市政道路路面的结构设计及病害防治措施分析 黄联英

发表时间:2019/10/17   来源:《基层建设》2019年第18期   作者:黄联英
[导读] 摘要:在进行市政道路路面设计过程中,设计人员要做好整体的结构设计,提升路面符合,保证路面的强度和稳定性,满足车辆运行的基本要求,避免由于路面问题出现交通事故。
        身份证:45032619861226xxxx  广西玉林  537000
        摘要:在进行市政道路路面设计过程中,设计人员要做好整体的结构设计,提升路面符合,保证路面的强度和稳定性,满足车辆运行的基本要求,避免由于路面问题出现交通事故。本文对市政道路路面的结构设计及病害防治措施进行分析。
        关键词:市政道路;路面结构设计;病害防治;措施
        一、市政道路路面结构设计
        1、道路材料设计
        市政道路的路面材料大多为沥青混凝土,少部分特殊路面为水泥混凝土,如加油站、部分公交停靠站等。采用沥青混凝土养护维修较为方便,夜间施工不影响次日通车,而且柔性路面结构能营造舒适的行车环境,但是较水泥路面产生病害较多,强度不足。根据市政道路提供的功能不同,部分道路需要进行专门的材料设计,例如彩色的非机动车道、人行道等,可以加入染色剂;公交专用道需要采用高强度集料和沥青;在公交停靠站等特殊部位为防止车辆停启频繁产生的横向剪切力需要加入添加剂等。另外,在地势较低的区域为防止城市内涝和路面积水,或者是基于海绵城市中的附属建造物,需要对级配进行设计,采用多空隙沥青混凝土达到排水要求,为增加车辆的抗滑能力选用的大粒径沥青混合料等。
        2、路面结构层组合设计
        在设计中需要充分考虑面层结构的适用性,沥青混凝土路面最为柔性材料如果结构形式选择不当,将会导致后期病害频发。由于城市道路荷载的特殊性,路面结构大多采用的是多层组合设计,包括上面层、中面层和下面层。上面层主要为功能层,具有抗滑、耐磨等作用,一般采用细粒式结构,中下面层是承重层,采用中粒式及粗粒式结构,在承载的同时还具有抗裂的作用。基层一般采用半刚性基层,在进行路面结构层设计时,需要根据荷载和设计交通量进行模量计算,以保证结构的强度要求。
        3、路面结构层厚度设计
        路面结构层设计较厚时会导致工程造价升高,而且柔性面层过厚时容易导致车辙病害的发生,厚度设计小时,会导致结构应力分散不均,诱发路面的多种病害。作为路面结构有限元计算中的重要内容之一,路面结构层的厚度验算有利于保证路面受力状态符合要求,一般可通过绘制的诺谟图得到。结构层厚度设计取决于荷载应力,在计算时需要注意剪应力的影响。
        4、路面结构功能层设计
        在某些路面结构设计中还存在功能层,例如剪应力大的区域需要设置粘层,以增加层间粘结力;地下水位高的区域设置防水层,防止基层毛细水上升;反射裂缝多的区域设置应力吸收层,以减少基层裂缝对面层的危害。功能层大多是撒布几厘米厚的特殊沥青实现,在实践应用中具有良好的效果。
        二、市政道路经常出现的病害
        ①路面出现松散病害。出现这类病害的主要原因是复合沥青结合料失去原有的粘性,导致路面材料出现松动和不平整问题,由于在施工过程中,施工人员没有严格按照设计要求进行处理,经常出现各种问题。另外,松散类病害一旦没有得到及时处理,就会出现路面坑槽,导致集料脱落,产生更大的安全隐患。
        ②路面出现裂缝病害。在市政道路路面出现裂缝以后,就会导致路面出现渗水问题,破坏路面原有的表层与基层。其中纵向裂缝与道路的轴线平行,开裂方向与车辆行驶方向是一致的。主要由于在施工过程中,施工单位对接缝处处理不到位,从而影响了路面施工质量。温度裂缝主要由于周围温差的影响,导致沥青出现过度收缩,降低了路面的抗压能力,在车辆荷载的作用下,出现温度裂缝问题,影响到道路的安全性。反射裂缝主要由于后期养护不到位而出现,一旦基层出现裂缝,就会破坏原有道路路面结构,降低路面的安全性。
        ③出现变形类病害。市政道路运行过程中会出现路面变形问题,包括车辙、沉降、波浪等,主要在设计过程中,对软质路基处理不到位,导致路面出现了不均匀沉降,从而出现严重变形问题,再加上车辆的重复荷载,路面就会出现永久变形,降低了市政道路的使用寿命,甚至导致路面出现各种裂缝,在很大程度上影响了道路的未来发展。


