1、1浅谈市政道路沥青路面设计的相关问题摘 要：路面结构是交通荷载承受的主体，使用性能的好坏直接关系到运营车辆能否快速、安全、舒适地运行，直接关系到交通运输业的经济效益和社会效益。因此，路面结构设计是公路工程建设非常重要的一个环节。随着国民经济的高速发展，交通量迅速增长，车辆大型化，严重超载等现象，带来公路路面设计问题的复杂多样性。本文试就普遍遇到的相关问题进行探讨，供同行参考。 关键词：沥青路面；路面设计；问题 1 交通量预测 1.1 现存问题 1)交通站观测资料严重失真，且无轴载调查资料，使路面设计失去可靠的依据。 2)交通增长率的确定比较随意。 3)代表车型的选定各不相同。对同一条路，不同的
2、代表车型选定结果可导致计算累积轴次相差数倍。超载和实载率的影响参数缺少本地研究资料，参数无法确定。 4) 以上问题导致路面结构计算变成了数字游戏，没有意义，对路面建成后的使用寿命无法正确判断。 1.2 解决方案 管理部门应加大投入，严格管理，保证交调站数据的准确性，同时2增设部分轴载仪长年实测累积轴次数据，委托科研部门作对比分析研究，以便给出本地区真实的年平均日交通量、代表车型、增长率等相关数据，供设计部门参考使用。 2 设计中的力学问题 2.1 土基模量 土基模量的确定与路基填料、压实质量、路基高度、实测季节等多种因素相关，相对准确的方法是在路基工程交工验收后 通过路基顶面的现场承载板实测数
3、据确定。但普通公路的建设工期、建设程序无法做到，仍需在设计前预估土基模量，这就需要有专门的本地区研究资料做指导。 2.2 季节系数 各地区的季节系数差别较大，应由管理部门牵头进行多年的实测研究，才能给出本地区参考数据，用以指导设计、施工和验收工作。 2.3 设计指标 在沥青路面设计中，对高速公路、二级公路的路面结构，以路表面回弹弯沉值、沥青混凝土层的层底拉应力及半刚性材料层的层底拉应力为设计指标，三四级公路以路表面设计弯沉值为设计指标，而这些设计指标的计算和确定都要以作用于该条道路路上的各种车型的轴载为依据，通行的车辆轴载大小对路面结构组合及各结构层的厚度起决定性的作用，设计的路面结构以能抵抗
4、车辆在道路使用寿命周期内的疲劳作用，轴载的调查与计算工作必须引起高度的重视。 轴载以实地调查为基础，在此基础上需加入预估的一个短期大轴载。3预估的短周期应为路面建成后的 2 3a，预估的大轴载应为比路面设计时调查的最大轴载要大的轴载。同时项目设计期间的轴载调查数据，也应与项目道路交通的实际情况相结合，对于临时性的大轴载交通，如修建高速公路运送水泥等材料的重载交通、国家输变电线路建设运输铁塔等材料的重载交通，在轴载调查时发生，在道路建设末期将终止，对于这类大轴载数据应予以剔除。把实地调查的轴载根据以设计指标的不同换算为标准轴载计算出当量轴次，确定道路的交通等级。 2.4 沥青面层的结构层次组合
5、省内技术政策规定二级公路的沥青面层采用 3cm+4cm 沥青混凝土的结构组合，比起几年前的 2cm+3cm 结构是一个进步，但因表面层 3mm 沥青混凝土如严格按规范建议，只能选用 ACl0 型，级配过细，无法兼顾以后的加铺维修工作。这一结构选择的原因是在投资受限的情况下还要兼顾平整度指标。 普通公路的设计时速为 6080km/h，过高的路表平整度要求没有必要，并且现在基层普遍采用厂拌机摊工艺，平整度并非主要矛盾。建议采用单层式 6cm 厚沥青混凝土，既可降低造价，利于以后加铺，又可减少层次组合、避免薄层沥青结合面的滑动。如有条件，可增设 1cm 厚的下封层，既可密水，又可增强层间连接。 3
