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篇1

關(guān)鍵詞：路基回彈模量；回彈彎沉；現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)；回歸分析

中圖分類號(hào)：TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-0802-(2011)10-00-00

Abstract: this paper analyzed a highway embankment bearing plate test data in Guangdong Province, put forward a relationship between suitable measured roadbed resilient modulus and the Deflection, compare with the formula recommended in the specification at the same time, and calculated according to the design subgrade resilient modulus subgrade hand over the acceptance of deflection standard values, improve the quality control of the subgrade.Key words: resilient modulus of the roadbed; Elastic Deflection; field testing; regression analysis

引 言

路基作為路面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，它應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度、整體穩(wěn)定性和水溫穩(wěn)定性，才能承受由路面?zhèn)鬟f下來(lái)的行車荷載。我國(guó)《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D40-2011）和《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D50-2006）中規(guī)定在路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，路基力學(xué)性能設(shè)計(jì)參數(shù)采用土基抗壓回彈模量，而在路基交工時(shí)則采用路基回彈彎沉進(jìn)行驗(yàn)收。但目前在路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，多采用土基回彈模量經(jīng)驗(yàn)值作為結(jié)構(gòu)計(jì)算所用參數(shù)，此缺乏針對(duì)項(xiàng)目所用土質(zhì)類型、含水量等具體情況的相關(guān)指標(biāo)試驗(yàn)，這樣提出的路基彎沉驗(yàn)收值也會(huì)與實(shí)際工程狀況存在較大偏差，從而影響路面結(jié)構(gòu)的整體可靠性。因此，對(duì)路基回彈模量的檢驗(yàn)，是控制路基施工質(zhì)量的重要措施之一。在高等級(jí)公路施工中，作這種檢驗(yàn)是硬性要求。我國(guó)現(xiàn)行的路面設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，路基回彈模量以承載板法測(cè)得的值為標(biāo)準(zhǔn)，但承載板法所耗用時(shí)間較長(zhǎng)，不能作為施工控制的手段，而彎沉值的測(cè)定則快速簡(jiǎn)便，便于施工控制。建立土基回彈模量和土基頂面回彈彎沉之間可靠的相關(guān)關(guān)系，通過(guò)回歸出的關(guān)系式確定土基回彈模量。

根據(jù)《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ 034-2000）給出的土基頂面回彈彎沉與土基回彈模量關(guān)系式，此公式是針對(duì)當(dāng)時(shí)的路基施工工藝提出的經(jīng)驗(yàn)公式，加上我國(guó)地域廣闊，地質(zhì)條件復(fù)雜，該公式不可能對(duì)任何地區(qū)，任何土類都適用。因此，針對(duì)具體項(xiàng)目，應(yīng)按土質(zhì)類型、地基處理措施等分段實(shí)測(cè)路基壓實(shí)度、含水量，并采用承載板和貝克曼梁對(duì)同一位置分別實(shí)測(cè)回彈模量和彎沉值。對(duì)土基設(shè)計(jì)參數(shù)取值的合理性及結(jié)構(gòu)的可靠性進(jìn)行評(píng)價(jià)，通過(guò)建立路基回彈模量與彎沉值的相關(guān)關(guān)系，提出適合具體項(xiàng)目特點(diǎn)、不同土質(zhì)變化和地基處理措施路段的路基交工驗(yàn)收彎沉標(biāo)準(zhǔn)，從而便于路基施工的質(zhì)量控制。

1 工程實(shí)例

1.1 概況

本文選取廣東省新建高速?gòu)V（廣州）河（河源）高速惠州段某標(biāo)段作為工程實(shí)例進(jìn)行分析。

廣州至河源高速公路（惠州段）位于珠江三角洲平原微丘與粵北重丘區(qū)。路線走廊區(qū)及附近主體屬于新構(gòu)造相對(duì)隆起區(qū)，地貌構(gòu)成為九連山山脈西南段和羅浮山山脈的一部分。丘陵地貌在該公路選線地段中分布最廣，面積占60%。其海拔標(biāo)高一般變化在150~500m之間，相對(duì)高差一般在200m左右。地勢(shì)波狀起伏，山坡坡度一般為15~25°。盆地與河流谷地分別面積約占30%，其中往往有河流階地、邊灘、心灘和沙洲等堆積地貌，而且剝蝕、溶蝕殘丘發(fā)育。這種地形地貌決定了本項(xiàng)目沿線存在許多高填方、深挖方和很多填挖交錯(cuò)的路基狀況。路基土主要取自本項(xiàng)目路段的挖方土，路基土成分主要為第四系的沖洪積亞粘土、砂、礫、卵石及及其下部的灰?guī)r、粉砂巖、砂巖、頁(yè)巖等。

1.2 測(cè)試方法和檢測(cè)路段選擇

廣河高速公路設(shè)計(jì)文件，按照《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ 034-2000）規(guī)范提出了路基彎沉的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，為了查明該公式在該地區(qū)的的適應(yīng)性，我們用30.4mm承載板與標(biāo)準(zhǔn)黃河牌汽車進(jìn)行與值測(cè)定。試驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程嚴(yán)格按照《公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程》（JTG E60-2008）中“承載板測(cè)試土基回彈模量試驗(yàn)方法”進(jìn)行，其中加載車標(biāo)準(zhǔn)黃河車的相關(guān)參數(shù)見(jiàn)表1。

項(xiàng)目所用路基土質(zhì)大致可分為兩大類：礫類土和細(xì)粒土。由于本次試驗(yàn)中大部分路基尚未完成施工，無(wú)法進(jìn)行全面檢測(cè)，因此僅選取了已完成路基施工中具有代表性路段進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)路段土質(zhì)類型、最大干容重

及最佳含水量見(jiàn)表2。

2 路基回彈模量與彎沉關(guān)系分析

本次檢測(cè)采用了承載板、貝克曼彎沉梁進(jìn)行路基回彈模量和土基頂面彎沉實(shí)測(cè)，以此建立路基回彈模量與彎沉之間的相關(guān)關(guān)系。路基回彈模量采用承載板法實(shí)測(cè)，并在對(duì)應(yīng)承載板測(cè)點(diǎn)處測(cè)其彎沉值。試驗(yàn)段測(cè)得的路基頂面回彈模量值、彎沉值如表3所示。

表3 廣河高速惠州段某標(biāo)段路基回彈模量與彎沉匯總表

根據(jù)回彈模量與彎沉的數(shù)據(jù)，可以回歸出以下關(guān)系式：

（公式1）

（相關(guān)系數(shù)R2=0.8997，測(cè)點(diǎn)數(shù)n=37）（1）

由此得出回彈模量與彎沉關(guān)系圖，如見(jiàn)圖1所示。

圖1 廣河高速惠州段某標(biāo)段路基回彈模量與彎沉關(guān)系圖

由前述可知，我國(guó)現(xiàn)行《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ 034-2000）規(guī)范中提出了一個(gè)路基回彈模量和路基回彈彎沉之間的換算公式：，從而可推導(dǎo)出。為了檢驗(yàn)本項(xiàng)目通過(guò)實(shí)測(cè)結(jié)果回歸計(jì)算的路基回彈模量與彎沉相關(guān)關(guān)系的準(zhǔn)確程度，利用兩個(gè)公式分別計(jì)算路基回彈模量值，并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果如表4與圖2所示。

表4 規(guī)范公式和試驗(yàn)回歸公式計(jì)算值對(duì)比

樁號(hào) 對(duì)應(yīng)彎沉值(0.01mm) 實(shí)測(cè)路基回彈模量(Mpa) 規(guī)范公式計(jì)算回彈模量值(Mpa) 規(guī)范公式與實(shí)測(cè)值偏差(%) 回歸公式計(jì)算回彈模量值(Mpa) 回歸公式與實(shí)測(cè)值偏差(%)

圖2 廣河高速惠州段某標(biāo)段回歸公式與規(guī)范公式計(jì)算模量比較

由表4數(shù)據(jù)對(duì)比分析和圖2可以看出，規(guī)范推薦公式計(jì)算出來(lái)的路基回彈模量值與實(shí)測(cè)值相比，最大偏差絕對(duì)值為32.8%，最小偏差絕對(duì)值為0.6%，平均偏差值為17.6%，大部分?jǐn)?shù)據(jù)比實(shí)測(cè)回彈模量值大；使用本次試驗(yàn)回歸得到的公式計(jì)算出來(lái)的路基回彈模量值與實(shí)測(cè)值相比，最大偏差絕對(duì)值為29.7%，最小偏差為0，平均偏值為-0.6%，基本符合實(shí)測(cè)路基回彈模量值，而規(guī)范推薦公式不能合理反映出該高速公路路基回彈模量與回彈彎沉之間的關(guān)系。

由設(shè)計(jì)規(guī)范知，路基回彈模量與彎沉的關(guān)系常用來(lái)作為路基驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)，而各等級(jí)公路根據(jù)交通量情況、路基干濕類型對(duì)路基回彈模量有基本的要求，比如在30Mpa～60Mpa，回歸公式與規(guī)范公式對(duì)比如表5。

從上表可知，規(guī)范公式不是對(duì)任何土類都適用，而且針對(duì)本項(xiàng)目規(guī)范所提供的驗(yàn)收彎沉值偏大，也是偏危險(xiǎn)的。

3 結(jié)論

以廣河高速公路惠州段某標(biāo)段為例，其回彈彎沉間與路基回彈模量換算公式可由公式1轉(zhuǎn)換為：（R2=0.8997，N=37），由于本項(xiàng)目路基回彈模量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)為不小于35MPa，因此，根據(jù)上述換算公式可以得出路基回彈彎沉驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)為不大于264（0.01mm）。

本文對(duì)路基回彈模量與回彈彎沉間相關(guān)關(guān)系的分析結(jié)果表明，施工圖設(shè)計(jì)中提出的經(jīng)驗(yàn)性路基彎沉驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)值不適宜作為路基的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)結(jié)合具體項(xiàng)目建立路基回彈模量和路基回彈彎沉之間可靠的相關(guān)關(guān)系，通過(guò)回彈彎沉估算路基回彈模量，作為路基施工過(guò)程中的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D50-2006）

[2]公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D40-2011）

[3]公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程（JTG E60-2008）

篇2

關(guān)鍵詞：高速公路 排水設(shè)計(jì) 路基

1 高速公路排水設(shè)計(jì)概述

高速公路排水設(shè)計(jì)對(duì)于高速公路路基的穩(wěn)定性及路面的使用壽命有著顯著的影響。高速公路排水設(shè)計(jì)應(yīng)包含以下兩個(gè)方面的內(nèi)容：其一是要考慮如何減少地下水、農(nóng)田排灌水對(duì)路基穩(wěn)定性及強(qiáng)度的影響，一般稱之為第一類排水；其二是要考慮如何將路表水迅速排出路基之外，最大限度地減少雨水對(duì)路基、路面質(zhì)量的影響，減少因路表水排水不暢或路表水下滲對(duì)路基、路面結(jié)構(gòu)和使用性能產(chǎn)生的損害，這稱為第二類排水。

第一類排水設(shè)計(jì)通常采用適當(dāng)提高路基最小填土高度或在路基底部設(shè)置隔水墊層等辦法。施工期間一般都考慮在施工前開(kāi)挖臨時(shí)排水邊溝，排除施工期地表水并降低地下水，同時(shí)在路基底部摻加低劑量石灰處理，設(shè)置40cm厚的穩(wěn)定層等。采用這一系列措施可起到事半功倍的效果。

第二類排水設(shè)計(jì)一般包括：①通過(guò)路面橫坡、邊溝、邊溝急流槽等，將路表水迅速排出路基以外；②設(shè)計(jì)中央分隔帶縱向碎石盲溝、軟式透水管及橫向排水管，將施工期進(jìn)入中央分隔帶的雨水及運(yùn)營(yíng)期中央分隔帶的下滲水迅速排出路基之外；③設(shè)計(jì)泄水孔以迅速排除橋面水；④設(shè)計(jì)中采用瀝青封層、土路肩縱橫向碎石盲溝或排水管，將滲入路面面層的水引出路基之外。

綜上所述，筆者結(jié)合高速公路在設(shè)計(jì)以及施工中出現(xiàn)的問(wèn)題談一點(diǎn)自己的體會(huì)。

2 高速公路邊溝排水設(shè)計(jì)

