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公路工程路面结构设计的研究

发表时间：2021/3/16 来源：《城市建设》2021年1月作者：姚恩卓

[导读] 道路的安全极其重要，路面病害是引发各类道路质量问题的关键，本文针对当前公路工程建设中有关路面结构的设计问题进行研究，分析了目前我国道路中路面结构存在的各种病害，对于这些病害的防治提出了建设性的意见，以降低路面病害产生的机率，希望能对我国的道路建设带来实质性的帮助，让道路更好地服务于人民。

辽宁沈阳福建怡景市政园林工程有限公司姚恩卓 110000

摘要：道路的安全极其重要，路面病害是引发各类道路质量问题的关键，本文针对当前公路工程建设中有关路面结构的设计问题进行研究，分析了目前我国道路中路面结构存在的各种病害，对于这些病害的防治提出了建设性的意见，以降低路面病害产生的机率，希望能对我国的道路建设带来实质性的帮助，让道路更好地服务于人民。
关键词：公路工程   路面   结构设计
        引言：
        伴随着城市化的不断推进，对公路工程建设的要求也越来越高。从一开始简单的路面，到今天多方面考量的道路设计，道路的不断发展，意味着中国的强大发展。但在我国，目前的道路设计中，还存在一些问题，这些问题不能有效的解决，我们的道路建设将无法得到更好的发展，我们要考虑更多的因素，结合更多的力量，相信在我国各方面人员的共同努力下，这些问题一定会得到完美的解决。
        1、路面的结构设计
        1.1结构层材料设计
        在大多数情况下公路工程路面结构设计多采用沥青和混凝土的材料，但是许多承包商为了节约成本，最大限度的选择能降低成本的材料或者选择临界材料，这种材料减少了工程所需要的投入经费，但是这种材料对承受重物和耐久性的能力降低了，可能会带来许多安全问题和加大了后期养护成本。[1]针对这一情况就要针对所在路段的车辆做具体的分析，对车辆的重量和类型做出统计，提高施工不利因素的预防，并结合实际做出选择。路基、路面结构层的破坏虽受交通量不断增加和超载现象造成，但在路基路而施工时选材也很重要，设计中充分考虑就地选材和受地方材料供应的限制，合理提出设计方案，根据各层间功能不同，对各层材料提出要求，对使用的材料提出改善和是否可用性建议，满足路基、路面材料的稳定性和刚度需求，体现施工用材在设计中的推荐性、规范性、重要性。
        1.2结构层组合型设计
        在设计过程中充分考虑路面的适用性和实用性，根据地形和外国因素的影响等不同，对路面设计性质选择柔性还是刚性进行对比。不同性质路面对结构层设计需求不同，特别是沥青混凝土路面，属于柔性路面，结构层选择不当，直接造成后期路面病害的增加。结构层优先选择半刚性底基层、基层，层与层之间刚度达到缓慢过度，柔性过度，材料选择能有效的阻断地下水的上升，提高路面结构层的韧性。面层结构需根据交通量和承载能的要求，合理设计材料种类要求和分层厚度，下面层考虑承载要求，优选材料骨架密实结构层；面层重在体现行车舒适度和承受磨耗、封水等作用，设计时优选考虑使用最佳级配硬质细集料层。[2]
        1.3道路路面的结构层厚度设计
        公路工程的结构层厚度设计中，要重视病害的防治道路路面的厚度偏薄会导致承压能力不足，今后在使用中极可能会出现路面陷，所以在施工之前必须经过严格的测量，并且在施工过程中遵循相关的规定，不能偷工减料，以免出现道路不合格的现象。另外，需加大技术扶持力度，加大质检单位的检查力度，及时将病害问题检出，针对性制定有效的措施并积极实施，以保障城市道路运行质量，政府也需加大监管工作，促使建设单位完善相关管理。[3]
        2、公路工程路面存在的病害
        2.1路基破坏
        路基是路面的基础，路基的破坏将直接导致道路无法使用。在日常生活中，路基时刻承受着来自自然界各方面的考验，稳定性一直持续下降。雨水的冲刷，大风的侵袭，以及水土流失等等都是导致路基被不断破坏的外在因素，是路面设计中必须面对的问题。还有一些人为的因素，都有可能使路基被破坏。