6、地产材料的利用 由于砂砾、碎石资源的馈乏，近年普遍提倡地产材料、工业废料的利用。鉴于稳定土类材料用做上基层的失败教训较多，建议上基层仍采用水泥稳定粒料类材料。 4由于现时新建路面结构普遍采用双基层，故下基层采用地产材料有着广阔的空间，但是简单地认为利用地产材料、工业废料就会降低造价，则是一个误区。由于增加了一种施工工艺和运输、扬尘等影响，可能带来造价升高、工期延长等问题。采用地产材料的好处主要是基于环保、缓解建设高峰期料源紧张等方面的考虑，管理部门、设计部门需充分认识到这点。 4 设计应对方案 4.1 柔性基层结构路面的采用 新建路面采用柔性结构增加投资较大，目前普通公路仍难以承受。补强路面采
7、用柔性结构增加投资有限，应积极采用。从技术上讲，进人大修期的旧路实测路表弯沉往往已超过其容许弯沉值，根据容许弯沉值的定义，可以认为旧路半刚性基层疲劳破坏后，已退化为柔性基层，按柔性结构理论补强与实际情况吻合。按柔性结构补强设计，一般会形成包括旧路面层在内的总厚度 20cm 以上的沥青混凝土层，对路面的耐久性、对下一周期的维修方案确定都比较有利。从经济性上讲，按柔性结构计算的补强厚度一般不大，而按半刚性结构计算补强厚度时，往往计算厚度仅需 5 10cm 时，也从施工最小层厚方面考虑。人为的将补强基层厚度设计为 1820cm，总体而言造价节约有限。 4.2 加宽部分与补强部分路面结构的配合 加宽路
8、面结构的选择取决于补强路面结构的选定。如果旧路采用半刚性基层补强，加宽部分也应采用半刚性基层。如果旧路面补强采用柔性结构，加宽部分宜采用混合式基层，并尽量使黑色结构层在道路全断5面上基本等厚。这种方式既不过多增加造价，又有利于下一个维修期的大修方案确定。 4.3 改性沥青的应用 目前,省内普通公路普遍在上面层采用 SBS 改性沥青，确实对改善路表低温缩裂等方面效果显著，但也存在两方面问题。1)SBS 价格较高，能兼顾高低温性能，而高温车辙病害原因主要来自于中下面层，故仅为改善路表低温性能时，表面层宜采用价格较低的 SBR 改性沥青。2)改性沥青不可再生，尤其是对现场热再生工艺更不适用，以后的维
9、修只能采用加铺的方式。 4.4 层间连接 目前,设计、施工部门对层问连接问题均重视不足，加速了路面的早期破坏。面层与面层之间连接的关键是减少层次组合，需要分层时，必须切实做好粘层油。面层与基层的连接，规范规定必须设置透层，部分工程采用稀浆封层代替透层，实际上变成了隔离层，未能达到乳化沥青渗入基层的连接目的。基层与基层的连接应推广采用两层连续摊铺碾压工艺，并通过洒水泥浆等方式加强层间连接。 4.5 中修薄层罩面 目前，中修工程普遍采用了 3cm 厚沥青混凝土薄层罩面的方式，部分工程中修后破坏很快。分析其原因，有关资料表明，在车载作用下，薄层沥青混凝土底面与下承层之间的水平剪应力很大，只有层厚增至
10、 6cm 以上时，剪应力才会锐减。由于旧路面污染、黏层油洒布不匀、加铺层与旧路面施工时的巨大温度差、旧路裂缝严重等原因，使加铺薄层未能6与旧路面连成整体、共同受力。限于各种原因，必须采用沥青混凝土薄层罩面的工程，建议采用改性乳化沥青黏层油，并控制路面污染、施工温差等因素。当旧路状况相对较差、裂缝较多时，宜采用旧路表面层现场热再生或热再生后加铺沥青混凝土的中修方式，以期彻底解决旧路面病害、同时增加整体强度。 5 结语 影响公路沥青路面设计的因素较多，涉及面较宽，简单的套用现行规范难以设计出经济合理的路面结构。本文着重探讨了沥青路面设计中存在的几个问题, 提出了解决的办法, 用来指导沥青混凝土路面设计和管理，提高沥青路面的使用年限,提高公路的服务水平，保证行车安全。