邊溝設(shè)計(jì)在高速公路排水設(shè)計(jì)中占有很大的比重，設(shè)計(jì)人員都給予高度重視，但在設(shè)計(jì)過(guò)程中往往會(huì)忽視一些施工中的問(wèn)題，如邊溝的尺寸不考慮具體情況，死搬硬套有關(guān)規(guī)范、規(guī)定；又如施工單位大都未能按有關(guān)設(shè)計(jì)要求將原地表土、河塘清淤土等棄土運(yùn)送至取土坑內(nèi)用于復(fù)墾還田，而是棄放于路線兩側(cè)河塘中，造成部分河塘無(wú)法將路基水排入。另外由于沿線農(nóng)田為分戶承包，當(dāng)?shù)剜l(xiāng)鎮(zhèn)為了減少地方矛盾的產(chǎn)生，常常要求增加、改移和調(diào)整小型構(gòu)造物設(shè)置位置。還有一點(diǎn)就是設(shè)計(jì)中沒(méi)有充分考慮利用高速公路施工中超寬填土土方等。

2.1　邊溝尺寸選定 邊溝的排水能力主要取決于以下幾個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)：邊溝底流水坡度、邊溝截面尺寸、形狀、邊溝的表面粗糙程度。

依據(jù)江蘇省高速公路設(shè)計(jì)及公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范要求，高速公路的邊溝一般采用邊坡為1：1的梯形明溝，因此，可采用《公路設(shè)計(jì)手冊(cè)路基》中梯形斷面溝渠的水力計(jì)算公式計(jì)算梯形排水邊溝的排水能力：Q=WC

式中：Q——流量；W——邊溝斷面面積；C——流速（謝才）系數(shù)；R——水力半徑；i——邊溝溝底縱坡。

根據(jù)高速公路所處地理位置，采用當(dāng)?shù)貧v史最大小時(shí)降雨量，以流入邊溝的水不溢出邊溝為限，并假設(shè)高速公路的路基平均填土高度為3.5m，由此，匯水帶寬約為23m，則可依據(jù)不同的邊溝溝底坡度、不同的邊溝底寬（或邊溝截面積）的排水能力，計(jì)算出所能承受的路面排水最大長(zhǎng)度。高速公路一般每公里設(shè)置三道涵洞，即300m左右有一道涵洞，也就是說(shuō)路面排水長(zhǎng)度一般在100m～200m之間。

通過(guò)分析、計(jì)算確定，高速公路邊溝采用50cm的梯形邊溝即可滿足路基排水需要。

2.2　邊溝設(shè)計(jì)的原則 ①一般路段的路基邊溝設(shè)計(jì)原則：以填筑式邊溝為主，盡量減少路基邊溝積水現(xiàn)象的發(fā)生。這主要是吸取已建成的高速公路中的教訓(xùn)：a部分路段在汛期內(nèi)路基水不能及時(shí)排除。b地方群眾干擾路基水排入灌溉涵洞內(nèi)。②路基邊溝縱坡的要求：根據(jù)交通部部頒《公路路基排水設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，采用漿砌片石修筑的邊溝為滿足排水需要，邊溝縱坡應(yīng)不小于0.12％，由于本項(xiàng)目位于丘陵崗區(qū)和沖積平原區(qū)，原地形既有較大起伏又有部分平坦地段，本著既要解決路基排水問(wèn)題，又要經(jīng)濟(jì)合理的原則，確定路基排水邊溝溝底縱坡一般情況下不小于0.15％。③對(duì)于邊溝水進(jìn)入涵洞及跨越通道等情況的處理：沿線設(shè)置的涵洞有排涵、灌涵和灌排兩用涵。對(duì)于需排入排涵的邊溝，其邊溝底標(biāo)高不低于涵洞中心的標(biāo)高；需排入灌涵的邊溝，其溝底標(biāo)高不低于涵頂標(biāo)高；而對(duì)于灌排兩用的涵洞應(yīng)按灌涵要求設(shè)置，特殊情況時(shí)可適當(dāng)降低。為防止沖刷涵洞，原則上采用邊溝急流槽連接邊溝和涵洞洞口。一般情況下邊溝盡量少穿越通道，當(dāng)排水需通過(guò)通道排入涵洞時(shí)，應(yīng)優(yōu)先采用邊溝蓋板涵，特殊情況下可采用邊溝倒虹吸穿越通道。④對(duì)邊溝標(biāo)高及縱坡方向的問(wèn)題：根據(jù)路線縱斷面和沿線自然地形情況綜合確定，通常以沿線自然地形為主確定排水方向。邊溝底標(biāo)高控制應(yīng)以該段路肩邊緣最低點(diǎn)標(biāo)高以下大于1.7m為宜，原因是考慮到路線中央分隔帶橫向排水管不能因邊溝積水而引起倒灌。對(duì)于個(gè)別特殊路段不能滿足1.7m要求的，可放寬至1.4～1.5m，若另一側(cè)邊溝較低時(shí)應(yīng)優(yōu)先采用單側(cè)布設(shè)橫向排水管。⑤對(duì)于挖方段邊溝：考慮到中央分隔帶橫向排水管排水要求，邊溝底標(biāo)高不低于路肩標(biāo)高1.2m，同時(shí)要求邊溝縱坡不小于0.5％。施工期要求各施工單位必須首先在挖方段邊坡頂開(kāi)挖截水溝以防止路基外側(cè)水進(jìn)入路基，并且應(yīng)做好挖方段本身臨時(shí)排水溝的設(shè)置工作。

3 高速公路中央分隔帶排水設(shè)計(jì)

高速公路中央分隔帶排水設(shè)計(jì)主要為排除中央分隔帶內(nèi)積水，可分為施工期間和道路營(yíng)運(yùn)期下滲水的排除。

施工期間排水量取決于最大瞬時(shí)降雨量及中央分隔帶的匯水面積。一般情況下，由于高速公路中央分隔帶內(nèi)設(shè)置有通訊、監(jiān)控用管線的人手孔，因此，中央分隔帶排水長(zhǎng)度應(yīng)為兩個(gè)人手孔之間的間距，一般路段的最大間距為180m。

假定當(dāng)?shù)貧v年最大瞬時(shí)降雨量為28.8mm/10min，根據(jù)本次設(shè)計(jì)中央分隔帶寬為2m，計(jì)算出中央分隔帶施工期需要的最大排水能力為：Q=Aγ=2×180×28.8

式中：A——中央分隔帶匯水面積；γ——最大瞬時(shí)降雨量

橫向排水管的排水能力按長(zhǎng)管自由出流的流量計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算：

式中：K——流量模數(shù)，與管道斷面形狀、尺寸和粗糙度有關(guān)；H——水頭高度；L——橫向排水管長(zhǎng)度。

由以往高速公路設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)可知，高速公路橫向排水管長(zhǎng)為15m左右，橫向排水管坡度為2％，采用以上公式計(jì)算出施工期最大瞬時(shí)降雨量時(shí)所需要的橫向排水管管徑為255mm。如果按有關(guān)排水設(shè)計(jì)規(guī)范要求50m設(shè)置一道橫向排水管，即排水長(zhǎng)度縮短為50m，則需要的橫向排水管管徑為75mm。

但在實(shí)際施工過(guò)程中存在許多問(wèn)題，如中央分隔帶是在基層施工后進(jìn)行開(kāi)挖施工的，開(kāi)挖的邊溝表面粗糙，瀝青不易粘結(jié)牢固，不能形成均勻、無(wú)破損的防滲層。土工布因有接縫，不能形成整體而達(dá)到完全不透水的程度。因此，當(dāng)盲溝積水時(shí)側(cè)面仍將無(wú)法阻止水滲入路基。

由于施工質(zhì)量不易控制，造成橫向排水管標(biāo)高誤差或產(chǎn)生淤塞，從而使上游橫向排水管排水不暢，大量的水流向最低處，而最低處的橫向排水管由于設(shè)計(jì)時(shí)包裹無(wú)紡?fù)凉げ蓟虍a(chǎn)生淤塞，使排水能力嚴(yán)重不足，從而導(dǎo)致下游中央分隔帶積水嚴(yán)重，有的下雨后幾天中央分隔帶仍有積水，使路基長(zhǎng)時(shí)間浸泡，影響了路基、路面的強(qiáng)度。

由于通訊、監(jiān)控管線人手孔的設(shè)(下轉(zhuǎn)第9頁(yè))(上接第13頁(yè))置阻斷了中央分隔帶排水，造成中央分隔帶積水或積水滲入人手孔。

為了解決這些問(wèn)題，采用以下辦法處理：對(duì)于設(shè)計(jì)底坡小于0.3％的，采用鋸齒形縱向矩形碎石盲溝，并于盲溝底部設(shè)置軟式透水管和每隔30～50m設(shè)置集水槽匯集中央分隔帶雨水或滲水；根據(jù)以上計(jì)算，中央分隔帶每隔30～50m設(shè)置一道橫向排水管，將盲溝中的水排出路基以外；在中央分隔帶內(nèi)設(shè)置2cm厚水泥砂漿層、瀝青防滲層及土工布防滲層，防止中央分隔帶中水從側(cè)面向路基滲透。

4 高速公路路面滲水的排水設(shè)計(jì)

沿路面邊緣設(shè)置由透水性填料集水溝、橫向出水管和過(guò)濾織物（土工布）組成的路面邊緣排水系統(tǒng)。

通過(guò)設(shè)置瀝青封層、土路肩縱橫向碎石盲溝和排水管，將滲入路面面層的水引出路基之外。由于通過(guò)瀝青面層下滲的水量有限，考慮到排水路徑的限制，因此，設(shè)計(jì)中采用每10m左右設(shè)置一道Ф5cm橫向排水管以確保路面下滲水的排除。

參考文獻(xiàn)

[1]杜云，夏麗燕，郭兆軍.沈大高速公路路基路面排水設(shè)計(jì)淺析[J].遼寧交通科技.2004.(11).

[2]陳昕.高速公路排水設(shè)計(jì)淺談[J].河南科技.2005.(02).

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關(guān)鍵詞：高速公路，排水，問(wèn)題及優(yōu)化

一、影響高速公路路基、路面水的類型

水是生命之泉。但水卻是對(duì)高速公路造成損害最嚴(yán)重的因素。其中，它的類型主要有兩種：其一是地表水、其二是地下水。具體來(lái)看：地表水主要包括兩種，一種是雨、雪直接落至路面的大氣降水；另一種是貫穿路基的溝、溪、河流水。另一方面，地下水包括三個(gè)重要的方面：(1)滯水，也就是通常所說(shuō)的滯留于上層相對(duì)不透水層上的地下水；(2)潛水，主要指的是在地面以下第一個(gè)隔水層以上的含水層的水，受到重力作用的影響，潛水往往沿土層的方向流動(dòng)；(3)層間水，它主要是指的在地面以下任何兩個(gè)隔水層之間含水層中的地下水，當(dāng)水源高于地面時(shí)，可以通過(guò)巖層裂縫冒出地面而成泉水。

二、高速公路在排水設(shè)計(jì)過(guò)程中面臨的問(wèn)題

（一）高速公路邊溝排水能力不強(qiáng)

與高速公路的邊溝排水強(qiáng)弱程度有很大相關(guān)性的，主要有：邊溝的表面粗糙度n，邊溝底水力坡度i以及邊溝截面尺寸與形狀三個(gè)重要的方面。邊溝底坡越大，公路排水的能力就越大，反之，則越小。比如說(shuō)：一般情況下，高速公路邊溝的最小坡度為0.3%，高速公路常用的底寬為60 厘米，上口寬為240 厘米的邊溝。很明顯，這樣的排水能力在平原微丘的地區(qū)是不可取的。主要是因?yàn)椋浩皆⑶鸬貐^(qū)一般情況下大于400 米的邊溝是非常少見(jiàn)的。根據(jù)這樣的情形，按照標(biāo)準(zhǔn)的要求，設(shè)計(jì)就會(huì)不夠合理。勢(shì)必會(huì)造成對(duì)公路的不良影響。對(duì)于填方段高速公路位于雞爪溝下游的邊溝，因規(guī)劃排水造成邊溝高于原地表時(shí)，易造成地表水浸泡路基。

（二）中央分隔帶的排水設(shè)計(jì)問(wèn)題

首先，在中央分隔帶中雖然有防滲層，但在實(shí)際情況下，防滲層通常起不到多大的作用。原因主要包括：邊溝的表面粗糙，瀝青不能夠粘結(jié)牢固等情況。再加上土工布因?yàn)榇嬖谥芽p，沒(méi)有能夠形成整體而達(dá)到完全不滲水的程度，使的防滲層不能起到應(yīng)有的作用；

