付璐琳

(黑龍江省公路勘察設(shè)計院，黑龍江 哈爾濱 150080)

?

路面結(jié)構(gòu)類型的比較分析

付璐琳

(黑龍江省公路勘察設(shè)計院，黑龍江 哈爾濱 150080)

路面設(shè)計原則主要根據(jù)項目交通量及組成情況以及公路等級、使用功能、當(dāng)?shù)夭牧?、氣候、水文、土質(zhì)等自然條件，綜合本地區(qū)的實際經(jīng)驗，遵循因地制宜、合理選材、施工方便、利于養(yǎng)護(hù)、節(jié)約投資的原則，進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)的綜合比選和方案設(shè)計，選擇安全耐久、舒適環(huán)保、經(jīng)濟(jì)合理的路面結(jié)構(gòu)。

瀝青路面；水泥混凝土路面；破壞；路面養(yǎng)護(hù)；路面病害

路面結(jié)構(gòu)是根據(jù)交通量、車型組成和公路等級對路面強(qiáng)度的要求，結(jié)合沿線氣象、水文、地質(zhì)及材料、現(xiàn)況道路等情況擬定的，同時充分考慮路面的防水、防低溫、防滑、耐久性能等設(shè)計因素，本著經(jīng)濟(jì)、實用、有利于環(huán)境保護(hù)等多項綜合指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計。

設(shè)計的基本原則為：安全耐用、節(jié)約投資。

(1) 安全耐用

即要求在工程設(shè)計階段就要全面考慮工程質(zhì)量及后期的養(yǎng)護(hù)工作，綜合考慮施工的難易程度、質(zhì)量過程控制的難易程度、方案的可行性、材料的耐久性、地方經(jīng)驗等因素，優(yōu)先選擇使用成熟的工程方案及工藝，同時注重新材料、新工藝的應(yīng)用。在保證工程質(zhì)量的同時，充分認(rèn)識到后期養(yǎng)護(hù)的重要性，在設(shè)計階段即預(yù)留空間以方便后期養(yǎng)護(hù)等。

(2)節(jié)約投資

對設(shè)計方案進(jìn)行大量、充分的比選，在比選過程中把節(jié)約投資放在一個較重要的位置來考慮，精心設(shè)計、充分比選。

路面類型主要有瀝青混合料和水泥混凝土兩大類型，兩種路面在技術(shù)上各有優(yōu)缺點(diǎn)，瀝青混凝土路面設(shè)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(shè)計彎沉值為路面整體剛度的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，計算路面結(jié)構(gòu)厚度；水泥混凝土路面設(shè)計采用半無限地基上的薄板理論，以行車荷載和溫度梯度綜合作用產(chǎn)生的疲勞斷裂作為確定混凝土板厚的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。首先在路面類型選擇上，水泥混凝土路面具有耐磨、強(qiáng)度高、抗變形能力強(qiáng)、使用壽命長、施工簡單的優(yōu)點(diǎn)，但是對路基及基層的強(qiáng)度與穩(wěn)定性要求高，在不良地質(zhì)及橋涵兩側(cè)等易產(chǎn)生不均勻沉降的路段，易產(chǎn)生縱、橫向裂縫、接縫破損、錯臺等病害，養(yǎng)護(hù)、修復(fù)難度較大，且行車震動力大、舒適性差、噪音高。瀝青混合料路面具有平整度好、行車舒適、噪聲低、防水性能好、養(yǎng)護(hù)維修工藝簡單。但耐磨耗性差，施工工藝要求高，對碎石用料質(zhì)量要求高。利用舊瀝青混凝土路面段落路況較差，多數(shù)路段出現(xiàn)輕微車轍，并伴有由車轍引起縱向裂縫和低溫引起的橫向裂縫，局部路段已出現(xiàn)龜裂和坑槽破壞；利用舊水泥混凝土路面段落路況相對較好，路基穩(wěn)定，路面局部路段出現(xiàn)裂縫、表層砂漿脫落、坑槽等輕微表層類病害，少數(shù)路段有嚴(yán)重縱裂和斷板病害。

本次研究根據(jù)水泥混凝土路面和瀝青混合料路面所需要的不同材料，通過對主要材料的價格、運(yùn)距、運(yùn)輸環(huán)境、質(zhì)量等因素的調(diào)查，對瀝青混合料路面和水泥混凝土路面進(jìn)行了綜合分析比較，同時結(jié)合區(qū)域自然環(huán)境對不同路面的影響，確定路面結(jié)構(gòu)類型。

現(xiàn)對水泥混凝土路面和瀝青混凝土路面比較分析如下：

(1)水泥混凝土路面具有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，使用年限長，養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低，外形美觀，抗水毀能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，適宜于高等級公路，但是，其施工工藝要求高，對路基整體強(qiáng)度要求高，當(dāng)基礎(chǔ)強(qiáng)度不均勻時易產(chǎn)生斷折，尤其是接縫處理不好時，行車不舒適、噪音大。

(2)瀝青混凝土路面具有抗變形能力強(qiáng)，行車舒適、噪音小，防滑性能好，便于養(yǎng)護(hù)、維修等優(yōu)點(diǎn)。

(3)水泥混凝土路面破壞后維修非常困難，往往造成對行車影響巨大，社會效益差，而瀝青混凝土路面維修相對容易，對車輛通行的影響小。

(4)收費(fèi)站路段車輛行駛集中，停車、啟動頻繁，采用瀝青混凝土路面容易形成車轍引起路面損壞，宜采用水泥混凝土路面。

(5)對于瀝青上面層與混凝土板的復(fù)合式面層路面結(jié)構(gòu)，瀝青上面層的主要作用是提高路面的表面使用功能，對承載作用貢獻(xiàn)不大；而混凝土板是主要承載層，其作用類似于普通混凝土面層。因此，復(fù)合式面層路面具有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，抗車轍和水損害能力強(qiáng)，使用年限長，易于就地取材，有利于地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，造價相對較低等優(yōu)點(diǎn)。但由于水泥混凝土與瀝青混凝土加鋪層的剛度及模量相差較大，易出現(xiàn)黑白路面脫離的"兩層皮"現(xiàn)象，水泥混凝土表面需裸化處理，并且瀝青混凝土厚度較薄，即使設(shè)應(yīng)力吸收層，也不能完全避免產(chǎn)生反射裂縫，為此，其施工工藝較為復(fù)雜，缺乏較為成熟的建設(shè)經(jīng)驗；同時復(fù)合式路面兼具有水泥混凝土路面的施工養(yǎng)護(hù)周期長、維修困難等其它缺點(diǎn)。雖然復(fù)合式路面具有比較突出的優(yōu)點(diǎn)，但目前尚缺乏較為成熟的建設(shè)經(jīng)驗和技術(shù)條件，為此，應(yīng)先在小范圍內(nèi)開展試驗研究，待取得成功的經(jīng)驗，并經(jīng)充分分析論證后，逐步推廣實施。

(6)橋頭及高路基路段路基不均勻沉降容易造成水泥混凝土路面的破壞，而瀝青混凝土路面對沉降變形的適應(yīng)能力較強(qiáng)，便于修補(bǔ)。

經(jīng)以上經(jīng)濟(jì)性、使用性、施工及養(yǎng)護(hù)等方面的綜合比較分析，要從國內(nèi)公路路面的現(xiàn)狀及主張采用上、行車的舒適性以及便于維護(hù)方面考慮，結(jié)合項目具體情況選擇路面結(jié)構(gòu)類型。

2016-01-12

U

C

1008-3383(2016)12-0087-01