摘要:随着我国社会经济的快速发展,城市规模也在不断壮大,那么自然对作为城市的基础设施——市政道路的要求也越来越高。如何设计市政道路的路面结构才可以使道路不仅美观更要实用,是每一个市政道路设计者的追求目标。本文就市政道路路面的结构设计以及相关病害防治办法进行简单阐述。
关键词:市政道路路面;结构设计;病害防治
一、引言
市政道路路面的结构设计是市政道路设计的一部分,它直接承载车辆、行人的力负荷。市政道路路面结构一旦被破坏,将严重威胁到车辆以及行人的安全。所以为了避免事故的发生,必须做好市政道路路面的结构设计。但是仅仅做好结构设计是远远不够的,病害的防治也十分重要,只有这两者都做好了,市政道路寿命才能长久,才可以很好地服务与人民。下面就对市政道路路面的结构设计及病害防治进行具体分析。
二、市政道路路面的结构设计分析
道路路面一般由面层、基层、垫层组成;其中垫层位于土基和基层中间。基层是面层和垫层之间的承重层。面层是位于基层上面的,直接和车辆相接触的一层,是由不同粒料或混合粒料筑建而成的层状结构物。
其中,面层直接和车辆、大气直接接触,受到较大的车辆竖向力、水平力等荷载以及冲击力的作用。与此同时又受到降水腐蚀作用及温度变化的影响。所以要求市政道路路面面层应具有较高的结构强度、耐磨度、刚度、热稳定性及不透水性,并且面层还应具有较好的平整度及粗糙度。所以在实际的道路设计过程中,通常采用粘合能力较强以及强度较高的密集混合料作为路面面层材料。
市政道路路面的结构设计,首先要进行结构层材料设计。在市政道路路面结构层材料选择上,一般根据当地道路实际使用情况进行选择。一般市政道路路面结构层的材料是沥青混凝土和沥青碎石,不过随着人们对道路的需求及社会经济的发展,一些高级的市政道路已经采用一些新型沥青混合料,比如改性沥青混合料、沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)、改性(沥青)沥青玛蹄脂碎石混合料。其中沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)是当前国内使用较多的一种抗变形能够力强,耐久性较好的沥青面层混合料。一般在设计选择路面结构层材料时会考虑交通因素,道路路面承载的繁重的交通压力。所以在材料选择上要选择耐压材料。实际上面层单一采用沥青和混凝土,耐压效果并不好。在现实的市政道路路面结构材料上,一般会加入抗车辙剂,纤维稳定剂等材料,以增强路面的耐压效果。
其次,考虑结构层的组合设计。市政道路路面面层一般右三层组成,可分为上(表)面层、中面层、下(底)面层。上面层需要具有较好的平整密实度、抗裂耐久性以及抗滑耐磨性;中面层和下面层要求具有良好的温稳定性、抗车辙、抗剪切性以及不透水性,于此同时下面层还应有较好的抗疲劳开裂性。上面层受到压力最大,且一般裂缝是从上面层开始出现,中面层和下面层对水稳定和抗裂有着举足轻重的作用,所以,上面层、中面层、下面层必须有着很好的匹配,相辅相成。一般说来,对于某一固定城市来说,其水稳定性和地质变化都是很小的,基本上可以依据城市道路的主干路及支路实际情况进行路面设计的结构组合。主干路的设计必须要做到具有好的承载能力。因为它担负着城市的大量车流量。必须达到设计年限的使用需求,具有足够的抗疲劳破坏和塑性变形能力,即具备相当高的强度和刚度,以保证道路的正常运行。综上可知,城市市政道路路面的结构层组合设计应该主要考虑道路的车流承载能力以及材料的耐压能力。
然后,在市政道路设计时需要考虑结构层的厚度设计,在城市道路路面结构层厚度设计上,需要进行载荷的盈利分析,其结果对结构层的厚度设计有着至关重要的作用。设计人员在通过某些手段取得相应数值后,对其厚度进行精确计算。经常有部分设计人员只是着手图纸上结果,却忽视十分重要的理论计算过程,导致路面的结构层厚度偏薄,不能满足道路年限使用需求,或者结构层过厚,浪费资金等现象。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所以对道路的结构层进行精确计算至关重要,一定要引起相关设计人员的重视。