其次，在對(duì)中央分隔層進(jìn)行施工的時(shí)候，在質(zhì)量方面沒(méi)有把握好，就會(huì)造成排水管的擁堵問(wèn)題。一方面造成橫向排水管標(biāo)高誤差，同時(shí)也造成了大量的水流向最底處，造成了中央隔離帶排水能力嚴(yán)重不足，從而導(dǎo)致下游中央分隔帶積水非常嚴(yán)重，進(jìn)而影響了高速公路路面的強(qiáng)度；

再次：由于分隔帶的設(shè)計(jì)問(wèn)題，通信入孔的設(shè)置會(huì)隔斷中央隔離帶的排水，從而使得中央隔離帶形成積水問(wèn)題。

三、高速公路排水設(shè)計(jì)的優(yōu)化策略

（一）優(yōu)化高速公路路基地面排水的設(shè)施

(1)邊溝

邊溝的類型有很多種，包括：梯形、矩形、流線型等等。在形狀上并無(wú)太多的要求，因?yàn)榭梢员ＷC流量的排除。邊溝的橫斷面形式及尺寸的選用取決于公路等級(jí)，邊溝設(shè)計(jì)流量、設(shè)置位置和地質(zhì)情況，可按《公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ01897）》中有關(guān)條款及計(jì)算方法確定不同排水長(zhǎng)度的排水?dāng)嗝娉叽?并對(duì)同一排水段落采取不同邊溝斷面的措施，以此降低工程量及用地?cái)?shù)量。

(2)排水溝

排水溝的形狀通常是梯形，這樣的設(shè)置有利于水的順利排除。尺寸大小根據(jù)水力水文計(jì)算確定。用于邊溝、截水溝、取土坑出水口的排水溝，由于流量較小可按照經(jīng)驗(yàn)取溝寬、溝深不小于半米就行，土質(zhì)邊坡坡度約為1: 1- 1:1.5，排水溝的縱坡通過(guò)水力計(jì)算擇優(yōu)選用，縱坡過(guò)大，易對(duì)排水溝產(chǎn)生刷。排水溝的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)最好能控制在500 米之內(nèi)。

(二)高速公路路基地下排水的設(shè)計(jì)

(1)明溝

明溝主要適用于路基上較少的潛水，也可以在排除潛水的同時(shí)排除路面的部分積水。明溝通常有形斷面和矩形斷面。明溝的優(yōu)點(diǎn)很多，施工簡(jiǎn)便，養(yǎng)護(hù)容易，造價(jià)低廉，是排除淺層地下水的較好措施。在明溝的開(kāi)挖過(guò)程中，一般是采用人工或者機(jī)械施工，施工的時(shí)候要注意地形的差異，防止安全事故的出現(xiàn)。

(2)暗溝

暗溝指的是在地面以下引排集中水流的溝渠，暗溝的施工要注意以下幾個(gè)方面：第一，在高速公路路基回填之前，當(dāng)挖出泉眼的時(shí)候，應(yīng)該按照泉眼范圍的大小，剝?nèi)ト凵厦娴母⊥?，挖成泉井，在上邊蓋上蓋板；第二，暗溝溝底縱坡不應(yīng)該小于1%，在使用暗管的時(shí)候，管底縱坡不應(yīng)該小于0.5%；第三，在施工的過(guò)程中，應(yīng)防止泥土或砂粒落入溝槽或泉眼，以免堵塞。暗溝頂可鋪筑碎（卵）石一層，上填砂礫。

（三）高速公路路面排水設(shè)計(jì)

(1) 分散漫流式路面排水

分散漫流式路表排水的工作原理是利用路面，是路面的積水分散開(kāi)，并迅速的流出公路。這種排水方式一般適用于路線縱坡平緩，匯水量不大，路堤較低，且邊坡坡面不會(huì)受到?jīng)_刷的路段，主要用于等級(jí)較低的公路上。

(2) 集中截流式路表排水。

集中截流式路表排水是指在公路某一段設(shè)置部分的攔水帶，將有各種原因造成的路面積水?dāng)r截在一定的范圍內(nèi)，通過(guò)一定距離設(shè)置的泄水口和路堤邊坡急流槽排入邊溝。這種排水方式一般適用于路堤較高，邊坡坡面未做防護(hù)而易遭受路面表面水流沖刷，或雖已采取防護(hù)措施但仍有可能受沖刷的地段。

四、結(jié)語(yǔ)

由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，交通1越來(lái)越發(fā)達(dá)，對(duì)公路的需求也越來(lái)越大。而水對(duì)高速公路的破壞性也很大。水在流淌的過(guò)程中一方面加劇了高速公路路基和路面結(jié)構(gòu)的破壞，同時(shí)也在一定程度上縮短了高速公路路面的使用壽命。對(duì)于工程的設(shè)計(jì)人員，應(yīng)當(dāng)根據(jù)道路的實(shí)際情況，注意公路中的各種因素，制定出合理而又理想的方案，使高速公路的人為排水系統(tǒng)與天然排水系統(tǒng)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，從而能夠更好地保證高速公路路基的穩(wěn)定性及路面的使用壽命。

參考文獻(xiàn)

[1] 日本道路公團(tuán).日本高速公路設(shè)計(jì)要領(lǐng)[M].交通部工程管理司編譯出版,2008.

篇4

【關(guān)鍵詞】公路；瀝青混凝土攔水緣石；設(shè)計(jì)

瀝青混凝土攔水緣石作為高等級(jí)公路路面排水設(shè)施的組成部分，在國(guó)外很常見(jiàn)。我國(guó)自京津塘高速公路采用后，已在多條高速公路建設(shè)中采用，效果良好。但是，目前國(guó)內(nèi)論及瀝青混凝土攔水緣石設(shè)計(jì)與施工的文獻(xiàn)資料不多，在設(shè)計(jì)與施工規(guī)范中，只提出了簡(jiǎn)單的要求。現(xiàn)行《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ032-94)中，有關(guān)瀝青混凝土路緣石施工的要求，是參照美國(guó)路緣石規(guī)范(SS-3)的有關(guān)規(guī)定編寫的，不盡周詳。

1 設(shè)計(jì)目的

水是影響公路質(zhì)量和使用品質(zhì)和一大要素，設(shè)計(jì)完善的排水系統(tǒng)是十分重要的。路面排水主要是排出路面范圍內(nèi)的降水即路面徑流，使之不沖刷填方邊坡，保持路基穩(wěn)定，提高路面的使用壽命，保證行車安全。對(duì)于高速公路來(lái)說(shuō)，因其路幅寬，降到路面上的雨水量較多，排水不暢的路面將形成積水，高速行車會(huì)使積水霧化，迷霧遮擋駕駛員視線，增加行車事故。而且，積水會(huì)降低路面的抗滑性能，增加行車的危險(xiǎn)性。另外，高速公路必須確保長(zhǎng)年通車，以及路基、路面和各種結(jié)構(gòu)物經(jīng)久耐用，保持完好的路容，減少養(yǎng)護(hù)工作量。因此，在路肩外側(cè)邊緣處設(shè)置攔水帶，攔截路面水流以形成側(cè)溝，通過(guò)泄水口、急流槽將側(cè)溝內(nèi)的水排入路基外的排水溝，以達(dá)到既保障路面排水暢通，又防止路面漫流沖刷路堤邊坡的要求。

2 設(shè)計(jì)原則

《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ014-97)的6.2.3條“高速公路、一級(jí)公路的路面排水”中，將路面排水劃分為路面排水、路肩排水和中央分隔帶排水三個(gè)部分組成。路面排水設(shè)施由路面橫坡、攔水帶(或矩形邊溝)、泄水口和急流槽組成，并對(duì)路面橫坡、泄水口的設(shè)置作了一般性規(guī)定，對(duì)于攔水帶的設(shè)置原則，沒(méi)有提及。而《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ014-95)的4.4.3條“路肩排水設(shè)施”中，將攔水帶作為路肩排水設(shè)施的一個(gè)組成部分，規(guī)定其縱坡應(yīng)與路面的縱坡一致，“當(dāng)路面縱坡小于0.3%時(shí)，可采用橫向分散排水方式將路面水排出路基，但路基填方應(yīng)進(jìn)行防護(hù)；當(dāng)路堤邊坡較高，采用橫向分散排水不經(jīng)濟(jì)時(shí)，應(yīng)采用縱向集中排水方式，在硬路肩邊緣設(shè)置攔水帶，并通過(guò)急流槽將水排出路基”。這里對(duì)是否設(shè)置攔水帶提出了兩個(gè)概念：一個(gè)是縱坡0.3%，另一個(gè)是路堤邊坡高度。

3 施工設(shè)備

瀝青混凝土攔水緣石成型機(jī)，國(guó)內(nèi)尚無(wú)成熟的產(chǎn)品，需進(jìn)口，已配備該設(shè)備的施工單位也不多。待到施工前安排生產(chǎn)時(shí)再進(jìn)口該設(shè)備，往往是措手不及。

從現(xiàn)有進(jìn)口的該類設(shè)備來(lái)看，以美國(guó)產(chǎn)的Technotest瀝青混凝土緣石成型機(jī)為例，其料斗很小，且相對(duì)位置高，施工中無(wú)法用運(yùn)料車直接將拌和好的瀝青混合料倒入料斗，而且因?yàn)榕渲氐囊螅隙凡荒芨拇?。通過(guò)實(shí)踐，施工中一般在運(yùn)料車后拖一低底盤平板車，進(jìn)料時(shí)先由運(yùn)料車卸一部分熱料在平板車上，再由人工鏟入料斗內(nèi)。因此，一般需5～8個(gè)工人同時(shí)操作，且工作溫度高，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，瀝青混合料也因攤鋪時(shí)間長(zhǎng)，易于冷卻，影響質(zhì)量。

另外，該設(shè)備無(wú)自行能力，其前進(jìn)的力量來(lái)自擠壓瀝青混凝土成型時(shí)的反作用力，因此速度不快，一般只能達(dá)到2～3.5m/min，遇到彎道、上坡等情況速度更慢。除掉天氣和檢修時(shí)間等影響因素，通常情況下一天只能完成2km。而且，每行進(jìn)20～50m還需停機(jī)一次，設(shè)置水簸箕以接上邊坡急流槽，大大影響了行進(jìn)速度。再加上該設(shè)備的螺旋輸送桿、傳動(dòng)鏈條、擠壓模型等均為磨擦易損件，需要經(jīng)常維護(hù)、修補(bǔ)、更新，在使用中很麻煩。

4 進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)理論

目前，我國(guó)對(duì)暴雨?duì)顟B(tài)下路面積水在路面合成坡度等因素的綜合作用下如何流動(dòng)，以及由此對(duì)公路本身造成的危害如何產(chǎn)生，尚沒(méi)有充足的理論依據(jù)。依靠經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)于各種相關(guān)因素之間的經(jīng)濟(jì)性分析更是無(wú)據(jù)可查。過(guò)去，部分專家以縱坡0.5%作為是否設(shè)置攔水帶的界定標(biāo)準(zhǔn)。后為提高可靠度，將界定標(biāo)準(zhǔn)改為縱坡0.3%，這里雖然坡度只差0.2個(gè)百分點(diǎn)，但在工程數(shù)量上的差別卻很大。

5 邊坡防護(hù)綜合設(shè)計(jì)

邊坡防護(hù)有植草防護(hù)、干(漿)砌片石防護(hù)和襯砌拱防護(hù)等多種形式，因原材料、人工費(fèi)用不同而使得各種防護(hù)形式的價(jià)格也高低不一。各地應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，對(duì)設(shè)置瀝青混凝土攔水緣石進(jìn)行綜合分析、設(shè)計(jì)。對(duì)于一般性低矮路堤，且漿砌片石防護(hù)單價(jià)不高的情況下，可不考慮路面縱坡大小，均采取滿砌防護(hù)而不設(shè)攔水帶；或者可以依據(jù)地形并結(jié)合排水設(shè)計(jì)，將邊坡改為局部緩坡，不設(shè)攔水帶，而采用路面漫流排水方式；另外，從美觀及施工方便角度出發(fā)，對(duì)于兩個(gè)挖方段之間設(shè)置瀝青混凝土攔水緣石長(zhǎng)度不足100m的段落，也可不設(shè)，而相應(yīng)加大防護(hù)工程的投入?？傊?，通過(guò)攔水帶和邊坡防護(hù)等從多方面加以綜合分析比較，在節(jié)約投資、保證質(zhì)量、節(jié)省工期的前提下，盡量減少設(shè)置攔水帶的數(shù)量。

