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行業(yè)新聞

高速公路瀝青路面結構設計研究

  摘要:近幾年,隨著(zhù)經(jīng)濟的發(fā)展,高速公路建設量越來(lái)越多。瀝青路面是當前高速公路結構設計中應用較多的路面,但是受多方面因素影響,導致實(shí)際應用中經(jīng)常出現開(kāi)裂或車(chē)轍等問(wèn)題,影響了車(chē)輛的正常行駛,嚴重時(shí)將引發(fā)交通事故。本次主要對高速公路瀝青路面結構設計存在的問(wèn)題進(jìn)行分析,并提出了相關(guān)建議,希望可以給相關(guān)人員提供借鑒。

  關(guān)鍵詞:高速公路;瀝青路面;結構設計;存在問(wèn)題

  瀝青公路具有耐壓強度大、力學(xué)性質(zhì)好等特點(diǎn),已經(jīng)成功應用到我國公路建設中,對我國公路工程的建設和發(fā)展帶來(lái)了巨大效益。但是由于結構設計不合理,導致瀝青路面受到了較大影響,縮短了使用年限。因此必須加強結構設計研究,滿(mǎn)足瀝青路面要求。

  一、高速公路路面結構設計遵循的原則

  結合高速公路路面結構設計特點(diǎn),實(shí)際設計中必須遵循以下原則。第一,具有較高的承載力。高速公路上行駛的車(chē)輛數量多,而且速度較快,要求公路必須具有較高承載力,滿(mǎn)足安全行車(chē)需求。因此設計路面結構時(shí),必須結合材料特點(diǎn)及負荷變化等規范操作。第二,滿(mǎn)足穩定性與耐久性要求。由于區域情況差異較大,導致高速公路的自然環(huán)境也有所不同,因此必須結合氣候環(huán)境等特點(diǎn),選擇材料或路面結構,主要目的是減少病害發(fā)生。例如在氣溫較低的地區,為了避免基層遇冷形成干裂縫,要求必須控制好瀝青面層材料及厚度;雨水較多或潮濕地區,要求做好車(chē)轍防范工作,結合地區環(huán)境特點(diǎn)靈活選擇。第三,選擇經(jīng)濟方案。我國高速公路建設耗資較多,要求在技術(shù)合理的技術(shù)上選擇經(jīng)濟方案。

  二、做好高速公路結構層設計

 ?。ㄒ唬┙Y構層組合設計

  目前結構層組合主要由基層+瀝青路面;剛性基層+瀝青路面;全厚式瀝青路面;混合式瀝青路面組成,其中半剛性+瀝青路面結構應用的較多,路面承載層主要是半剛性基層,此種組合最顯著(zhù)的特點(diǎn)就是造價(jià)較低。剛性基層+瀝青路面主要應用混凝土操作,提升了路面承載力,但受混凝土自身性質(zhì)影響,容易出現開(kāi)裂問(wèn)題,養護難度較大,而且耗費了較多成本。全厚式瀝青基層與面層使用瀝青穩定材料,具有粘彈性,容易發(fā)生塑性變形,成本投入高,但使用壽命較長(cháng),而且維修簡(jiǎn)單?;旌鲜綖r青路面主要將瀝青鋪設在半剛性基層與瀝青面層中,降低了路基損害,而且控制了輻射式裂縫。

 ?。ǘ┻x擇結構層材料

  墊層、面層與基層材料較重要。一般在地下水位較高或排水不佳等位置,要求設置墊層,主要應用碎石、礦渣等鋪設,滿(mǎn)足透水性要求,而且要控制好墊層與路基寬度,促進(jìn)排水工作的進(jìn)行?,F階段,我國高速公路設計中依然存在嚴重的強基薄面思想,要求承載層負荷必須在耐壓、耐久與抗水等方面滿(mǎn)足要求,基層材料主要由柔性基層、穩定類(lèi)基層與復合式基層等組成,其中水泥穩定碎石基層應用的較多。設計面層時(shí),要求高速公路進(jìn)行三層式設計,合理選擇穩定材料厚度與類(lèi)型,上層做好路面抗滑與抗裂等設計;中層選擇強度較大及具有抗變形的瀝青材料;底層選擇耐久性較好的材料,避免發(fā)生開(kāi)裂。表1給出了多誰(shuí)是瀝青混凝土礦料級配范圍。

 ?。ㄈ┙Y構層厚度設計

  我國公路路面使用的材料主要是瀝青類(lèi)材料,進(jìn)行高速公路路面結構設計時(shí),可利用控制路表回彈彎沉值及瀝青面層與基層的拉應力方式提高路面承載力。本次研究的高速公路地多雨潮濕,目前交通部門(mén)進(jìn)行路面結構研究時(shí),充分應用了并參考了國內外研究成果,同時(shí)提出了新型組合式瀝青混凝土路面與結構設計。新型路面結構設置為如下:路床、30厘米厚水泥穩定碎石底基層、16厘米厚級配碎石基層、粘層、16厘米厚后瀝青穩定碎石ATB-25、6厘米厚AC-20C中粒式瀝青砼中面層、4厘米厚瀝青砼抗滑層AC-13C。

  三、瀝青路面防水設計

  瀝青路面經(jīng)常會(huì )受雨水影響出現損壞,因此必須加強路基路面強度與穩定性控制,做好排水設計。從排水設計類(lèi)型上分析,主要由路表排水與路面排水組成,具體分析如下。

 ?。ㄒ唬┓浪O計

  進(jìn)行瀝青路面結構層設計時(shí),一般將第一層看作透水層,如果不考慮此層狀況,要求另設防水層防水。

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  理論上路面結構層會(huì )順著(zhù)基層表面流向低位置,底層主要設置了空隙率較大的瀝青碎石,主要目的是給水提供通道,加快水排放。但是從實(shí)際情況來(lái)看,即使集成路面強度得到保證,或者界面較干凈,也不能避免負荷壓力引起面層水外排放。因此必須從以下三方面分析:一方面,將一層瀝青薄膜設置在基層表面,密封基層,避免水沖刷,同時(shí)給水提供光滑的通道;另一方面,高速公路設置有高速分離帶,應該設置縱向排水溝,不僅要排出路表水,而且促進(jìn)下滲水的排出。最后一方面,軟土地基在長(cháng)期應用后,路基沉降影響,道路路面橫坡度不斷降低,因此必須設置路面橫坡值,盡量高處預拱度,保證水順著(zhù)橫坡基層順利排出。

  路基強度與穩定已經(jīng)成為影響高速公路路面使用質(zhì)量的主要因素,為了延長(cháng)高速公路使用年限,提高路面穩定相,要求必須做好結構設計,主要從結構材料選擇及結構厚度控制兩方面進(jìn)行分析,認真做好防水。同時(shí)還要對路面結構設計中存在的問(wèn)題進(jìn)行歸類(lèi)分析,并針對性解決。此外,還要加強公路養護,延長(cháng)瀝青路面的使用壽命。

  參考文獻:

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  [3]楊震宇.高速公路瀝青路面結構內部排水問(wèn)題研究[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2014,(06).


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