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        低交通量道路路面設(shè)計方法探析

        2019-08-06 15:10:04
        建材發(fā)展導向 2019年6期
        關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)層交通量計算方法

        董 昆

        (安徽省城建設(shè)計研究總院股份有限公司,安徽 合肥 230000)

        雖然現(xiàn)代城市交通需求大幅度增長,導致大部分道路需要進行擴寬、改建,但是介于城市交通需求主要集中在主干道上,使得小部分道路的實際交通需求并不高,那么如果依照統(tǒng)一標準來進行建設(shè),容易造成較大得資源侵占,使得主干道擴寬改建工程受到阻礙,因此兩類道路的路面設(shè)計工程需要得到區(qū)分,應(yīng)當根據(jù)實際交通需求來進行設(shè)計,同時對路面質(zhì)量等進行控制。

        1 不同低交通量道路路面設(shè)計

        1.1 低交通量道路種類劃分

        對比于城市主干道交通量,低交通量道路可以分為交通量交通量小、交通量極小兩類,兩者的區(qū)別在于:交通量小的道路可以依照理論計算方法得到路面結(jié)構(gòu)設(shè)計需求,交通量極小的道路則依照理論計算方法無法得到路面結(jié)構(gòu)設(shè)計需求,此時為了保障路面設(shè)計質(zhì)量,針對不同種類的低交通量路面需要采用不同的計算方法[1]。

        1.2 交通量小路面設(shè)計

        針對交通量小的道路進行路面設(shè)計,設(shè)計方法首先進行實地勘查工作,得到實際的交通數(shù)據(jù)以及周邊環(huán)境條件,其次根據(jù)勘查結(jié)果進行框架模型設(shè)計,同時對框架模型的可行性與經(jīng)濟性進行審核,如果不滿足則需要調(diào)整,調(diào)整的同時要注意是否存在新的問題,最終依照高等級道路路面設(shè)計理論,通過計算方法得出路面結(jié)構(gòu)的厚度等設(shè)計需求[2]。此外,出于質(zhì)量考慮在勘查當中,要注意交通數(shù)據(jù)指標,例如車型、最大車流量等,因只有在指標完整得前提下,才能進行正確計算。

        1.3 交通量極小路面設(shè)計

        針對交通量極小的道路進行路面設(shè)計,設(shè)計方法當中因為根據(jù)理論無法對其設(shè)計需求進行計算,所以可以排除理論計算方法,直接采用筑路材料進行路面結(jié)構(gòu)基層、墊層設(shè)計,由此形成路面結(jié)構(gòu)層,同時在結(jié)構(gòu)層當中要重視兩個重點,即結(jié)構(gòu)層厚度、結(jié)構(gòu)層材料選擇與應(yīng)用。在結(jié)構(gòu)厚度方面必須滿足最小施工厚度,如有必要可以進行細微的調(diào)整。在結(jié)構(gòu)層材料選擇與應(yīng)用方面,根據(jù)不同的材料應(yīng)當采用不同方法,例如在混凝土材料方面,應(yīng)當選擇厚度18cm,彎拉強度標準達4.0MPa 的混凝土板作為面層材料進行鋪筑,同時如果環(huán)境中水體影響較為嚴重,則還需要設(shè)置≥0.5cm 的下封層;在瀝青材料方面,主要采用2.5cm~3.0cm 的瀝青表處、3.0cm~5.0cm 的瀝青貫入式作為面層材料進行鋪筑,如果環(huán)境中水體影響較為嚴重,需設(shè)計混凝土下封層;在石料材料方面,可以選擇10cm~15cm 天然級配石料或砂料作為基層材料進行鋪筑。此外,在一些石料或砂料缺乏的區(qū)域,有必要次用路基排水措施來保障工程質(zhì)量。

        2 低交通量道路路面設(shè)計要點

        2.1 臨界荷載確認

        無論實際交通量小還是極小,任何低交通量道路路面設(shè)計都必須重視臨界荷載問題,即因為車輛對于路面載荷的影響是無法確認的,即不同車輛類型、載重、數(shù)量所造成的載荷是不同的,為了確保設(shè)計質(zhì)量,有必要進行臨界載荷確認,即確認設(shè)計的承載能力是否滿足交通量最大載荷需求。

        (1) 水泥路面臨界載荷確認方法

        假設(shè)水泥路面應(yīng)力水平為50%,那么就需要以此為基礎(chǔ),對低交通量路面整體結(jié)構(gòu)進行剛度分析,再選擇其中剛度最小的結(jié)構(gòu)為依據(jù),依照公式進行計算:混凝土面板厚度、強度+天然砂礫厚度、強度+地基強度,該公式計算結(jié)果機位水泥路面臨界載荷,將其對比于水泥路面應(yīng)力水平,如果不匹配則說明路面結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量不佳。

        (2) 瀝青路面設(shè)計

        因為瀝青材料特性,其路面不會產(chǎn)生拉應(yīng)力,而其拉應(yīng)力存在于半剛性基層,所以要確認瀝青路面臨界載荷,需要以半剛性基層的拉應(yīng)力水平為基礎(chǔ)來進行確認。具體方法上,同樣設(shè)定應(yīng)力水平為50%,之后針對不同軸載條件下的應(yīng)力水平進行計算,計算方法為:瀝青面層厚度、強度+石灰土強度+地基強度。

        2.2 軸載換算

        關(guān)于軸載換算方法,為了確保換算結(jié)果準確,應(yīng)當依照相關(guān)規(guī)定中標準軸載單軸雙輪組軸載100kN 為標準來進行計算,計算方法方面,針對不同的材料需要采用不同的方法,具體見表1。

        表1 不同路面材料軸載換算方法

        3 結(jié)語

        低交通量道路路面設(shè)計,在不同交通量條件下需要采用不同的方法,對此應(yīng)當先對低交通量道路進行分類,確認設(shè)計目標屬于交通量小、交通量極小中的哪一種,之后依照相應(yīng)方法來進行設(shè)計;為了確保設(shè)計質(zhì)量,在設(shè)計工作當中,應(yīng)當注意相應(yīng)要點,即臨界荷載確認、軸載換算,同時在此兩項工作當中,根據(jù)不同材料需要采用不同得方法。

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