6 加強(qiáng)施工組織管理

在施工組織計(jì)劃中，應(yīng)盡早安排瀝青混凝土攔水緣石的生產(chǎn)，提前落實(shí)施工設(shè)備、人員與施工方案，并在購(gòu)置設(shè)備的同時(shí)預(yù)先準(zhǔn)備充分的備件，落實(shí)專人負(fù)責(zé)，在施工過(guò)程中勤保養(yǎng)勤維護(hù)，保證設(shè)備最有效地工作。并且，應(yīng)加強(qiáng)施工組織管理，合理安排生產(chǎn)，歇人不停機(jī)，盡量延長(zhǎng)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，盡量減少對(duì)其它設(shè)施及整個(gè)工程的制約作用。

同時(shí)，建議我國(guó)的公路機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)單位加緊對(duì)國(guó)產(chǎn)瀝青混凝土緣石成型機(jī)的開(kāi)發(fā)與研制，以滿足我國(guó)日益增長(zhǎng)的高等級(jí)公路的建設(shè)需要。

總之，對(duì)于高等級(jí)公路瀝青混凝土攔水緣石的設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)立足于各地區(qū)自然條件、降水量和原材料的來(lái)源等情況，因地制宜，結(jié)合整個(gè)道路排水系統(tǒng)，從功能性、質(zhì)量可靠性、經(jīng)濟(jì)性等多方面加以綜合考慮，不可簡(jiǎn)單片面而造成浪費(fèi)。目前，我國(guó)高等級(jí)公路的建設(shè)還處在發(fā)展階段，某些設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)思想還不夠成熟，各施工單位的施工方法及施工水平也不盡相同。只有各級(jí)公路設(shè)計(jì)、建設(shè)、管理等部門形成共識(shí)，深入研究，才能不斷提高設(shè)計(jì)與建設(shè)水平。

參考文獻(xiàn)

[1]《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ014-97)

篇5

關(guān)鍵詞：水泥混凝土路面；舒適性；平整度；DBI技術(shù)；鋼筋混凝土路面；鋼纖維混凝土路面

高等級(jí)公路特別是高速公路路面要求安全、快速、暢通和舒適，為行駛的車輛和行人提供良好的環(huán)境及優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。高等級(jí)公路水泥混凝土路面舒適性問(wèn)題相當(dāng)重要，改進(jìn)和提高行車舒適性是水泥混凝土路面研究、設(shè)計(jì)、施工養(yǎng)護(hù)及運(yùn)營(yíng)管理的一個(gè)重要發(fā)展方向，是水泥混凝土路面建設(shè)中必須著力解決的重要問(wèn)題之一。如果我們新建的很多高速公路水泥混凝土路面舒適性不好，不能給車輛和行人提供安全舒適的服務(wù)，那么，水泥混凝土路面這種高級(jí)路面形式就有可能被擠出高速公路，不能在高等級(jí)公路上很好地推廣運(yùn)用，只能作為低等級(jí)公路的路面結(jié)構(gòu)。然而作為低等級(jí)公路的路面結(jié)構(gòu)，與層瀝青路面相比，它在造價(jià)及施工工藝上無(wú)優(yōu)勢(shì)可說(shuō)。

水泥混凝土路面的行車舒適性之所以重要，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）影響到高速公路對(duì)“黑色”路面或水泥“白色”路面兩種形式的選擇和正確。我國(guó)高速公路目前大多數(shù)選用瀝青混凝土路面，重要原因之一是在相同的平整度條件下，水泥混凝土剛性路面不及瀝青性路面舒適。

（2）影響運(yùn)營(yíng)效果。舒適性不佳的水泥混凝土路面降低行車時(shí)速，增加車輛的顛簸，增大車輪對(duì)路面的沖擊破壞力，加速路面破損，導(dǎo)致其養(yǎng)護(hù)難度增大，養(yǎng)護(hù)費(fèi)用增加。同時(shí)又加速車輛的損壞、運(yùn)營(yíng)成本增大，間接影響行車安全和舒適程度。

（3）由于其舒適性不佳使水泥混凝土路面的服務(wù)水平降低，影響了水泥混凝土路面在高等級(jí)公路上的建設(shè)數(shù)量，使我國(guó)大量豐富的水泥資源得不到很好的利用，其它與之相聯(lián)系的資源也是如此。

因此，有必要對(duì)水泥混凝土路面的舒適性開(kāi)展研究，以便推進(jìn)水泥混凝土路面在我省高速公路上的廣泛使用，尤其是目前國(guó)家正在實(shí)行西部大發(fā)展的戰(zhàn)略。我省是全國(guó)生產(chǎn)水泥的大省，近幾年來(lái)每年生產(chǎn)水泥量大約200萬(wàn)t，具有豐富的水泥資源。2003年底我省建成的瀝青與水泥混凝土兩種高級(jí)路面總和2500多公里，其中水泥混凝土路面200多公里，占總數(shù)的1/10，由于其水泥混凝土路面舒適性不佳，在我省的高等級(jí)公路建設(shè)中比較少。

1 改善水泥混凝土路面舒適性的基本技術(shù)途徑

（1）提高路基壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)，使用沖擊壓實(shí)，改善技術(shù)，提高路基穩(wěn)固性，最大限度地減少路面縱曲線的垂直沉降變形，提高高速行車時(shí)大波長(zhǎng)的平整度，從而改善舒適性。

（2）填方段落，從填前處理開(kāi)始，每層分層水平填筑，嚴(yán)格控制其層厚，全部選用透水性好的耐壓、耐磨沉降下的原材料填筑。

（3）選用更耐沖刷的貧混凝土基層，減少由于局部塌陷沉降引起的斷板、斷角、面板破壞現(xiàn)象，減少?zèng)_刷脫空形成的面板錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象。

（4）改進(jìn)水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在高等級(jí)公路上使用每條縮縫插傳力桿的混凝土路面，選用更加舒適的連續(xù)鋼筋混凝土路面或鋼纖維混凝土路面。

（5）使用滑模推鋪機(jī)械提高水泥混凝土路面的施工平整度，改善交工通車時(shí)平整度。

2 提高路基、基層的穩(wěn)固性

路基與基層的穩(wěn)固性對(duì)路面舒適性的影響主要表現(xiàn)在局部不均勻的垂直下沉，當(dāng)不均勻沉降面積較小時(shí)，表現(xiàn)為面板將局部脫空，產(chǎn)生斷板、斷角的結(jié)構(gòu)性破壞或粉碎性面板破損，在這些部位行車有顯著的跳車臺(tái)檻，導(dǎo)致強(qiáng)烈的行車顛簸。當(dāng)下沉面積較大時(shí)，在水泥混凝土路面上主要表現(xiàn)為設(shè)計(jì)縱曲線的喪失，大波長(zhǎng)嚴(yán)重不平整，行車忽悠。在上述兩種情況下，司乘人員均極不舒服。從舒服性和結(jié)構(gòu)完整兩方面均要求提高水泥混凝土路面路基的穩(wěn)固性。

2．1 路基穩(wěn)固性措施

設(shè)計(jì)規(guī)范和施工規(guī)范均在相關(guān)條款中強(qiáng)調(diào)了路基的穩(wěn)固性：路基應(yīng)穩(wěn)定、密實(shí)、均質(zhì)，對(duì)路面結(jié)構(gòu)提供均勻的支承。施工規(guī)范還要求：對(duì)橋頭、軟基、高填方、填挖方交界等處的路基段，應(yīng)進(jìn)行連續(xù)沉降觀測(cè)，并采取均實(shí)有效的措施，保證路基的穩(wěn)固性。

施工規(guī)范在條文說(shuō)明中建議的路基穩(wěn)固措施如下：

（1）提高高等級(jí)公路水泥混凝土路面路基的壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)。已經(jīng)頒布自2004年5月1日起開(kāi)始執(zhí)行的《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTJB01—2003）中，已經(jīng)全面提高了路基的壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)。多年來(lái)，在所以參與建設(shè)的高速公路水泥混凝土路面工程中已經(jīng)提高了一級(jí)的壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)踐證明是有效的。

（2）對(duì)顆粒粒徑較粗的粘土、沙土、沙礫、礫料土乃至爆破土方，均可采用沖擊壓實(shí)技術(shù)提高路基的穩(wěn)固性，它對(duì)路基壓實(shí)度的影響深度可達(dá)1.5m，如果路基高度較低，則可僅在路床頂面沖擊壓實(shí)，沖擊壓實(shí)后的路基上部可達(dá)到97%左右的壓實(shí)度。對(duì)于填方高度較高的路基，可按1～1.5m沖壓一層，逐層沖壓至路床。目前，南非蘭派公司的沖壓技術(shù)有所進(jìn)步，可在沖壓過(guò)程中檢測(cè)出每個(gè)沖壓點(diǎn)的壓實(shí)度，并能夠描繪出沖壓后路基的各點(diǎn)壓實(shí)度彩繪等值線圖。

（3）對(duì)于高塑性指數(shù)的粘土，當(dāng)其含水量較高時(shí)，上述兩種技術(shù)措施均無(wú)法湊效，可采用石灰改善土技術(shù)。石灰改善土與基層適用的石灰土不同的是：改善土的石灰劑是僅有石灰土的1/2～1/3。目前國(guó)內(nèi)外有各種土壤固化劑也可選用，使用前應(yīng)做固化效果的檢驗(yàn)，但是土壤固化劑的造價(jià)不可能低于石灰。

篇6

1.1現(xiàn)有路面結(jié)構(gòu)組成及運(yùn)營(yíng)維修情況

本段高速公路現(xiàn)有路面結(jié)構(gòu)為：面層為瀝青混凝土，基層為水泥穩(wěn)定砂礫，底基層為天然砂礫，路面結(jié)構(gòu)層厚度總體較薄。截止到2009年，本段高速公路已運(yùn)營(yíng)了十余年，在長(zhǎng)期交通荷載和氣候環(huán)境因素作用下，路面普遍出現(xiàn)了縱向裂縫、橫向裂縫、沉陷、泛油與車轍等病害。2009年9月~2010年10月，完成了該段高速公路舊路面病害處理及罩面施工。隨著2010～2012年交通量的迅猛增長(zhǎng)，路面又出現(xiàn)了新的裂縫、沉陷、泛油、車轍等病害，養(yǎng)護(hù)部門已對(duì)其做過(guò)細(xì)致的修補(bǔ)，目前使用狀況良好。

1.2現(xiàn)有路面破損狀況

對(duì)本段高速公路路面進(jìn)行調(diào)查與檢測(cè)，內(nèi)容包括：路面病害調(diào)查、回彈彎沉檢測(cè)、平整度檢測(cè)、探地雷達(dá)檢測(cè)、路面取芯與試驗(yàn)。在調(diào)查檢測(cè)與試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，依據(jù)《公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)分析?，F(xiàn)有路面檢測(cè)與評(píng)價(jià)結(jié)果為：使用狀況良好，整體強(qiáng)度高，但局部病害嚴(yán)重；路面面層2013年5月第9期HighwayEngineering道路工程病害較為普遍，典型病害有裂縫、龜裂、泛油等，PCI評(píng)價(jià)為中、差的路段較多；路面彎沉檢測(cè)結(jié)果較好，路面結(jié)構(gòu)層強(qiáng)度高，PSSI評(píng)價(jià)為良；探地雷達(dá)檢測(cè)和路面鉆芯取樣試驗(yàn)表明，沿線各層厚度均勻，整體強(qiáng)度較好，但是全線的瀝青中、下面層礦料級(jí)配波動(dòng)較大。結(jié)合現(xiàn)有路面檢測(cè)與評(píng)價(jià)結(jié)果以及管理單位提供的相關(guān)材料，認(rèn)為現(xiàn)有路面的主要病害為：橫向裂縫、平整度不足、泛油。

1.3路面病害原因分析

吐烏大高速公路的主要病害是橫向裂縫，寬度為10～20mm。橫向裂縫對(duì)行車的舒適性有較大的影響，行駛過(guò)程中有明顯的跳車。本段高速公路全線采用水泥穩(wěn)定砂礫材料作為基層，所經(jīng)地區(qū)屬大陸性干旱氣候，冬季寒冷，溫差大，氣溫升降劇烈。經(jīng)過(guò)病害分析，判斷橫向裂縫為溫縮開(kāi)裂、半剛性基層反射裂縫以及這兩種原因的綜合作用形成的橫向裂縫。吐烏大高速公路上下行線平整度普遍較差，主要原因在于瀝青混合料面層的變形，包括重復(fù)行車荷載作用下的壓密變形和路面車轍。根據(jù)路況調(diào)查，在夏季高溫季節(jié)六七月份，吐烏大高速公路路面出現(xiàn)大量的泛油現(xiàn)象，分析認(rèn)為主要有以下兩個(gè)方面的原因。新疆地區(qū)夏季溫度很高，特別是該高速公路項(xiàng)目所在地區(qū)夏季的最高溫度可達(dá)到50℃以上，在強(qiáng)烈的日照作用下地表溫度可達(dá)到80℃。高溫使瀝青變軟，在車輛荷載的作用下進(jìn)一步擠密，過(guò)多的自由瀝青擠壓到路面表面形成泛油現(xiàn)象。1.3.3.2路面上面層瀝青含量偏高路面取芯及室內(nèi)試驗(yàn)表明：上面層瀝青從瀝青混凝土層的內(nèi)部和下部向上移動(dòng)，使表面有過(guò)多瀝青，部分路段存在明顯的車轍，上面層的高溫穩(wěn)定性較差。這也是造成路面高溫穩(wěn)定性較差、產(chǎn)生泛油的原因之一。

