市政道路路面设计相关问题研究论文_陈锐

市政道路路面设计相关问题研究论文_陈锐

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摘要:沥青路面是市政道路主要的路面形式,随着我国城市化建设的不断深入,对沥青路面的各项性能指标提出了更高的要求。本文主要针对市政道路沥青路面设计中的相关问题进行研究,并对提高路面质量的管理对策方面进行分析,以期能够对相关行业从业者提供借鉴。

关键词:市政道路工程;沥青路面;设计;相关问题

1 市政道路工程中沥青路面结构设计

在市政道路工程沥青路面结构设计方面,具体体现在路面厚度设计以及防裂缝措施设计等方面。路面厚度设计:(1)对市政道路路面结构相关设计指标进行确定,根据道路设计要求,选定各项设计参数。(2)根据市政道路规划的具体要求以及工程实际情况,拟定路面结构组合方案,根据结构层强度、刚度等要求安排,同时选定相邻结构层的模量比;(3)对结构层的厚度进行计算,并根据市政道路等级,对设计年限内路面的弯沉值进行计算,并根据弯沉值计算出路面的设计厚度。路面防裂措施:沥青路面由于材料、环境等客观因素的影响,常常发生渗漏裂缝问题,在设计路面结构过程中,就需要采取有效的措施。首先,在沥青应力吸收层,应该选用弹性恢复力强、粘结性强的改性沥青,将其做成细粒式沥青砼结构,该层结构厚度在20 ~ 25 毫米之间。沥青砼结构具有渗水能力弱、变形能力强、空隙率低等优点,所以能够起到良好的防渗效果;其次,聚酯土工布粘层是在洒热沥青或改性沥青、改性乳化沥青后,布设长丝无纺聚酯土工布,经轮胎压路机碾压使沥青向上浸渍形成具有减裂、防水、加强层间结合的作用的粘结层,可以有效的控制车辙、反射裂缝和疲劳裂缝现象。

2 市政道路工程中沥青路面材料设计

2.1 沥青路面基层材料设计

市政道路路面基层受到自然环境的影响相对于面层来说较低,但是雨水下渗以及交通荷载作用仍然会给基层造成一定的影响,因此需要保证道路基层具有较强的抗冲刷性以及水稳定性,同时具有抗收缩性能,降低反射裂缝对其的破坏。

在市政道路沥青路面基层材料设计过程中,首先应该使其具有适当的模量,不同的材料具有不同的模量取值。如果基层材料模量太小,路面面层底部弯拉应力增大,容易造成路面疲劳损坏;但模量太大会使得面层剪应力增加,容易形成剪切疲劳损坏,所以基层材料的模量一般设计与面层相近。目前,市政道路基层材料主要包括水泥、粉煤灰、石灰等半刚性材料、混凝土等刚性材料以及沥青混合料、砾石、级配碎石等柔性材料。其中柔性基层全寿命成本较低,但施工初期投资较大,并且在现行行业规范下,很难达到验收标准,所以不适合大范围推广;刚性基层承载力强,但是接缝处的处理以及沥青路面容易形成反射裂缝,一定程度上限制了这种基层材料的应用。

因此,市政道路基层设计中,通常选用半刚性基层,主要材料选择水泥稳定粒料以及二灰稳定粒料等。

2.2 沥青路面面层材料设计

市政道路工程沥青路面面层长期暴露的外界环境中,容易受到各种因素的影响,因此其必须具备以下几个方面的要求:

(1)路面面层具备一定的构造深度,集料具备一定的纹理深度;

(2)具备很强的抗变形能力;

(3)具备足够的抗低温能力;

(4)具备足够的强度;

(5)具备足够的抗疲劳能力以及水稳定性。

3 市政道路沥青路面设计要点

3.1 交通流量确定

设计人员在设计前要按照城市规划对所设计道路在市政路网中所处的位置进行分析,对其进行定位,对设计路段的交通流量进行实测、预测及分析,对设计交通流量进行确定。在市政道路中,小客车是主要行驶车辆,由于城市环道的交通性质与公路非常类似,所以市政道路车组合特性差别也比较大,因此在设计中还要依据不同路段的交通流量特征对沥青路面进行设计。

