高虹虹

(晉中市新奧交通設(shè)計(jì)所有限公司，山西 晉中 030600)

1 工程概況

某農(nóng)村公路項(xiàng)目對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)村地區(qū)的發(fā)展產(chǎn)生重要的意義，其設(shè)計(jì)為雙向兩車道，路基寬7.5 m，車輛行駛速度為30 km/h，為瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)。由于該道路投入運(yùn)營(yíng)的時(shí)間比較長(zhǎng)，達(dá)到規(guī)定年限的要求，且最近受到大型車輛荷載持續(xù)碾壓作用的影響，出現(xiàn)了不同程度的病害問(wèn)題?；诖?，管理單位為了能夠保證道路通通行質(zhì)量，提升服務(wù)水平，擬進(jìn)行改擴(kuò)建施工。在改建后，車道變?yōu)閮绍嚨?，路基?.5 m，行駛速度為40 km/h。路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須加強(qiáng)控制，消除一切負(fù)面因素，提高工程的質(zhì)量和性能。

2 確定瀝青路面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的措施

2.1 確定彎沉值

對(duì)于瀝青混凝土結(jié)構(gòu)的施工中彎沉值、承載力對(duì)于公路運(yùn)行質(zhì)量有著直接的影響，關(guān)系到道路運(yùn)行安全性。假設(shè)道路工程的回彈彎沉值較小，就必須增大承載性能，且在長(zhǎng)期車輛荷載作用之下，路面損壞嚴(yán)重；如果回彈彎沉值較大，在路面投入使用后極易出現(xiàn)損壞的問(wèn)題。因此，在瀝青路面的設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)人員必須合理的處理路面荷載與回彈彎沉值的關(guān)系。在改建的公路項(xiàng)目中設(shè)計(jì)人員對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)道路運(yùn)行情況有足夠的了解，回彈值也會(huì)發(fā)生變化，所以還要掌握足夠的數(shù)據(jù)，掌握一手資料，加強(qiáng)回彈彎沉值控制，延長(zhǎng)路面的使用壽命。從以上的特點(diǎn)分析，嚴(yán)格按照要求進(jìn)行設(shè)計(jì)參數(shù)的確定。眾所周知，公路建設(shè)施工后，彎沉值與使用末期彎沉值存在很大的偏差，所以施工單位應(yīng)該做好各項(xiàng)參數(shù)的控制，提高驗(yàn)收管控標(biāo)準(zhǔn)。一般情況下，在剛性基層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，通常周期在半年左右。在公路建設(shè)完成一年后，彎沉值就基本達(dá)到真實(shí)參數(shù)。在該環(huán)節(jié)應(yīng)及時(shí)調(diào)整設(shè)計(jì)方案，達(dá)到設(shè)計(jì)平衡性的要求，從而延長(zhǎng)使用壽命。

2.2 確定容許拉應(yīng)力

在農(nóng)村公路改建施工中瀝青路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，為了提升公路工程的應(yīng)用效果，現(xiàn)場(chǎng)施工單位應(yīng)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)容許應(yīng)力的控制。在路面投入使用后，受到反復(fù)荷載的持續(xù)作用，一般會(huì)達(dá)到臨界點(diǎn)，這就是最大容許拉應(yīng)力。較之第一次承受荷載對(duì)比來(lái)說(shuō)，該應(yīng)力的抗拉強(qiáng)度是比較小的，特別是材料質(zhì)量、性能方面進(jìn)行分析，和內(nèi)部差異存在直接關(guān)系。對(duì)于極限抗拉強(qiáng)度的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，通常應(yīng)按照15°的極限抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)。而對(duì)于二灰穩(wěn)定類以及石灰穩(wěn)定類的才來(lái)說(shuō)，可以應(yīng)用180 d極限抗拉強(qiáng)度作為系指齡期。

3 改建公路瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

3.1 計(jì)算公路結(jié)構(gòu)彎沉值

瀝青路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中路面彎沉值的計(jì)算設(shè)計(jì)通過(guò)是利用彈性層狀體系理論展開計(jì)算分析。經(jīng)過(guò)分析荷載參數(shù)，實(shí)際測(cè)量的彎沉值與理論參數(shù)會(huì)有很大的差異。通過(guò)研究可以確定，這種差異有著某種規(guī)定性存在。如果路基高度較小，在計(jì)算時(shí)得到的面層厚度尺寸會(huì)超出預(yù)期參數(shù)；如果路基剛度較高，面層結(jié)構(gòu)厚度的理論值比較小。根據(jù)相關(guān)工程的經(jīng)驗(yàn)，可以認(rèn)為路基路面的材料不是非線性彈性土，而是利用評(píng)定材料變形能力的方式確定，并不能真正的了解結(jié)構(gòu)內(nèi)部的具體情況。為了使得計(jì)算參數(shù)值與實(shí)際測(cè)量值達(dá)到均衡性要求，在工程設(shè)計(jì)前應(yīng)根據(jù)彎沉綜合修正參數(shù)計(jì)算，并可以得出路面厚度參數(shù)，達(dá)到工程的運(yùn)行要求。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)資料分析，設(shè)計(jì)彎沉值、土基回彈模量等承諾書和彎沉綜合修正系數(shù)有直接聯(lián)系。