1.4路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)策

結(jié)合本段路面病害原因分析，沿線氣候環(huán)境惡劣，地質(zhì)條件復(fù)雜，因此在瀝青混合料設(shè)計(jì)中，以高溫抗車轍、低溫抗開(kāi)裂作為重要設(shè)計(jì)指標(biāo)，需提高溫度穩(wěn)定性并均衡協(xié)調(diào)兩者對(duì)于材料技術(shù)指標(biāo)及配比設(shè)計(jì)的要求。建議使用改性瀝青，如SBS改性瀝青、SBR改性瀝青。半剛性基層設(shè)計(jì)時(shí)為有效減少水泥穩(wěn)定砂礫基層的收縮開(kāi)裂，建議采用較低的水泥劑量，并嚴(yán)格控制半剛性基層的厚度。施工時(shí)注意基層7d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度要嚴(yán)格控制在3～4MPa。

2擴(kuò)建路面設(shè)計(jì)原則

2.1分車道設(shè)計(jì)新建路面結(jié)構(gòu)

根據(jù)改擴(kuò)建后八車道高速公路車輛運(yùn)行特點(diǎn)，自中央分隔帶向外第一、二車道行駛車輛為小型車、中型車，行駛速度相對(duì)較快，一般作為輕載交通車道，第三、四車道行駛車輛為大型車、中型車，行駛速度相對(duì)較慢，一般作為重載交通車道。結(jié)合改擴(kuò)建后八車道高速公路車輛運(yùn)行特點(diǎn)，將現(xiàn)有路面作為老路改建利用車道，按輕載交通進(jìn)行設(shè)計(jì)；第三、第四車道和硬路肩全部新建路面，按重載交通進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2.2原有路面病害處治

原有路面病害處治可分為面層病害處治和基層病害處治。其中面層病害主要有裂縫、龜裂、車轍、坑槽等，基層病害主要表現(xiàn)為基層破碎及路面沉陷。改擴(kuò)建項(xiàng)目為利用原有路面，就擬定路面病害程度的劃分標(biāo)準(zhǔn)制定不同的路面病害處治原則。原有路面面層出現(xiàn)坑槽、沉陷、龜裂、疲勞裂縫、橫向裂縫連續(xù)、集料剝離等病害時(shí)就需挖除原有路面的面層，并按調(diào)坡后的路面標(biāo)高重新加鋪瀝青混凝土面層。對(duì)原有路面基層進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，基層松散、破碎、橫向裂縫連續(xù)等病害為嚴(yán)重破損，需挖除重建。對(duì)原有路面底基層原則上不翻修，個(gè)別情況視需要確定。根據(jù)以上路面病害、破損嚴(yán)重程度，確定本項(xiàng)目路面破損、病害處治原則，對(duì)原有路面病害進(jìn)行處治后方可利用。

2.3路拱橫坡銜接

路面縱面設(shè)計(jì)時(shí)兼顧老路面橫坡改建需要。路面調(diào)縱坡前必須核對(duì)老路面原橫向坡度，要求改建路面和新建路面均按同一橫坡控制，超高路段按設(shè)計(jì)橫坡確定；當(dāng)原老路面橫坡小于設(shè)計(jì)值時(shí)，可適當(dāng)抬高路面縱坡，當(dāng)原路面橫坡大于設(shè)計(jì)值時(shí)，可適當(dāng)降低路面縱坡，盡量控制老路行車道路面標(biāo)高，使其在原老路面罩面標(biāo)高基礎(chǔ)上少量抬高。橋頭原伸縮縫處標(biāo)高不變，作為縱坡調(diào)整的控制點(diǎn)，橋面鋪裝按現(xiàn)有縱面進(jìn)行施工，不考慮縱面調(diào)整，保證鋪裝厚度的穩(wěn)定。

2.4路面結(jié)構(gòu)拼接

對(duì)現(xiàn)有路面進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)利用時(shí)，為了提高老路基強(qiáng)度，保證新建路面下路基強(qiáng)度的均勻性，將現(xiàn)有路面硬路肩和土路肩全部挖除，第三、第四車道與硬路肩新建路面。對(duì)現(xiàn)有路面開(kāi)挖臺(tái)階，臺(tái)階每級(jí)寬30cm，并在基層頂部鋪設(shè)寬2m的玻璃纖維格柵，防止新舊路面產(chǎn)生縱向裂縫。2.5現(xiàn)有路面再利用分析為了減少老路面廢料對(duì)環(huán)境的污染、降低路面工程造價(jià)，對(duì)老路面材料進(jìn)行回收并充分利用，現(xiàn)有路面銑刨的瀝青混凝土舊料和基層舊料分開(kāi)堆放，把瀝青混凝土舊料、基層舊料、石屑和水泥按一定的配合比摻合進(jìn)行再生利用。

3新建路面設(shè)計(jì)

3.1累計(jì)當(dāng)量軸次計(jì)算

根據(jù)交通量預(yù)測(cè)結(jié)果，吐烏大高速公路交通組成主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：a）客車、拖掛車、集裝箱所占比重較大，并逐年增長(zhǎng)；b）大客車、小貨車、中貨車、大貨車、特大貨車所占比重較小，其中大客車、中貨車、大貨車、特大貨車所占比重逐年減少，小貨車比重基本不變。根據(jù)未來(lái)特征年交通量預(yù)測(cè)：吐魯番至達(dá)坂城、達(dá)坂城至烏拉泊段在設(shè)計(jì)基年2020年的交通量分別達(dá)到了21794pcu/d、33712pcu/d，其中客車和貨車的比例為3∶2。新建雙向八車道路面設(shè)計(jì)，按《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》選取設(shè)計(jì)參數(shù)，公路等級(jí)系數(shù)Ac=1，面層類型系數(shù)As=1，路面結(jié)構(gòu)類型系數(shù)Ab=1，車道分布系數(shù)η＝0.5。3.1.3計(jì)算結(jié)果按分道行駛設(shè)計(jì)原則，第三、四車道及硬路肩新建路面為重載交通作用路面，累計(jì)當(dāng)量軸次為5.2×107次/車道，設(shè)計(jì)彎沉計(jì)為23.2（0.01mm）。

3.2新建路面結(jié)構(gòu)

新建路面結(jié)構(gòu)組合及厚度如下：上面層為5cm中粒式SBS改性瀝青混凝土（AC—16C）；中面層為6cm中粒式SBS改性瀝青混凝土（AC—20C）；下面層為8cm瀝青穩(wěn)定碎石（ATB—25F）；封層為瀝青表面處治下封層（S12）；基層為32cm4.5%水泥穩(wěn)定砂礫；底基層為20cm3%水泥穩(wěn)定砂礫。

4老路面改建設(shè)計(jì)

4.1原有路面當(dāng)量模量計(jì)算及累計(jì)軸載計(jì)算

根據(jù)各路段原路面實(shí)測(cè)彎沉值，按《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD50—2006）中改建路面的當(dāng)量模量計(jì)算公式得出原有路面當(dāng)量模量，再根據(jù)原有路面當(dāng)量模量計(jì)算出路面補(bǔ)強(qiáng)厚度。依據(jù)原有老路檢測(cè)與評(píng)價(jià)，計(jì)算得出原有路面上、下行線的當(dāng)量模量分別為668.5、878MPa。按分道行駛設(shè)計(jì)原則，第一、二車道為老路改建利用，為輕載交通作用路面，累計(jì)當(dāng)量軸次為3.71×107次/車道，設(shè)計(jì)彎沉值為29.1（0.01mm）。

4.2原有路面結(jié)構(gòu)

假設(shè)加鋪層為四層，采用設(shè)計(jì)累計(jì)當(dāng)量軸次3.71×107次、路面設(shè)計(jì)彎沉值0.291mm驗(yàn)算補(bǔ)強(qiáng)層厚度。補(bǔ)強(qiáng)路面結(jié)構(gòu)層為：5cm中粒式SBS改性瀝青混凝土（AC—16C）+6cm粗粒式SBS改性瀝青混凝土（AC—20C）+8cm瀝青穩(wěn)定碎石（ATB—25F）。經(jīng)驗(yàn)算，水泥穩(wěn)定砂礫補(bǔ)強(qiáng)層厚度為18cm時(shí)就能滿足設(shè)計(jì)彎沉值的要求。

5結(jié)語(yǔ)

篇7

關(guān)鍵詞：高速公路；改擴(kuò)建工程；路面結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)方案

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)步伐的加快，城市交通量逐年劇增，對(duì)高速公路路面結(jié)構(gòu)的承載力、厚實(shí)度等方面也提出了更高的要求。許多早期的高速公路由于受到交通量增加、車輛超載和施工質(zhì)量等因素的影響，造成路面水泥混凝土出現(xiàn)了大面積損壞的情況，嚴(yán)重威脅到路面行車的安全。同時(shí)路面后期養(yǎng)護(hù)比較困難，維修成本高，道路行駛舒適度大為降低，這也導(dǎo)致高速公路整體服務(wù)水平的下降。目前針對(duì)高速公路路面改擴(kuò)建工程的實(shí)施方案有很多，道路管理人員需要做好路面使用狀況和檢測(cè)分析等方面的工作，制定出適合道路路面改造的方案，才能真正提高高速公路的整體服務(wù)水平。本文結(jié)合工程實(shí)例探討了高速公路改擴(kuò)建工程的設(shè)計(jì)方案，希望對(duì)類似的研究有所幫助。

1 工程概述

某高速公路于1998年建成通車，建成10多年后，由于各種因素的影響，高速公路服務(wù)水平下降，為解決這些問(wèn)題，決定對(duì)該高速公路進(jìn)行擴(kuò)容改造。其中路面改造設(shè)計(jì)主要是在調(diào)查檢測(cè)的基礎(chǔ)上分析病害原因，確定路面處理方案，確保改造工程質(zhì)量。

2 原有路面使用狀況及檢測(cè)分析

2.1 原有路面結(jié)構(gòu)

高速公路改擴(kuò)建工程由六車道路基寬度33.50m加寬為42m的雙向八車道。原道路橫斷面為：路面寬度12.25m×2，雙向六車道，設(shè)中央混凝土防撞墻，中央分隔帶寬度2.2m，瀝青路肩寬2.9m×2，土路肩0.5m×2。原路面結(jié)構(gòu)見(jiàn)表1。

2.2 路面損壞狀況調(diào)查與評(píng)價(jià)

路面損壞狀況以病害類型、輕重程度、出現(xiàn)的范圍和密度三項(xiàng)屬性表征，各種病害和輕重程度出現(xiàn)的范圍和密度，以調(diào)查路段內(nèi)出現(xiàn)該種病害和輕重程度等級(jí)的混凝土板塊占該路段板塊總數(shù)的百分率計(jì)。

經(jīng)過(guò)全線逐板調(diào)查，依照路面損壞狀況分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)《公路水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》（JTJ073.1-2001）5.2.2中的計(jì)算方法，對(duì)上行、下行共六個(gè)車道進(jìn)行計(jì)算、匯總，得出本路段各個(gè)車道的路面損壞狀況的百分比見(jiàn)表2。

根據(jù)路況調(diào)查的數(shù)據(jù)，對(duì)本路段路面損壞狀況分析評(píng)價(jià)如下：

（1）上、下行方向現(xiàn)狀道路的損壞程度十分接近，總體來(lái)看，上行線要好于下行線。

（2）從統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)看，目前路面損壞已相當(dāng)嚴(yán)重，并且三條車道的病害程度很不均衡。第三車道的損壞最為嚴(yán)重，路況評(píng)價(jià)等級(jí)為“次”和“差”的路段超過(guò)80%，這主要是由于該車道行駛的車輛多數(shù)為貨車等重載車的緣故。