3.2 沥青混凝土的科学配置

沥青混凝土是一种比较复杂的施工材料,受温度的影响比较大,影响沥青混凝土性能的关键因素有矿料级配及矿料质量。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所以在设计阶段,对相关材料必须要详细了解,对材料的选择要严格要求,严格规范混合料的颗粒形状、级配范围及筛孔分级等,选择科学的级配设计结果。根据路面与路基层的不同,沥青混凝土材料的设计也不同。

(1)在路基层,市政道路路面层受到自然环境的影响相对较低,主要是交通荷载与雨水因素的影响较大,因此路面沥青混凝土材料设计主要考虑抗收缩性能和抗冲刷性能,材料主要应用粉煤灰、石灰、水泥等半刚性材料及沥青混合料、碎石等柔性材料、混凝土等刚性材料;(2)在路面层,受到外籍环境影响较大,主要考虑抗高温变形能力、抗低温变形能力、强度、抗疲劳能力及水稳定性等方面,主要应的材料有SMA、OGFC、AC-C 等沥青混合料。

3.3 确保排水体系通畅

沥青路面受水的影响非常大,具有破坏性作用,因此对市政道路沥青路面而言,对排水条件的要求非常严格,在设计阶段必须要对路面结构层排水、交叉路口排水及路表排水等综

合分析,保证设计出的排水体系畅通、完整。

(1)路基排水设计中,要考虑综合排水问题,保证路基每一层都能顺利排水,设计合理的排水出水口;在路基上侧设计截水沟,将流入地表的水截断,在路基两侧设计边沟,及时将道路表面的水排出;将路面水、边沟及截水沟的水引流到指定位置。

(2)路面排水设计。

市政道路中,路面排水分为单坡排水和双坡泡水,对于车行道较宽的,一般用双坡排水,

在路面一定距离的两侧设置排水口,缩短路面排水时间,降低雨水下渗率。

4 工程实例

4.1 概 况

该工程标段全长1km,宽度为24m,路基为含砂性粉质土,天然含水量比较高,具有高压缩性,地下水位偏高,承载力较低,路基为潮湿状态。路面结构为沥青混凝土路面,上层为细粒式沥青混凝土,厚度4cm,级配 AC-13C,抗压回弹模量1400MPa(20℃)、2000MPa(15℃),劈裂强度 1.4MPa;下层为中粒式沥青混凝土,厚度7cm,级配AC-20C,抗压回弹模量1200MPa(20℃)、1800MPa(15℃),劈裂强度 1.0MPa。

4.2 路面设计(如表1所示)

表1 路面结构材料与要求

路面结构上面层下面层路面路基路面底基层

所用材料细粒式沥青混凝土中粒式沥青混凝土4.5%水泥稳定碎石12%石灰稳定土

劈裂强度1.4MPa1.0MPa0.5MPa0.22MPa

7d抗压强度≥3.5MPa≥3.5MPa≥3.5MPa≥0.5MPa

4.3路面质量控制措施

施工中采用质量责任制,设置专职质检人员,对各级职责要明确;严把施工质量大关,严格按照施工工艺流程进行,保证施工作业规范化、程序化,工程所用到的混凝上、砂浆在施工前要进行配合比优选,监理工程师批准后方可用于施工,确保质量合格,施工所用水泥、砂、碎石、钢筋、排水管材等都严格按照设计要求选材及施工.保证路而质量的合格。

结语:

综上所述,在当前我国的市政工程道路路面施工中对于沥青的使用是最为常见的,这也是因为沥青施工的优势所决定的,但是要想在最大程度上展现这一优势,更好地保障其施工的质量还需要我们做好相应的设计工作。

参考文献:

[1]宝红.市政道路工程沥青路面设计探讨[J].市政工程建设2012.25(4):102-103.

[2]张新涛.探析公路工程中沥青路面设计相关问题[J].城市建设2012.26(8):159-160.

[3]谢道全.市政道路沥青路面水损坏原因分析与对策研究[J].工程与建设2010.26(4):244-245.

[4]伍冠石.市政道路工程中沥青路面应用探讨[J].城市建设2012.(22):368 -369.

论文作者:陈锐

论文发表刊物:《防护工程》2017年第15期

论文发表时间:2017/10/24

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