城市道路沥青路面典型结构的优化设计.pdf

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1、晶道路与交通工程Road&TrafficEngineering城市道路沥青路面典型结构的优化设计周大伟(北京科智成市政设计咨询有限公司，北京102600)摘要：通过对河北某开发区城市道路沥青路面典型结构使用状况的调查分析、并与周边地区典型路面结构对比，根据路面可靠度系数，调整了交通等级和路基强度等级的划分、拟定了路面结构组合、对路面厚度进行了计算，对该地区沥青混凝土路面典型结构的设计进行了优化。关键词：城市道路；沥青混凝土路面；典型结构；优化中图分类号：U416．217文献标志码：B文章编号：1009—776

2、7(2016)04—0024—04OptimizationDesignofTypicalStructureofUrbanRoadAsphaltPavementZhouDawei目前我国正处在新型城镇化建设快速发展阶段，各地的城镇建设任务依旧繁重。土地一级开发作为城镇建设的基础性和先导性工作需要投入大量资金。城市道路工程作为土地一级开发“七通一平”中的重要“一通”，其开发成本在开发总成本中占有很大比例。如何在保证建设质量的前提下，控制逐年上升的开发成本，研究城市道路工程主要组成部分的典型路面结构方案有很强的现实

3、意义。1问题的提出沥青路面设计方法可分为理论法和经验法。经验法主要通过试验路或使用性能调查、分析而得，如美国AASHTO法、德国典型结构方法等。理论法实际上是理论与经验相结合的半经验半理论法，多数是以弹性层状体系理论为基础并通过实践验证而提出的。如壳牌石油公司SSELL法、前苏联柔性路面设计方法等。我国现行沥青路面设计规范采用理论法111，但环境因素尤其是温度与降水的变化严重影响了沥青路面的性能。我国幅员辽阔，不同地区交通、气候、材料以及技术水平各不相同．在进行城市道路沥青路面设计时通常基于我国现行路面设计理

4、论与设计规范，充分考虑不同地区筑路材料、气候特征、交通荷载、水文地质等自然因素，运用理论分析和力学计算的方法、并结合工程经验，编制适应该地区的典型路面结构以便设计时选用12)0河北某工业开发区位于京津冀协同发展区内，近24啼荭故术2016No．4(Jul．)V01．34年来随着北京周边产业发展的增强，开发规模逐步增大。为了迎接京津冀一体化进程的加快发展，急需总结前期建设经验，提高设计标准化程度，加大设计精细化水平．优化符合该地区的城市道路沥青混凝土路面典型结构方案。笔者通过对该地区城市道路路面使用状况的调查分

5、析、并与周边地区典型路面结构对比，制定了相应的设计优化路线：首先，根据路面可靠度系数，重新确定交通等级和路基强度等级的划分；其次，拟定路面结构组合，进行路面厚度计算；最后，推荐出该地区沥青混凝土路面典型结构的设计。2现状路面调查分析为了全面、系统掌握该地区现状路面的使用状况，分析存在的问题，笔者调查了该地区多条不同等级、不同时期修建的城市道路，调查结果见表1。表1路面使用状况调查结果tⅢ40～60通过对路面使用状况的调查分析可以得出：1)路面结构适用范围划分方式不合理。现状路面结构适用范围划分完全依据道路规划

6、等级确定，而根据相关规范，沥青路面厚度的计算依据为设计年限内一个车道累计标准轴载次数，次数多少按交通等级确定，与规划道路等级是两个概念，不完全相符。无具体交通量规划数据的地区，可根据该地区已建道路统计资料。参照道路功能定位、规划等级等多个因素综合确定适用范围。按照规范对现状典型路面结构进行反算发现．现状路面结构只能适应3种交通等级水平，不能覆盖大多数道路的交通等级水平．直接应用存在路面结构过厚或过薄的缺陷，无法满足设计选用需求。2)沥青混凝土面层偏薄。各级道路面层均采用2层沥青混凝土。但面层厚度总体偏薄。如：

7、次干路面层采用3cm+4cm细粒式沥青混凝土的面层组合偏细、偏薄。一般来说沥青混凝土面层的厚度与路面整体强度关系不大，但过薄的面层对减少半刚性基层沥青路面收缩开裂和反射裂缝等常见病害非常不利，易引起路面的早期损害。根据大量资料分析，对全国大多数地区来讲，高等级公路半刚性基层沥青路面面层的合理厚度为9～15cm[31。3)沥青混凝土面层间未设置结合措施。现状路面结构未设置沥青混凝土面层间的结合措施。如为节省投资面层连续摊铺不使用黏层，次干路及以下路面不设置封层等。实践证明，黏层、透层、封层的使用能够使沥青路面各

8、结构层之间保持紧密结合，对提高沥青路面的水密性也大有好处。4)对路基强度要求低。道路变形中大部分为路基部分的变形。路基应稳定、密实、均质，具有足够的强度、稳定性、抗变形能力和耐久性。路基强度以路基顶面回弹模量值为代表．它是影响路面结构厚度的最敏感因素之一。现状路面结构中路基回弹模量标准采用30MPa。路基回弹模量30MPa标准偏低．该地区除个别土质或含水率高不宜直接压实的路段需采用20～40cm原土