另外從檢測(cè)情況來(lái)看，各段落的平均錯(cuò)臺(tái)量都比較小，這主要得益于日常養(yǎng)護(hù)及時(shí)。但是從現(xiàn)場(chǎng)的錯(cuò)臺(tái)打磨情況來(lái)看，路面板塊錯(cuò)臺(tái)病害出現(xiàn)的范圍并不小。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，本路平均斷板率都超過(guò)了20%。下行線的路面損壞狀況比上行線更為嚴(yán)峻，這反映出地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的差異對(duì)交通流的影響。

2.3 路面結(jié)構(gòu)承載能力調(diào)查和評(píng)價(jià)

路面結(jié)構(gòu)承載能力反映了路面的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度特性，是路面改擴(kuò)建設(shè)計(jì)以及施工現(xiàn)場(chǎng)控制的重要參數(shù)。

2.3.1 基層頂面當(dāng)量回彈模量

基層頂面當(dāng)量回彈模量是改建路面結(jié)構(gòu)計(jì)算的重要參數(shù)，一般是采用落錘式彎沉儀量測(cè)彎沉曲線，然后根據(jù)彈性地基板理論反算得到。通過(guò)檢測(cè)并計(jì)算得知，上行方向基層頂面當(dāng)量回彈模量代表值為151MPa，下行方向基層頂面當(dāng)量回彈模量代表值為145MPa。

2.3.2 接縫傳荷能力

本路段舊水泥混凝土板接縫傳荷能力利用落錘式彎沉儀采用彎沉測(cè)試法評(píng)定，根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)分析上行、下行方向路面接縫傳荷能力。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果分析，高速公路水泥混凝土路面上行、下行方向接縫傳荷能力差異較為明顯。下行方向路面接縫傳荷能力相對(duì)優(yōu)于上行方向。

從以上檢測(cè)結(jié)果可知：本路段的傳荷能力不理想，主要原因在于原設(shè)計(jì)中對(duì)橫向縮縫未設(shè)置傳力桿。這對(duì)水泥路面板的受力狀態(tài)不利，也是目前本路段路面破壞嚴(yán)重的一個(gè)原因。

2.4 路面結(jié)構(gòu)層厚度和強(qiáng)度檢測(cè)

為了確定舊水泥混凝土路面板結(jié)構(gòu)厚度及強(qiáng)度參數(shù)，并對(duì)現(xiàn)狀道路的病害進(jìn)行輔助分析，需要開(kāi)展鉆芯調(diào)查工作。本次鉆芯調(diào)查以第二、第三車道為主，每個(gè)車道鉆孔的布置間距約為1km，并對(duì)路面病害嚴(yán)重路段進(jìn)行了局部加密。經(jīng)過(guò)計(jì)算，舊水泥混凝土路面板的厚度標(biāo)準(zhǔn)值為25.3cm，二灰基層厚度標(biāo)準(zhǔn)值為18.2cm，可以此作為路面結(jié)構(gòu)驗(yàn)算的舊路面板的厚度參數(shù)。

按照《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD40-2002）中規(guī)定的有關(guān)試驗(yàn)方法和計(jì)算方法計(jì)算得到舊水泥混凝土路面板的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為5.49MPa，彎拉彈性模量為34.1GPa，二灰基層抗壓強(qiáng)度平均值為6.85MPa，可以此作為路面結(jié)構(gòu)驗(yàn)算的舊路面板的模量參數(shù)。

從檢測(cè)結(jié)果來(lái)看，二灰基層依然具有較高的強(qiáng)度，抗壓強(qiáng)度平均值達(dá)到6.85MPa，對(duì)改擴(kuò)建項(xiàng)目具有較大的利用價(jià)值。

3 路面方案設(shè)計(jì)及比選

根據(jù)調(diào)查舊路的技術(shù)狀況和交通荷載狀況等，借鑒國(guó)內(nèi)改擴(kuò)建項(xiàng)目路面工程的設(shè)計(jì)理念、施工經(jīng)驗(yàn)、使用效果和發(fā)展趨勢(shì)，充分利用舊路資源，合理地就地取材，提出以下三個(gè)比選方案：

方案一：通過(guò)全面地路面病害調(diào)查、檢測(cè)及處治，徹底消除舊路病害，充分利用原水泥路面結(jié)構(gòu)層，以加鋪為主、局部路面挖補(bǔ)并加鋪瀝青混凝土面層；拼接部分按原路面結(jié)構(gòu)類型鋪筑至舊路標(biāo)高后，一起連續(xù)施工各加鋪層。結(jié)構(gòu)方案見(jiàn)表3。

方案一路面總厚度為82cm，充分利用了原路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，合理利用舊路面結(jié)構(gòu)材料，易于實(shí)施，施工周期短些，對(duì)交通影響較小，造價(jià)略低。對(duì)路橋標(biāo)高的銜接、天橋凈空等問(wèn)題有一定的影響。利用瀝青混凝土和滿鋪玻纖格柵組合，能夠延緩反射裂縫，該方案需對(duì)現(xiàn)有路面病害進(jìn)行徹底處理，否則易留下隱患。適用于舊路面破損狀況為優(yōu)和良、平均彎沉值

方案二：舊路部分挖除原水泥混凝土面板，處治基層病害；加寬部分采用新建瀝青路面結(jié)構(gòu)層銜接。破碎的舊混凝土板加工成碎石后用于路床、第一、第二車道下路面底基層，結(jié)構(gòu)方案見(jiàn)表4。

方案二路面總厚度為95cm，徹底解決舊水泥路面病害問(wèn)題，較理想地再生利用舊路面結(jié)構(gòu)材料。屬于瀝青路面結(jié)構(gòu)，使用壽命較長(zhǎng)。對(duì)路橋標(biāo)高的銜接、天橋凈空等問(wèn)題有一定的影響。該方案在挖除舊水泥混凝土板時(shí)，受雨水天氣和施工機(jī)械特別是履帶式機(jī)械等施工因素的影響，須考慮更換部分舊路面的基層結(jié)構(gòu)。施工周期略長(zhǎng)，對(duì)交通有一定的影響，造價(jià)略高。適用于舊路面破損狀況為中及以下、平均彎沉值>0.45mm的路段。

方案三：對(duì)將原水泥混凝土面板進(jìn)行碎石化處理；拓寬部分采用新建瀝青路面結(jié)構(gòu)層銜接，結(jié)構(gòu)方案見(jiàn)表5。

方案三路面總厚度為113cm，在一定程度上解決了舊水泥路面病害問(wèn)題，并有效利用了舊路面結(jié)構(gòu)，使用壽命較長(zhǎng)。對(duì)路橋標(biāo)高的銜接、天橋凈空等問(wèn)題有較大的影響。該方案對(duì)破碎穩(wěn)固舊水泥混凝土板施工控制要求高，否則易出現(xiàn)因混凝土板不穩(wěn)固而造成路面反射裂縫的出現(xiàn)，影響路面的使用壽命。施工周期長(zhǎng)，對(duì)交通影響大，造價(jià)略高。適用于舊路面破損狀況為中及以下、平均彎沉值>0.45mm的路段。

綜合本路段路面的檢測(cè)數(shù)據(jù)，本路段路面的斷板率高，脫空率大，傳荷能力差，相鄰板邊平均彎沉值大，按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)舊混凝土板進(jìn)行處治的比例極高。根據(jù)目前舊路路面狀況，參考高速公路改擴(kuò)建的施工情況，綜合經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、潛在的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)、對(duì)交通的影響和資源節(jié)約、環(huán)境友好等因素，本項(xiàng)目推薦采用方案二的瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)。

4 結(jié)語(yǔ)

高速公路路面改擴(kuò)建工程的實(shí)施對(duì)提高道路的行車安全具有重要意義。因此，道路管理人員需要結(jié)合道路路面的實(shí)際情況，制定出符合路面改造要求的方案，并加強(qiáng)方案實(shí)施各個(gè)環(huán)節(jié)的工作，從而提高高速公路的服務(wù)水平。本工程實(shí)施方案后，已通車運(yùn)營(yíng)，未發(fā)生病害，效果良好，也為舊路面改造積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

篇8

關(guān)鍵詞:路側(cè)安全設(shè)計(jì);路側(cè)安全問(wèn)題;路側(cè)安全對(duì)策

中圖分類號(hào)：TU972+.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

1 路側(cè)安全設(shè)計(jì)理念

美國(guó)在20世紀(jì)60年代末就把路側(cè)安全設(shè)計(jì)納入道路設(shè)計(jì)規(guī)范,到20世紀(jì)80年代末期,一些發(fā)達(dá)國(guó)家提出了寬容路側(cè)安全設(shè)計(jì)理念,開(kāi)始將路側(cè)安全設(shè)計(jì)引進(jìn)道路設(shè)計(jì)過(guò)程中。路側(cè)安全設(shè)計(jì)應(yīng)為沖出路面的駕駛員提供可以重新控制車輛并返回路面的空間,即使無(wú)法返回路面,也會(huì)使其某種程度的過(guò)失在道路交通系統(tǒng)中化解,最大限度降低事故的嚴(yán)重程度。

1.1 路側(cè)安全設(shè)計(jì)

路側(cè)安全設(shè)計(jì)的核心是在路側(cè)設(shè)計(jì)過(guò)程中體現(xiàn)寬容設(shè)計(jì)理念,即容錯(cuò)能力設(shè)計(jì),需要設(shè)計(jì)人員提供盡可能減少事故發(fā)生或降低事故嚴(yán)重程度的設(shè)計(jì)對(duì)策,即:不管什么原因致使車輛駛出路外,路側(cè)環(huán)境都應(yīng)該盡可能為駕駛員提供一個(gè)平緩且無(wú)障礙物的路側(cè)凈區(qū),以有效提供路側(cè)安全性。理想的路側(cè)安全環(huán)境應(yīng)該對(duì)沖出路外車輛提供充分的安全保證,既不會(huì)在邊坡上發(fā)生翻車,也不會(huì)與危險(xiǎn)物發(fā)生碰撞,即便是不可避免地與危險(xiǎn)物發(fā)生碰撞,仍應(yīng)保證碰撞的后果最輕。

1.2 路側(cè)安全設(shè)計(jì)的原則

路側(cè)安全設(shè)計(jì)理念的核心是寬容設(shè)計(jì),即要求工程師的設(shè)計(jì)具有“容錯(cuò)”的特性,能夠最大程度降低路側(cè)事故發(fā)生頻次與事故的嚴(yán)重性。其主要的設(shè)計(jì)原則如下：

1) 足夠的路側(cè)安全凈區(qū)。

2) 良好的邊溝、邊坡設(shè)計(jì)。

3) 安全的路肩及護(hù)欄設(shè)計(jì)。

2 路側(cè)安全存在的問(wèn)題

由于我國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)在高速公路路側(cè)設(shè)計(jì)中未充分考慮路側(cè)安全性,近年來(lái)才通過(guò)項(xiàng)目安全性評(píng)價(jià)、對(duì)高速公路路側(cè)安全性進(jìn)行重視,而且目前許多高速公路項(xiàng)目并沒(méi)有進(jìn)行安全性評(píng)價(jià),因此在我國(guó)路側(cè)安全性方面主要存在以下問(wèn)題：

1) 路側(cè)護(hù)欄設(shè)置不當(dāng)

(1) 路側(cè)護(hù)欄的防撞能力不足；

(2) 護(hù)欄端頭處理不當(dāng)；

(3) 護(hù)欄過(guò)渡段的設(shè)置不合理；

(4) 橋梁兩側(cè)護(hù)欄防撞能力不足或設(shè)置高度不夠。

2) 路側(cè)邊溝設(shè)計(jì)不規(guī)范

目前我國(guó)許多高速公路設(shè)計(jì)了大型的梯形邊溝和矩型邊溝,在交通事故調(diào)查中發(fā)現(xiàn)許多交通事故是交通車輛車輪墜入邊溝,嚴(yán)重的發(fā)生翻車事故。

3) 路肩寬度不足

4) 路側(cè)安全距離不足

3路側(cè)安全問(wèn)題的對(duì)策

1) 護(hù)欄

(1)護(hù)欄防撞能力

護(hù)欄防撞等級(jí)應(yīng)根據(jù)公路等級(jí)、設(shè)計(jì)速度、車輛駛出路外可能造成的事故嚴(yán)重程度,以及路側(cè)安全等級(jí)等因素確定。中央分隔帶護(hù)欄開(kāi)口、高速公路出口三角區(qū)或有必要防護(hù)的其他堅(jiān)硬危險(xiǎn)物前方等處應(yīng)設(shè)置緩沖消能設(shè)施,其設(shè)置目的是為了吸收車輛撞擊障礙物(或危險(xiǎn)物)的沖擊能量,減小碰撞作用過(guò)程中的最大加速度,降低對(duì)車輛乘員的人身傷害。