最后,在市政道路路面设计时,要设计科学合理的路面基层结构。在路面基层设计时,不仅仅是满足路面整体的结构强度,还需要考虑在施工过程中采用分层压实后路面效果。要考虑施工过程中的难易程度,不可仅仅按需求而脱离实际,太厚施工难度太大,太薄不能满足使用需求,分层容易产生拉应力导致开裂。所以设计人员,在实际设计时需要根据实际情况,科学合理的实际路面的基层结构。
三、市政道路路面病害防治分析
1.道路路面结构设计中的病害防治
首先,在道路路面结构层材料设计中的病害防治中,主要需要考虑的有材料的耐压能力及材料质量。针对材料质量防治上,在采购时,采购员要严把质量关,那些不合格的材料不能进入道路施工场地,质量检验人员,在检查过程中,要认真检查,不允许任何不合格材料进入施工现场,以避免日后由于材料质量而影响道路使用寿命。此外,在材料选择上,设计人员需要对材料抗压能力的需求描述清楚,必须满足道路设计的使用寿命。如果材料的耐压力不能满足道路的载荷使用需求,也会影响以后道路使用进而影响其使用寿命。所以在材料选择上,设计人员一定要经过严格的计算,慎重选择相应耐压力的材料。
其次,在市政道路路面结构层组合设计上,设计人员要充分考虑结构层组合的病害防治。由于结构层的上面层、中面层、下面层在组合中,起着不同的作用,上面层主要是承受车辆载荷,要求耐压力,中面层以及下面层主要是防水,防止水渗透到基层,破坏地基,造成公路车辙、断裂等。故在路面结构层组合设计时,上面层主要是做好耐压工作,中面层及下面层要做好防水工作,要求其不透水性要好。做好材料的选择组合,上面层具有较好的强度及刚性。中、下面层要防水性好。从最初的设计上做好病害防治。
最后,在市政道路路面结构层厚度设计时,设计人员也要做好病害的防治工作。假如,在道路路面设计时,其厚度过薄,相应的耐压里也减弱,不能满足道路最初设计的使用年限,再使用时易出现道路路面塌陷、车辙等。所以,设计人员要做好最精确的厚度计算,从源头防治病害,严格按照国家标准执行,禁止由于结构厚度不合格,影响道路路面的使用寿命或者结构厚度太厚,造成资金浪费。
2.市政道路路面使用过程中的病害防治
在道路使用过程中,道路路面会出现裂缝、松散、网裂、坑槽、唧泥等病害。裂缝容易使路面的积水进入路面结构中去,进而侵蚀路基。这时就需要对裂缝进行修补。针对道路裂缝,现在主要修补措施有灌缝、裂缝填封两种方法。灌缝法是采用就地热补的方法,将裂缝中的沥青混合料清除,然后将热沥青混合料填入裂缝中,之后压实。针对微小的裂缝,主要采用裂缝填封法,主要材料可以选用一些沥青混合料。直接将沥青混合料填封到裂缝中去。而对道路路面进行裂缝填充的最佳时期是每年的4~6月份。因为此时温度相对来说最为适宜,使填封材料不会受到太大的拉应力和压应力。对于松散、网裂、坑槽、唧泥等病害通常采用路面局部缺陷修补法。其修补材料常采用热拌沥青混合料或冷拌沥青混合料。采用热拌沥青混合料对路面进行修补时,施工条件要求较高,并且施工技术对修补结果也有着很大影响。采用冷拌沥青混合料对道路路面进行修补时,对施工技术要求不高,但是其修补后,道路使用寿命较短。
四、结束语
为满足社会对市政道路的基本需求,必须保证道路质量,做好道路设计和病害防治工作。本文就这两方面做了基本阐述,针对不同问题,采取不同措施。只有做好道路的设计及病害防治工作,才可以使城市市政道路达标,满足交通需求。
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[3]李桐菲.对市政道路路面结构设计和病害防治的研究[J].城市建设理论研究(电子版),2013,(13)
论文作者:杨涌裕
论文发表刊物:《基层建设》2015年11期
论文发表时间:2016/11/2
标签:面层论文; 路面论文; 病害论文; 市政道路论文; 道路论文; 结构论文; 材料论文; 《基层建设》2015年11期论文;