天津港东疆港区道路典型路面结构设计探析

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1、天津港东疆港区道路典型路面结构设计探析　　摘要：本文主要通过对东疆港区特点、已建道路使用情况及病害成因进行分析，通过对路面结构基层的对比，合理选用适宜港区特点并满足快速筑路要求的结构基层形式，从而得出对应于不同道路等级且适应于东疆港区自身的道路路面结构组合。关键词：东疆港区；典型路面结构设计；中图分类号：TU973+.3文献标识码：A文章编号：1引言1.1东疆港区简介天津港东疆港区位于天津港港区陆域的东北部，为浅海滩涂人工吹填形成的三面环海半岛式港区。东疆港区于2007年底建成第一条沥青路面道路，道路建设至今已5年时间。1.2东疆港区特点（1）地基形成时间短、强度低。东疆港区是利用疏

2、浚航道弃土在浅海滩涂吹填造陆而成，而后经过处理后形成原状地基，吹填厚度大、工后沉降尤其是不均匀沉降大成为其地基显著特点，并且地基形成时间短、含水量大、压缩性强，强度低于天然地基，属于深厚的软土地基。7（2）交通组成以重载交通为主。由于本工程建成后为东疆港区的开发建设和东疆保税港区运营服务，交通组成中以港区建设的重型工程车及进出保税港区的大型集装箱拖运车辆为主，重载交通占绝大多数。（3）工程建设衔接紧密。同时为适应天津滨海新区的快速发展要求，东疆港区要求市政道路等基础设施建设速度也非常快。也就是说，地基处理完成后，随即开展道路路基、路面施工。1.3东疆港区区域路网规划根据东疆港区的交通

3、结构，港区内道路规划分为三个等级，具体指标如下：表1.3-1东疆港区道路网规划指标2典型路面结构设计2.1典型路面结构设计思路东疆港区道路路面结构设计应从港区地基情况及交通量组成情况入手，以服务交通功能及延长道路使用寿命为目标，通过理论分析、实地调查，结合相关试验，对现有车辆组成、土基模量、材料参数、结构组合进行较系统的研究，确定较合理的路面结构，之后经过工程实践证明效果良好，才能最终确定经济合理的典型结构。2.2东疆港区已建道路使用评价7东疆港区自2007年底建成第一条沥青路面道路以来，道路建设已5年。根据路面结构调查，主要采用了刚柔组合式基层及半刚性基层沥青路面两种结构组合类别。

4、根据对港区建成道路的调查，大部分基本上无大面积裂缝，并且行车平整度良好，个别道路出现了路面开裂、结构碎裂等病害。建成道路中存在两处典型的结构破坏：2008年底建成的欧洲路路面出现了部分纵向开裂；伊川道由于长期通行施工重载车辆，路面结构多处出现碎裂等病害。上述破坏比较严重的道路均为2008年底建成的半刚性基层沥青路面。图2.3-1欧洲路路面开裂图2.3-2伊川道路面碎裂2.3东疆港区已建道路路面破坏原因分析1、地基因素东疆港区为浅海吹填形成陆域，其软土地基特性，尤其是不均匀沉降大，极易造成路面结构基层由于路基的强度不均匀而开裂，开裂后向上反射至沥青路面，造成路面开裂。并且建成道路多处位

5、置由于周边地块的地基处理导致土体固结，引起地基沉降，造成道路路面开裂破坏。2、重载交通因素7自2007年第一条高等级路面道路建成后，东疆港区开发建设速度持续加速，造成了交通流量的急速增加，进出东疆保税港区的集装箱拖运车辆及港区开发建设的施工重载车辆均为重载交通，且部分施工车辆超载行驶，使得现有路面越来越不适应交通量的需求。车辆的重载化、超载化是引起沥青混凝土路面早期破坏的主要原因。3、路面结构的强度不足此种情况突出体现在港区综合配套服务区域内伊川道（半刚性基层沥青路面），根据道路交通功能定位，建成后仅服务进出周边地块的小型车辆，设计时尚未充分考虑施工车辆荷载，但由于周边地块的开发，设

6、计的路面结构强度不足，在施工重载车辆长期作用下引起路面结构破坏。2.4典型道路路面结构设计1、路面结构基层选取半刚性基层作为传统的沥青路面基层，具有较高强度和承载力和良好的整体稳定性的优点，但由于半刚性基层所具有的干缩性和温缩性，其收缩开裂、反射裂缝、对轴载敏感性大等是显著的不足之处，易造成路面开裂，影响路面的使用功能。7在半刚性基层上设置柔性的密级配沥青碎石层，形成刚柔组合式基层，充分利用半刚性材料较高强度和承载能力，可以减少沥青层的厚度，同时半刚性材料设置于柔性基层之下，大大改善了路面结构的受力条件；柔性基层可以对半刚性底基层反射裂缝起到缓解和止裂的作用。组合式基层沥青路面路面各

7、项力学特性取值均介于柔性基层沥青路面与半刚性基层沥青路面之间，因此，此类路面既不会发生如半刚性路面中由于基层疲劳开裂引起的自下而上的结构性破坏，也缓解了面层的剪应力水平，整体受力状态大为改善；此类结构一方面利用较厚沥青层抗疲劳性能好的特点，另一方面可充分发挥半刚性基层板体性强、分散荷载能力强、减小土基应力的特点。组合式基层沥青路面由于沥青厚度大，不可避免的会带来车辙问题，但据理论分析可知，路面剪应力主要分布在路面5-8cm范围内，并且国内的相关研究表明：与