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        2.2路面破坏
        路面破坏主要包括路面的坑槽、沉陷、拉裂、大量积水等，会影响车辆的行进，严重的可能会导致交通事故。不同的路面材料要进行整合分析。例如有的道路存在有积水的情况，加上过往车辆的碾压会让水下渗进防水层。防水层受到破坏就会让道路出现过多的裂缝、低洼坑洞等，甚至出现上层结构被行车碾松带掉，似得面层大面积脱落等的情况。
        2.3排水不畅
        排水系统是最容易对路面应用造成影响的地方，但是在我国一些地方，人们经常意识不到道路排水的重要性，对于道路排水经常出现设计不当的地方，造成道路遇到大雨天变成河流的现象，同时，长期的排水不利还会使得路面稳定性持续降低，同时，因为雨水浸泡还会将原有的一些小问题不断扩大，造成道路无法投入使用，更严重的，还会对人的生命安全造成威胁。
        3、如何防治目前路面存在的病害
        3.1优化排水系统
        在城市道路设计中要根据排水设施的应用效果结合路面的特点做出合理地设计，保证排水系统通畅，包括合理地増设排水设施等。并且为了把来自不同外界因素的影响降到最小，要根据路面的整体设计，选择合适的防治措，并且在措施的实施中严格进行监控。
        3.2灌缝
        当道路投入使用一段时间之后，路面会出现一些小的裂缝，虽然当时不会对车辆行驶造成很大的影响，但是长此以往，裂缝必然会加大，而且路面积水也会顺着缝隙进入道路内层，对道路路基的稳定性造成一定的影响，所以，面对这些小缝隙，一定要及时进行处理，处理方法可使用热的沥青混合物灌入细缝，这是因为沥青具有高粘度，同时也具有一定的可塑性，然后使用设备将灌入的沥青压实。
        3.3路面裂缝填封
        当路面出现裂缝的时候，将会对小型车辆的行驶造成一定的影响，同时遇到大雨天气，降水会这直接随着缝隙进入道路内层，对道路地基的稳定性造成影响，对道路的安全埋下隐患，而且还会一定程度上缩减道路的使用年限。裂缝填封同样使用沥青作为基本材料，将热沥青铺在裂缝上，然后使用设备将沥青压实。
        3.4路面局部损伤修补
        在道路的使用阶段，由于人们的使用不当，会对道路造成一定程度的局部损伤，这些损伤，会对车辆的行驶造成一定的影响，同时这些影响也会对道路的路面造成进一步的损伤，形成一个恶性的循环。局部损伤的修补，同样也要使用沥青混合物进行修补，有热拌沥青混合物和冷拌沥青混合物两种方式，其中热拌沥青混合物技术需要较高的技术，但是对路面修补所起的作用比较大，而冷拌沥青混合物技术在技术方面的要求比较低，但是意义不是很大。
        3.5路面处理形式分析
        路面设计必须结合实际情况，减少影响因素。首先要保证足够的承重能力和摩阻损失，其次结合本路段的交通流量和过往车辆的重量采取具体方案，包括路段的选材，特别是底层材料的抗压能力和上层材料的承重和磨耗能力。最后结合具体地势地貌水文等特点作出具体的处理和设计。
        4、结语
        综上所述，随着各种技术的层出不穷，各种材料的不断展现，人们对道路的要求也在不断提高，道路结构设计也逐渐成为道路施工的重点。路面材料的选择是公路工程建设的重中之重，同时结构层的设计也至关重要，包括合理地进行结构层的组合搭配选。只有把一个城市的道路完善好了，才能为城市的发展打下牢固的基础，进而推进国家城市化的发展。
参考文献
[1]苗长青.城市道路工程路面结构设计探究[J].建筑工程技术与设计,2016(17):503.
[2]曹玉超.城市道路工程路面结构施工研究[J].工程技术研究,2020,65(9):70-71.
[3]任立建.浅谈道路工程中的水泥混凝土路面结构设计[J].中国房地产业,2017(2):187.
[4]赵彦.市政道路沥青路面改造工程病害处治及加铺结构设计[J].数字化用户,2016(50):5.