3.2 計(jì)算層底拉應(yīng)力

在瀝青路面的應(yīng)用施工中疲勞開裂的問(wèn)題是必然存在的，就目前施工情況分析，這是因?yàn)閷拥桌瓚?yīng)力較大所引發(fā)的。為了防止發(fā)生這些問(wèn)題，工作人員應(yīng)該隨時(shí)檢查確定瀝青層與半剛性基層拉應(yīng)力參數(shù)，進(jìn)而可以了解各個(gè)點(diǎn)拉應(yīng)力，從而使得拉應(yīng)力參數(shù)符合要求。與路面容許應(yīng)力參數(shù)對(duì)比，查看是否能夠達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，以滿足設(shè)計(jì)方案的要求。此外，在層底拉應(yīng)力計(jì)算時(shí)，工作人員還要分析材料的質(zhì)量性能，考慮到不同材料的應(yīng)用情況，確定最佳的設(shè)計(jì)方案。但是也要注意，在改建瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中詳細(xì)計(jì)算確定層底拉應(yīng)力數(shù)據(jù)，根據(jù)車輛荷載最大參數(shù)計(jì)算確定，新舊結(jié)構(gòu)承載性能達(dá)標(biāo)。

3.3 路面材料與路基土兩者的設(shè)計(jì)參數(shù)針

分析公路工程的拉應(yīng)力彎沉值參數(shù)，路基土與路面材料的性能、質(zhì)量存在直接關(guān)系，所以在設(shè)計(jì)中必須考慮到彈性模量參數(shù)，綜合分析各個(gè)參數(shù)以得出正確的結(jié)論。因?yàn)槁坊?、路面材料在投入使用后，作用力是非線性變化的，所以這就受到特征或者彈性模型的影響。此外，因?yàn)閮烧卟牧显谕度胧褂煤螅h(huán)境、技術(shù)、質(zhì)量指標(biāo)等都會(huì)有差異，所以性能容易出現(xiàn)問(wèn)題。在具體的設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)人員必須綜合分析各項(xiàng)參數(shù)，通過(guò)模型設(shè)計(jì)方式，確定最佳設(shè)計(jì)方案，從而滿足工程標(biāo)準(zhǔn)要求。

(1)設(shè)計(jì)路基土回彈模量值

因?yàn)槎鄠€(gè)方面因素的共同作用影響，路基土回彈模量參數(shù)也會(huì)有不同，并不是一致的。比如應(yīng)力狀態(tài)與荷載等，都會(huì)產(chǎn)生一定的影響。與此同時(shí)，土的性能、干濕度、密實(shí)度等存在相互影響。在公路瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中工作人員考慮到現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境的影響，展開試驗(yàn)與分析，最終確定合適的回彈模量參數(shù)值，在沒(méi)有修復(fù)路基的條件之下，可以通過(guò)經(jīng)驗(yàn)法評(píng)估設(shè)計(jì)。

(2)設(shè)計(jì)路面材料回彈模量值

如果沒(méi)有粒料墊層與基層的回彈模量參數(shù)值作為支撐，工作人員會(huì)選擇應(yīng)用重復(fù)加載三軸試驗(yàn)的方式展開檢測(cè)確定。在試驗(yàn)工作實(shí)施中結(jié)合路基機(jī)構(gòu)受力的條件，在不同的部位施加應(yīng)力作用，以確?；貜椖Ａ糠瞎こ痰囊蟆Ｔ谀壳拔覈?guó)的公路瀝青路面設(shè)計(jì)中工作人員通常都會(huì)進(jìn)行回彈模量的計(jì)算分析，很多設(shè)計(jì)人員優(yōu)先選擇應(yīng)用彎曲或者壓縮試驗(yàn)的方法，檢測(cè)確定不同級(jí)別應(yīng)力影響，以確定壓縮應(yīng)變力數(shù)據(jù)。在具體設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中根據(jù)實(shí)際情況要明確路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于材料的取值以及結(jié)構(gòu)形式要進(jìn)行綜合分析，必要時(shí)還可以通過(guò)BIM技術(shù)進(jìn)行回彈模量值的運(yùn)算，這樣才能夠給后續(xù)工作開展奠定良好基礎(chǔ)。

4 其余注意事項(xiàng)

農(nóng)村公路改建環(huán)節(jié)的方案確定，設(shè)計(jì)人員必須從結(jié)構(gòu)性能出發(fā)進(jìn)行分析，確保節(jié)能減排的效果符合要求，防止發(fā)生嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。工作人員還要展開材料消耗設(shè)計(jì)分析，加強(qiáng)廢物再利用分析，提高資源利用率；落實(shí)生態(tài)環(huán)保的設(shè)計(jì)理念，促進(jìn)改建科學(xué)性設(shè)計(jì)。在現(xiàn)場(chǎng)施工中工作人員對(duì)于周邊的路況有足夠的了解，并且掌握年降雨量參數(shù)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況設(shè)置排水設(shè)施，并落實(shí)交通組織設(shè)計(jì)，提高工程運(yùn)行的安全性。

5 結(jié) 語(yǔ)

綜合以上分析，在改擴(kuò)建公路瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段，想要保證路面結(jié)構(gòu)的存在性能，達(dá)到預(yù)定的要求，同時(shí)還能夠提高結(jié)構(gòu)成立的標(biāo)準(zhǔn)，就必須要做好路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化。并且在新舊路面設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中要做好路面結(jié)構(gòu)的取值計(jì)算，如此才能夠確保改建工程項(xiàng)目的整體質(zhì)量，以便推動(dòng)交通事業(yè)的發(fā)展。