(2)護(hù)欄端部設(shè)計(jì)

護(hù)欄設(shè)置的起訖點(diǎn)均需要設(shè)置端頭,并進(jìn)行必要的端頭處理,尤其是護(hù)欄的起始點(diǎn)端頭。設(shè)置端頭和進(jìn)行端頭處理的目的主要是防止車輛與未經(jīng)處理的護(hù)欄板相撞, 導(dǎo)致護(hù)欄板刺穿車輛,所以護(hù)欄端頭需要有以下幾點(diǎn)要求:不會(huì)刺穿車輛傷害車內(nèi)乘客;吸能效果好,能吸收碰撞車輛的大部分動(dòng)能;能將碰撞車輛正確導(dǎo)向, 避免發(fā)生二次事故;護(hù)欄端頭結(jié)構(gòu)應(yīng)該和護(hù)欄具有較好的整體性,在外形和功能方面都要協(xié)調(diào)。

(3) 護(hù)欄過(guò)渡段處理。

不同形式、不同剛度的護(hù)欄之間均應(yīng)進(jìn)行過(guò)渡處理,以保持護(hù)欄強(qiáng)度的連續(xù)性,防止事故車輛在護(hù)欄不連續(xù)的地方鉆過(guò)。通過(guò)過(guò)渡段的設(shè)置保證了護(hù)欄整體剛度的逐漸過(guò)渡,避免了大剛度護(hù)欄成為路側(cè)障礙物。

2) 邊溝

(1) 設(shè)置成淺碟形邊溝

當(dāng)邊坡內(nèi)側(cè)坡度較陡時(shí),車輛可能容易陷入邊溝而無(wú)法返回路面,因此邊溝側(cè)面的設(shè)置應(yīng)較為緩和。淺碟形邊溝是目前國(guó)內(nèi)比較提倡的一種邊溝形式,與矩形、梯形邊溝相比,其在安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等方面都具有一定的優(yōu)勢(shì)。在滿足排水的條件下,可將邊溝修建成淺碟形,使駛出路外的車輛能夠重新返回行車道或不發(fā)生側(cè)翻。

(2) 邊溝上面加蓋板

矩形邊溝對(duì)于不慎駛出路外的車輛是一種安全隱患,但是限于路側(cè)條件和路面的排水要求,不能將邊溝形式改為淺碟型邊溝,因此考慮設(shè)置邊溝蓋板,提高路側(cè)的安全性。

3) 路肩

(1) 確保對(duì)路肩的維護(hù)

路肩是道路重要的因素之一,若維護(hù)不及時(shí)就會(huì)使路面水滯留造成路面出現(xiàn)坑穴,并損壞路肩,因此對(duì)路肩應(yīng)及時(shí)維護(hù),包括對(duì)路肩排水設(shè)施的維修和清理。

(2)移除或防護(hù)固定物

路肩上的固定物,例如孤立的設(shè)施桿柱、繩索管道、突起的排水溝蓋板等對(duì)于路肩的使用者來(lái)說(shuō)都是危險(xiǎn)的,不論在哪,這些固定物都應(yīng)該被移走或掩埋。如果條件不允許,應(yīng)該設(shè)置醒目的標(biāo)志或用護(hù)欄防護(hù)起來(lái)。

(3)設(shè)置路肩振動(dòng)帶

目前我國(guó)高速公路一般都采用了路肩硬化措施,但很少設(shè)置路肩振動(dòng)帶。建議在國(guó)內(nèi)的高速公路建設(shè)中考慮設(shè)置路肩振動(dòng)帶保證高速公路路側(cè)安全。

4) 路側(cè)安全距離

路側(cè)凈區(qū)是指位于行車道外側(cè)邊緣與路權(quán)限界范圍內(nèi)的區(qū)域,該區(qū)域不應(yīng)存在能導(dǎo)致碰撞傷害的堅(jiān)硬危險(xiǎn)物,駛出路外的車輛在該區(qū)域上不會(huì)發(fā)生傾覆,行駛在凈區(qū)內(nèi)的車輛能夠得到有效控制,并且通常能夠再次安全的返回行車道。設(shè)計(jì)人員通常可通過(guò)硬化路肩、放緩路基邊坡、設(shè)置可逾越的排水設(shè)施、消除緊鄰路側(cè)范圍內(nèi)的危險(xiǎn)物等技術(shù)手段來(lái)盡可能提供充足的路側(cè)凈區(qū)。

4結(jié)語(yǔ)

我國(guó)公路路側(cè)安全問(wèn)題越來(lái)越明顯,在公路設(shè)計(jì)過(guò)程中,要全面的考慮路側(cè)安全問(wèn)題,運(yùn)用寬容的設(shè)計(jì)理念,切實(shí)從駕駛員的角度考慮,提出從護(hù)欄、邊溝、路肩、路側(cè)凈區(qū)等方面著手并采取相應(yīng)的交通安全措施,引導(dǎo)駕駛員安全行駛,最大限度的遏制交通事故的發(fā)生,為路側(cè)安全設(shè)計(jì)指出了新的發(fā)展方向。

參考文獻(xiàn)：

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篇9

關(guān)鍵詞：瀝青混凝土路面質(zhì)量控制

中圖分類號(hào)：TU528.42文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

近年來(lái)，我國(guó)高速公路建設(shè)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，許多新技術(shù)、新材料、新工藝的不斷引進(jìn)和應(yīng)用，使得現(xiàn)代高速公路工程建設(shè)更加完美。瀝青混凝土路面在我國(guó)高速公路建設(shè)中應(yīng)用相當(dāng)廣泛，并取得了不錯(cuò)的工程效果，但在實(shí)際施工中仍然存在許多問(wèn)題值得我們探討。為了確保高速公路路面工程建設(shè)滿足技術(shù)要求和耐久使用，我們不僅要在施工過(guò)程中注意施工質(zhì)量控制，也要對(duì)選材、施工工藝等工程全過(guò)程做好質(zhì)量控制工作。我省某高速公路為雙向四車道，路面03 標(biāo)起止樁號(hào)為K35 +975~ K 55+ 752. 63，全長(zhǎng)19. 8km，頂寬28m，設(shè)計(jì)時(shí)速120km / h。由下、中面層各6cm 厚AC - 25粗粒式瀝青混凝土和上面層4cm 厚AC - 16細(xì)粒式瀝青混凝土三層結(jié)構(gòu)組合而成。在此工程竣工后進(jìn)行面層取芯檢測(cè)，結(jié)果表明其孔隙率和壓實(shí)度的合格率離技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有點(diǎn)差距，現(xiàn)結(jié)合本工程分析高速公路瀝青混凝土路面施工的常見(jiàn)問(wèn)題及質(zhì)量控制措施。

1 瀝青混凝土路面施工影響因素

（1）路面設(shè)計(jì)。路面設(shè)計(jì)的質(zhì)量是整個(gè)工程的前提條件，是工程能夠正常施工的保證，為保證高速公路瀝青混凝土路面施工的科學(xué)與合理的進(jìn)行，保證公路能夠正常、耐久的使用，必須做好路面設(shè)計(jì)工作。然而，在路面設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮的因素通常很多，比如當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、地形地質(zhì)情況、當(dāng)?shù)氐慕煌康?，在設(shè)計(jì)時(shí)一定要綜合考慮當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，做到設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性。

（2）工程選材。土木工程領(lǐng)域，材料的選擇對(duì)于各項(xiàng)工程來(lái)說(shuō)都是非常關(guān)鍵的一步，對(duì)于高速公路瀝青混凝土路面工程來(lái)說(shuō)也是如此，瀝青、粗集料、細(xì)集料和混合料等材料選擇的好壞直接影響到瀝青路面的施工質(zhì)量。比如在本工程中，在存儲(chǔ)和使用瀝青的過(guò)程中，發(fā)生材料進(jìn)水或者存儲(chǔ)溫度控制不當(dāng)?shù)葐?wèn)題，這也影響了瀝青的性能，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)公路路面平整度較差；粗、細(xì)集料的含泥量和壓碎值超標(biāo)，達(dá)不到設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，這樣施工之后的瀝青路面在行車荷載的作用下很容易出現(xiàn)裂縫。

（3）施工因素。施工過(guò)程中的質(zhì)量控制、排水設(shè)計(jì)等施工的細(xì)節(jié)方面對(duì)于高速公路瀝青路面的影響很大，如果處理不好，就會(huì)導(dǎo)致各種病害和工程事故。施工所有的瀝青混合料的級(jí)配和配合比要按規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)，并在工地的施工實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)確定；另外，施工中攪拌機(jī)攪拌的時(shí)間、攤鋪混合料施工的溫度、碾壓的時(shí)間等施工細(xì)節(jié)方面都會(huì)對(duì)瀝青混凝土路面的施工質(zhì)量造成巨大的影響。

2 施工準(zhǔn)備期的質(zhì)量控制

（1）原材料的質(zhì)量控制。原材料對(duì)于工程質(zhì)量有著巨大的影響，是影響瀝青混凝土路面的根本因素，因此原材料的質(zhì)量檢測(cè)是瀝青混凝土路面工程施工的準(zhǔn)備期工作的重點(diǎn)，必須嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行檢測(cè)。通常來(lái)說(shuō)，質(zhì)量控制措施包括：不同來(lái)源和不同規(guī)格的瀝青不能混雜，要分開(kāi)放置；瀝青的檢測(cè)工作要嚴(yán)格按照規(guī)范要求來(lái)執(zhí)行；瀝青存放時(shí)間不能太長(zhǎng)；存放地點(diǎn)的溫度要控制在90-140度之間。

（2）配合比設(shè)計(jì)。在配合比設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，要分為目標(biāo)配合比和生產(chǎn)配合比的設(shè)計(jì)兩部分。對(duì)于目標(biāo)配合比的設(shè)計(jì)就是著重于瀝青混凝土的組成設(shè)計(jì)，這是整個(gè)工程重要的影響因素，對(duì)這個(gè)環(huán)節(jié)要保證瀝青混合料能夠滿足施工技術(shù)規(guī)范的要求，又要最大程度的保證工程成本的經(jīng)濟(jì)合理。在組成設(shè)計(jì)完成之后，就可以進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)以確定工程的配合比設(shè)計(jì)，從而可以確定各種礦料的用量和最佳用油量。

（3）基層的質(zhì)量控制。首先要確定路面基層的表面是否干燥、整潔、無(wú)雜物，如果不滿足此條件的要求，就必須在施工前人工清理路面基層，清理寬度應(yīng)至攤鋪瀝青混凝土面層邊緣以外至少300mm。在清理完之后，就要檢測(cè)路面基層的高程和平整度。在檢測(cè)時(shí)，以JTJ 071298公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定為標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格進(jìn)行檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)上報(bào)，以免影響整個(gè)工程的質(zhì)量和進(jìn)度。

3 施工質(zhì)量控制

針對(duì)本工程出現(xiàn)的一些問(wèn)題，及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，提出在施工過(guò)程中應(yīng)該重點(diǎn)控制的幾點(diǎn)，希望對(duì)廣大路面施工工作者有指導(dǎo)意義。

3.1 基層質(zhì)量控制

在以往的級(jí)配碎石半剛性基層施工中，常用的是平地機(jī)作業(yè)，但是這種方法高程、厚度難以控制并且混合料浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重，本工程中進(jìn)行混合料集中廠拌，并且在攤鋪機(jī)的選擇上選用進(jìn)口機(jī)械，這樣能夠保證所鋪混合料均勻、表面平整, 高程、縱橫坡、厚度等指標(biāo)能滿足設(shè)計(jì)要求。

3.2 混合料運(yùn)輸

在混合料廠拌結(jié)束后，進(jìn)行運(yùn)輸。在運(yùn)輸過(guò)程中要注意混合料的保溫、防雨和防污染等措施。運(yùn)輸車輛應(yīng)該選擇15t以上的大噸位車輛，這樣可以有利于混合料保溫。在整個(gè)運(yùn)輸過(guò)程中要確保運(yùn)輸混合料能夠滿足拌和樓不停機(jī)及攤鋪機(jī)連續(xù)攤鋪的需要，必要時(shí)可以增加運(yùn)輸車輛。在運(yùn)輸?shù)侥康牡貢r(shí)，為了防止運(yùn)輸車輛撞擊攤鋪機(jī)，要在汽車后軸輪胎與攤鋪機(jī)接近10 ~ 30cm處立即停車卸料，并且應(yīng)該指派專人在攤鋪機(jī)履帶處負(fù)責(zé)清理工作。

