对市政道路建设中路面设计研究

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1、对市政道路建设中路面设计研究　　【摘要】鉴于现阶段市政道路建设技术及使用寿命方面存在的问题，结合作者多年市政道路设计经验，简要分析了市政路面设计应考虑的因素及处理方法。【关键词】城市道路；路面结构；设计方法；厚度计算市政道路建设在现代化城市发展中具有非常重要的地位，其设计工作、施工质量都对社会效益和经济效益都起到了决定性的作用。90年代国内开展了复合式路面、改性沥青路面的研究应用研究。近几年，随着高等级公路的不断发展，长寿命路面的研究探索开始起步。由于城市道路的设计的周期过短、管理水平落后、规范修编工作缓慢等原因，没能充分利用研究成果，使路面结构设计盲目性、随意性较大。造成路面结构设计的“

2、一贯不变制”、“盲目套用”等问题。同时，施工技术缺少创新，养护维修管理系统不健全，使得城市道路建设质量水平提高较慢。有关问题值得反思。1.结构层材料及组合设计1.1结构层材料结构层材料的选择设计应坚持因地制宜，6要充分利用当地资源的原则。比较常用的有三种，即贯入式面层、沥青碎石面层和沥青混凝土面层，鉴于目前交通量的不断增大和超载现象的明显增多，传统的连续级配沥青混凝土面层已不适应发展的需要，一些新的表面层沥青混合料得到普遍推广应用。例如，多孔隙沥青混凝土、开级配磨耗层及间断级配沥青玛碲脂混合料SMA。现已广泛应用的改性沥青中，热塑性橡胶类代表品种SBS、橡胶类代表品SBR及适用于重交通的沥

3、青玛碲脂混合料SMA在北京市铺筑的试验路，经长期观测均取得较好的成绩。早期的沥青路面（柔性路面）直接采用级配碎石、砾石做基层，用粒料或粒料土做底基层。在20世纪60年代开始使用石灰土、水泥稳定材料及碎石灰土，水泥稳定材料基层仅限于水泥资源丰富的地区或无粉煤灰地区。从上世纪80年代开始了二灰土、二灰碎石及二灰砾石等工业废渣的研究、推广应用。半刚性路面的产生是这一时期路面基层材料发展的必然结果。西安市充分利用当地资源—灞桥电厂废渣粉煤灰，绝大多数基层材料均采用二灰碎石，质量配合比由原来的1∶4∶5变为最常用的7∶28∶65。为适应重交通的发展，对二灰碎石质量配比5∶15∶80和8∶17∶75及

4、二灰砂砾7∶13∶80基层材料在城市道路上进行测试研究，在增大含石量，提高基层抗弯拉强度的同时，保证填充料、结合料的合理比例。1.2结构层组合6沥青路面面层目前大多为2层或3层，分为上面层、中面层及下面层。研究表明：表面层是最重要的层次，温缩裂缝大多从表面开始，中下层对路面的疲劳性能、水稳性、抗裂性能至关重要，所以中下层结构层选择必须与表面层相匹配。石油沥青价格不断上涨，沥青路面的综合造价的增大不能不引起重视。西安市在沥青混凝土中掺入德兰尼特、博尼维纤维，使用结果表明沥青混合料造价增大约1倍，每厘米厚度增加4～6元/m2。但提高强度和延长使用年限的效果尚无明确的评价。路面结构层材料及参数设

5、计与结构组合设计二者密不可分。既要结构组合趋于合理，又要考虑筑路材料的价格变动影响。水泥混凝土面板由原来的单层发展为2层甚至3层复合式。随着重交通的增大，路面结构层组合要求更高，要充分发挥各层材料的优势，取长补短，刚柔共济，新型复合式路面的研究应用充分满足了这一要求。我国曾经在“八五”期间的交通部科技项目《碾压混凝土与沥青混凝土复合式路面修筑技术研究》中，对RCC+AC新型复合路面进行了大量研究，随后开始广泛推广使用。结构组合设计要考虑当地水文地质状况，例如，西安市属湿陷性黄土地区，路面结构设计组合要充分考虑黄土湿陷性的因素，故对石灰土基层技术进行了大量研究。2.结构厚度设计2.1结构荷载

6、应力分析6路面结构厚度设计的主要依据就是荷载应力分析。模型的建立和应力（荷载应力、温度应力）计算结果，直接决定着厚度的设计。国内应力计算分析大多采用三维空间等有限元方法、弹性层状体系理论及弹性地基板理论等。为方便工程设计，根据多年来设计理论方法的研究成果及积累的大量经验，计算结果大多编制成诺谟图，可直接查图取得工程需要的精度数值。荷载应力分析借用计算软件则更为方便、精确。2.2厚度计算路面结构厚度计算是结构设计中最重要的内容。结构厚度直接决定着路面的使用寿命和造价。目前，道路设计普遍存在着只重视设计制图量，而轻视结构计算的问题，有的甚至以图纸数量衡量工程的大小、难易程度。造成工程设计中结构

7、厚度过分偏厚或偏薄，存在一定的盲目性、随意性，使工程资金浪费。计算中最主要的参数是交通量大小，由于交通量统计及预测一直是一个薄弱环节，同时有些城市道路类别区分不明确，选取交通量参数比较困难。城市道路结构厚度计算，在借鉴公路厚度计算方法及结果的同时，要充分考虑自身的交通特点。6新型路面的结构厚度计算，如半刚性路面、沥青玛碲脂SMA路面、AC+RCC复合式路面等，其厚度计算方法尚在不断探讨中。不但要考虑荷载应力作用，还要综合