        ④水侵蚀病害。这种病害就是路面出现层层脱落的问题,会对市政道路运行产生极为不利的影响。一旦集料质量差或者性能差,就会降低沥青与集料之间的粘附力,导致集料表面脱落,出现大量的裂缝,路面会受到严重的侵蚀。
        三、市政道路路面结构设计分析
        ①在进行路面结构层材料设计过程中,设计人员需要做好基础调研工作,市政道路路面结构层的材料可以选用沥青混凝土和沥青碎石,随着城市化水平不断提升,新型的沥青混合料不断出现,其中沥青玛蹄脂碎石混合料得到了广泛的应用,这种材料具有良好的抗变形能力和耐久性,能够保证道路施工质量。为了进一步保证设计有效性,设计人员可以在路面结构层材料中添加抗车辙剂,保证路面的耐压效果。
        ②优化结构层组合设计。路面层需要保证具有良好的密实度和耐磨性,路面中下层需要保证整体的稳定性、抗剪性以及抗开裂性。由于道路上层面会承受比较大的压力,一旦出现设计不到位的问题,就会导致路面出现开裂,增加道路运行安全隐患。因此,设计人员要根据市政道路规划情况,分析具体的道路类型,从而优化路面结构设计,提升路面的承载能力,使之具备良好的强度与刚度,满足城市日益增加车流的要求。
        ③市政道路结构层厚度设计需要充分考虑到路面的荷载能力,广泛搜集相关技术资料,运用现代化设计理念,对路面厚度进行精确的计算,尤其做好图纸设计,防止出现路面结构厚度不合理,增加后期工程投入,浪费人力物力。因此,设计人员需要采取精确的计算方法,提升设计质量,全面控制路面结构厚度。
        ④在进行路面基层结构设计过程中,设计人员需要充分考了整体强度,分析设计的影响因素,结合实际情况,分析路面压实以后的路面效果,控制好施工进度,降低施工难度,防止由于应力导致裂缝产生,提升基层结构设计的稳定性和安全性。
        四、市政道路路面病害防治措施
        1、做好道路路面结构设计病害防治工作
        ①做好材料选择工作。设计人员要严格按照规划的要求,分析材料的耐压性能与质量,满足市政道路设计的标准。材料采购人员要严格按照设计要求,分析材料供应单位的资质,提升材料的质量。材料检验人员要严格按照检验标准做好全面的检验工作,防止由于材料问题导致道路路面出现问题。因此,在材料选择上,设计人员需要选择良好抗压压力的材料,不断延长道路的使用寿命。一旦材料耐压力满足不了实际抗压要求,就会对后期管理产生极为不利的影响,增加道路安全隐患。
        ②道路路面结构层设计的病害防治需要针对不同层面的实际情况,采取相应的处理措施。上面层要提升车辆荷载能力与耐压力。中面层要做好防水处理,避免水渗透到道路的基层,对基层造成破坏,产生断裂和车辙问题。因此,设计人员在路面结构层组合设计过程中,需要结合道路的性质,优化材料组合,提升路面面层的硬度和稳定性,从根本上防止出现病害问题。
        ③针对可能出现的坍塌和车辙问题,要做好现场技术资料搜集工作,结合实际情况,提升路面厚度结构设计的精确性,从根本上提升设计的质量,保证设计的经济效益,严格按照道路设计行业标准,做好路面结构设计。
        2、市政道路路面使用过程中病害防治
        道路投入使用后,若没有得到有效养护,经常出现裂缝、松散以及坑槽问题。针对裂缝问题,养护人员需要进行及时的修复,防止积水侵蚀路基。通常情况下,养护人员可以选择灌缝和填封的方法,其中灌缝就是利用地热补的方式,清除原有的沥青,然后打压新的沥青混合料,再进行抹平压实。
        综上所述,在进行道路路面结构设计过程中,设计人员需要广泛搜集相关施工技术资料,结合实际情况,优化路面结构形式,提升设计标准,保证道路设计质量,为后续施工打下良好的基础,创造更多的经济效益与社会效益,推动城市可持续发展。
        参考文献:
        [1]陈亮.市政道路沥青路面改造工程病害处治及加铺结构设计[J].交通世界,2018(27):62-63+73.
        [2]陈华.市政道路路面的结构设计及病害防治措施分析[J].价值工程,2018,37(28):210-211.
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