3.3 攤鋪

（1）攤鋪速度。在攤鋪過(guò)程中，攤鋪機(jī)應(yīng)該起步平穩(wěn)，要放緩速度且保證不間斷進(jìn)行施工，盡量減少中途停機(jī)的次數(shù)，因?yàn)橹型就C(jī)不僅會(huì)損害表面，也可能導(dǎo)致預(yù)壓實(shí)的變化。攤鋪機(jī)的前進(jìn)速度要盡量放緩，具體可以根據(jù)拌合站的生產(chǎn)能力來(lái)確定，但是一般不要超過(guò)2m /min。另外，在攤鋪時(shí)，要控制好邊線，確保攤鋪邊線的直順。（2）攤鋪厚度。在本工程的施工中，攤鋪厚度是用兩側(cè)掛鋼釬來(lái)控制的。（3）攤鋪溫度。一般來(lái)說(shuō)，在實(shí)際施工時(shí)，攤鋪溫度要控制在140-150度之間。

3.4 碾壓

碾壓施工操作要特別注意選擇合理的壓路機(jī)組合方式和碾壓程序，這是能達(dá)到最佳碾壓效果的最重要保證。（1）在初壓時(shí)，選用CC422壓路機(jī)靜壓兩遍，施工溫度要控制在125-145之間。（2）復(fù)壓，這是壓實(shí)工序的關(guān)鍵步驟，是壓實(shí)的主要步驟，采用采用CC422雙鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)振壓(強(qiáng)振) 3遍，YL - 25 膠輪壓路機(jī)碾壓4遍，直到達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度。施工溫度要控制在115-135之間。（3）終壓，采用YL - 25 膠輪壓路機(jī)靜壓2遍以上, 直至表面沒(méi)有明顯輪跡為止，施工溫度要控制在105-125之間。

此外，在實(shí)際施工中，還要注意施工縫的處理，以及加強(qiáng)施工方的質(zhì)量控制意識(shí)、管理的力度、制定科學(xué)合理的管理制度等方面的措施，必須嚴(yán)加管理，確保整個(gè)工程的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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[3] JTG F40- 2004, 公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[ S] .

篇10

關(guān)鍵詞：RCC-SMA復(fù)合式路面；結(jié)構(gòu)原理；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)

Abstract: This paper describes the structural principle, structural design and design key points based on the introduction of RCC-SMA (roller compacted concrete-Stone Mastic Asphalt) and combined the actual examples of Hangzhou Jinchang Road heavy axial load traffic pavement.

Keyword: RCC-SMA composite pavement, structural principle, structural design and, design key points

中圖分類號(hào)：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1引言

RCC（roller compacted concrete,簡(jiǎn)稱碾壓混泥土）是一種含水率低，通過(guò)振動(dòng)碾壓施工工藝達(dá)到高密度、高強(qiáng)度的水泥混凝土。其特干硬性的材料特點(diǎn)和碾壓成型的施工工藝特點(diǎn)，使碾壓混泥土具有節(jié)約水泥、收縮小、施工速度快、強(qiáng)度高、開(kāi)放交通早等技術(shù)經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢(shì)。

RCC平整度差，難以形成粗糙面，在平整度、抗滑性、耐磨性等方面不能滿足高等級(jí)路面設(shè)計(jì)要求。

在RCC路面上加鋪SMA瀝青層，修筑復(fù)合式路面結(jié)構(gòu)，能有效解決RCC抗滑性、平整度、耐磨性三大難題，在彌補(bǔ)柔性路面剛性不足的缺點(diǎn)外，同樣使得剛性路面具有良好的形式舒適性及美觀效果。這樣剛?cè)嵯酀?jì)，大大改善了路面使用性能。

基于此，該結(jié)構(gòu)值得在重軸載交通道路路面中推薦采用。

杭州市金昌路長(zhǎng)約4.2km，道路寬40m，設(shè)計(jì)車速60km/h，為城市Ⅰ級(jí)主干道，道路主要為沿途鋼鐵廠、鋼材集散市場(chǎng)、運(yùn)河碼頭等企業(yè)交通服務(wù)，通行車輛基本為大噸位重軸載貨運(yùn)類汽車，設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu)采用上述RCC-SMA復(fù)合式路面。

2力學(xué)模型

RCC-AC復(fù)合式路面設(shè)計(jì)時(shí)，其路床、基層、碾壓混泥土板要求均應(yīng)符合《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D40-2002)。

RCC層設(shè)計(jì)原理與水泥混凝土相同，均以荷載疲勞應(yīng)力和溫度疲勞應(yīng)力作為控制因素。按照彈性半無(wú)限地基上的彈性薄板理論，用有限元法進(jìn)行計(jì)算。

圖1 路面結(jié)構(gòu)力學(xué)模型

3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1 RCC板厚確定

在日本《碾壓混凝土路面技術(shù)指南（草案）》中規(guī)定：在C級(jí)（單車道1000~3000次/日）、D級(jí)（單車道3000次/日以上）交通量公路上，RCC厚度（抗彎拉強(qiáng)度4.5MPa）可以取為20~23cm。

國(guó)內(nèi)高速公路建設(shè)中，厚度大致為20~24cm，其中312國(guó)道RCC板厚達(dá)到了29cm。

《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D40-2011)中，碾壓混泥土做基層時(shí)，適宜厚度約為20cm。未對(duì)其作為面層進(jìn)行說(shuō)明，按照設(shè)計(jì)原理，應(yīng)按照3.0.4條要求，以行車荷載和溫度梯度綜合作用產(chǎn)生的疲勞斷裂作為設(shè)計(jì)的極限狀態(tài)，并以最重軸載和最大溫度梯度綜合作用下，不產(chǎn)生極限斷裂作為驗(yàn)算標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)計(jì)算RCC板厚度。

根據(jù)金昌路重載交通的特點(diǎn)，初擬板厚為25cm，彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為5.0MPa。

3.2 瀝青面層厚度確定

瀝青層主要功能是提高路面表面的平整度、耐磨及抗滑性能，同時(shí)瀝青層能減少車輪對(duì)RCC板的沖擊。減小RCC板的溫度應(yīng)力及便于養(yǎng)護(hù)和維修等。

美國(guó)在復(fù)合路面設(shè)計(jì)時(shí)，正對(duì)瀝青層厚度，考慮了施工、壓實(shí)時(shí)間、交通量、交通類型等因素。美國(guó)聯(lián)邦公路局的調(diào)查論證結(jié)論表明，瀝青層最小厚度為3.8~7.6cm。

《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D40-2011)中，瀝青面層的厚度一般為2.2~8.0cm。

由上可見(jiàn)，瀝青面層的厚度確定范圍區(qū)間跨度較大，主要由交通流量及交通類型差異而不同。

同濟(jì)大學(xué)曾四平等人在《RCC-AC路面溫度荷載型斷裂的有限元分析》一文中，通過(guò)對(duì)復(fù)合式路面溫度場(chǎng)模型的研究分析，得出以下結(jié)論：增加瀝青層的厚度，有助于減小裂尖的應(yīng)力強(qiáng)度因子，但厚度超過(guò)12~14cm后，其對(duì)應(yīng)力強(qiáng)度因子的影響變小，這時(shí)單純靠增加瀝青層厚度來(lái)減小應(yīng)力強(qiáng)度因子，既不經(jīng)濟(jì)，也起不到明顯的效果。

鑒于此，本次初擬瀝青面層厚度為10cm，即4cmSMA-13改性瀝青+6cm中粒式瀝青混凝土。

4 設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)

4.1 RCC面板的尺寸劃分

日本《碾壓混凝土路面技術(shù)指南（草案）》認(rèn)為，當(dāng)板厚大于25cm時(shí)，接縫間距為15~20m。

為了尋求復(fù)合式路面結(jié)構(gòu)中RCC面板的平面尺寸，各國(guó)都進(jìn)行了一系列的物理力學(xué)性質(zhì)研究。總的說(shuō)來(lái)，RCC的干縮率比普通水泥混凝土減少了20~30%，且后期強(qiáng)度增長(zhǎng)較大，90d的彎拉強(qiáng)度為28天的1.22倍?？箟簭?qiáng)度為1.30倍，有鑒于此，RCC板的平面尺寸可較普通水泥混凝土的為大。

通過(guò)對(duì)試驗(yàn)路接縫和裂縫狀況觀察統(tǒng)計(jì)可知：縫距即板長(zhǎng)為10m和15m時(shí)，一般板未裂斷。在未切縫路段，自由裂縫間距平均為16m左右。

因此，橫縫間距取15米。其余切縫設(shè)計(jì)與施工與普通混泥土路面相同。

5.2層間粘結(jié)設(shè)計(jì)

瀝青層與RCC層間需要具有較好的抗減強(qiáng)度，瀝青層施工時(shí)應(yīng)銑刨RCC面板，使之具有粗糙的接觸面，再在兩層之間設(shè)置1cm厚乳化瀝青夾層（粘結(jié)層）。

5.3反射裂縫控制

溫度下降時(shí)，RCC板產(chǎn)生水平收縮變形，引起瀝青層開(kāi)裂，或當(dāng)車輪通過(guò)接縫時(shí)，相鄰板產(chǎn)生撓度差，使瀝青層產(chǎn)生剪切破壞。為防止或減輕反射裂縫，在RCC和瀝青層之間滿鋪土工布，為聚酯長(zhǎng)絲無(wú)紡針刺土工合成材料，采用單面燒毛工藝，其技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1要求。

表1聚酯長(zhǎng)絲無(wú)紡針刺土工合成材料技術(shù)要求

上海市公路處、同濟(jì)大學(xué)在亭大一級(jí)公路試驗(yàn)路上，對(duì)土工布的縫鋪、滿鋪方案進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，滿鋪土工布對(duì)減少反射裂縫效果明顯。

同樣，上海市浦東市政工程建設(shè)處在滬閔路高架地面道路建設(shè)中，得出了同樣的經(jīng)驗(yàn)，及滿鋪300g/m²土工布對(duì)防止反射裂縫具有良好的效果。

5推薦路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)

一般道路設(shè)計(jì)時(shí)，采用雙輪組單軸載100kN為標(biāo)準(zhǔn)軸載，但在車輛輪載增加時(shí)，其軸重對(duì)路面材料的破壞趨勢(shì)更為明顯，隨著累計(jì)軸次的增加，結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)力分布呈非線性增大。金昌路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)通行車輛組成，采用軸重為130kN的基準(zhǔn)期內(nèi)的累計(jì)軸次作為計(jì)算參數(shù)。

具體設(shè)計(jì)如下。

4cmSMA改性瀝青混凝土表面層

乳化瀝青粘層0.6kg/㎡

6cm中粒式改性瀝青混凝土中面層(AC-20C型)

1cm乳化瀝青粘層+300g/m²無(wú)紡?fù)凉げ?/p>

25cm厚RCC碾壓混凝土（銑刨RCC板面層）

20cm厚5%水泥穩(wěn)定碎石

15cm厚級(jí)配碎石

≥80cm厚塘渣路基（不足處應(yīng)超挖換填）。

圖2 金昌路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖

6 結(jié)語(yǔ)

RCC-SMA復(fù)合式面層適用于重軸載交通道路，施工前應(yīng)嚴(yán)格按照《公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F30-2003)對(duì)RCC進(jìn)行配合比試驗(yàn)。該復(fù)合式面層對(duì)施工工藝要求較高，應(yīng)合理選擇施工機(jī)械，規(guī)范施工。

在國(guó)外，澳大利亞Penith市將其應(yīng)用于市區(qū)干道路面中；日本山陽(yáng)高速公路河內(nèi)至西條段修筑了9km復(fù)合式路面試驗(yàn)段，共11種結(jié)構(gòu)類型。

國(guó)內(nèi)，310國(guó)道（開(kāi)封~鄭州段）、西安~銅川公路、常州~溧水公路、312國(guó)道合肥~全椒段等高速公路及干線運(yùn)輸網(wǎng)中均應(yīng)用碾壓混凝土加鋪瀝青復(fù)合式路面。

實(shí)際運(yùn)營(yíng)顯示，RCC-SMA復(fù)合式路面在重交通干線運(yùn)輸路線中取得了良好的使用效果。

參考文獻(xiàn)

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[2]孫立軍;譚憶秋;胡小弟;張宏超;;重載交通下瀝青混合料設(shè)計(jì)方法的新思考[A];第一屆全國(guó)公路科技創(chuàng)新高層論壇論文集公路設(shè)計(jì)與施工卷[C];2002年

[3]JTG D40-2011，公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范[S]. 人民交通出版社,2011:5-43.

收稿日期：2013－06－18

作者簡(jiǎn)介：潘銳，男，工程師，主要從事市政道路橋梁設(shè)計(jì)工作。