，加大對路面材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計的研究，這種雙管齊下的做法一定能最大限度的改善我國城市公路交通狀況。作為公路從業(yè)人員除了關(guān)注法律法規(guī)的變化，更重要的是加強自身學(xué)習(xí)，投入更多精力去研究技術(shù)細節(jié)，通過所有人的努力將我國的公路交通質(zhì)量提升至更高的層次。

參考文獻

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