道路瀝青路面設(shè)計規(guī)范范文

時間:2024-03-29 18:17:12

導(dǎo)語:如何才能寫好一篇道路瀝青路面設(shè)計規(guī)范,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

道路瀝青路面設(shè)計規(guī)范

篇1

關(guān)鍵詞:市政道路;瀝青路面;柔性基層;路面結(jié)構(gòu);剪應(yīng)力

Abstract: based on the existing municipal road summarize and analyze structure types, and draws up the three common flexible pavement structure of the form, the deflection, bottom stress analysis and determined the pavement structure scheme. Due to the municipal road of shear stress is an important index of the structure design, so the selected pavement structure scheme do the detailed analysis of the shear stress, and points out that the shear stress of the biggest position there.

Keywords: municipal road; The asphalt pavement; Flexible grassroots; Pavement structure; Shear stress

中圖分類號:U416.217 文獻標(biāo)識碼:A文章編號:

0引言

目前,半剛性基層瀝青路面的結(jié)構(gòu)形式廣泛地應(yīng)用于市政道路中,為解決該路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的早期破壞問題,本文對柔性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)進行了研究。采用級配碎石、瀝青碎石等柔性材料作基層的瀝青路面結(jié)構(gòu),路面面層與基層之間應(yīng)力、應(yīng)變傳遞的協(xié)調(diào)過渡方面比較順利,同時結(jié)構(gòu)材料為顆粒狀級配成型材料,排水暢通,致使路面結(jié)構(gòu)不易受水損害[1]。柔性基層瀝青路面的研究與應(yīng)用,使我國市政道路路面結(jié)構(gòu)型式更加多樣性,適應(yīng)我國地域遼闊、自然條件各異、各地經(jīng)濟水平和交通量差別大的特點。

1瀝青路面結(jié)構(gòu)類型簡介

瀝青路面結(jié)構(gòu)層可由面層、基層、底基層、墊層等多層結(jié)構(gòu)組成。在參考國外文獻資料及相關(guān)規(guī)范的基礎(chǔ)上,將瀝青路面結(jié)構(gòu)大致分為半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)、組合式Ⅰ結(jié)構(gòu)、組合式Ⅱ結(jié)構(gòu)、柔性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)以及全厚式瀝青路面結(jié)構(gòu)5種類型,如表1所示[2]。

表1瀝青路面結(jié)構(gòu)類型

半剛性基層瀝青路面是我國現(xiàn)階段大規(guī)模采用的一種道路結(jié)構(gòu)形式,市政道路也同樣如此。半剛性基層具有板體效應(yīng),大大提高了路面結(jié)構(gòu)的整體剛度,使得該種路面結(jié)構(gòu)具有較高的強度和承載力、 良好的整體穩(wěn)定性和耐久性。但是,由于半剛性基層本身的收縮裂縫難以避免,如果瀝青面層沒有足夠的厚度(通常認(rèn)為瀝青面層厚度小于20cm,基層的橫向收縮裂縫在使用初期即會反射至瀝青面層,形成較多的橫向開裂。我國近年來許多道路已經(jīng)將瀝青面層增至18cm以上,從實際使用情況看,仍然有明顯的反射性裂縫,并沒有防止得住。其主要原因有兩個:

(1)我國的水泥穩(wěn)定粒料的強度通常比較高,在施工期間就產(chǎn)生了開裂,而且裂縫寬度也較大,向面層傳遞的拉應(yīng)力自然也比較大。

(2)更重要的問題是,瀝青面層通常不是在一年內(nèi)鋪筑的,第一年經(jīng)常只鋪筑下面層然后經(jīng)過一個冬天。也就是說,基層開裂的反射性裂縫是經(jīng)過兩次反應(yīng)傳遞到瀝青面層表面的,第一年先反射到下面層表面,以后再逐步傳遞到上面層。為防止半剛性基層瀝青路面的反射性裂縫,將基層和瀝青層在一年內(nèi)完成鋪筑是極為重要的。

需要指出的是,比起其他措施來說,增加瀝青層厚度不僅會大幅度增加建設(shè)成本,而且效果不一定明顯[3]。此外,由于全厚式瀝青路面初期投資較大,該路面結(jié)構(gòu)形式在我國大量使用需要進一步論證。

從我國的實際情況看,推廣和運用組合式結(jié)構(gòu)和柔性基層這兩種路面結(jié)構(gòu)應(yīng)該是比較適宜的。對于中、輕交通量柔性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)可以適當(dāng)減薄瀝青層厚度以降低路面造價。

2路面結(jié)構(gòu)組合方案擬定

本文以沈陽市某主干道為例進行路路面結(jié)構(gòu)力學(xué)分析,以級配碎石和瀝青碎石兩種柔性材料作為基層,擬定路面結(jié)構(gòu)如下表2所示。

3 路面結(jié)構(gòu)方案對比分析

瀝青路面結(jié)構(gòu)及材料設(shè)計參數(shù)如表3所示。路面設(shè)計累計軸載作用次數(shù)為500萬,等級為中等交通等級。城市道路類型為大城市主干路,道路分類系數(shù)為1,面層類型系數(shù)為1,路面結(jié)構(gòu)系數(shù)為1.6[4~5]。

對擬定的路面結(jié)構(gòu)進行了力學(xué)分析計算路面結(jié)構(gòu)適宜厚度和各層應(yīng)力應(yīng)變分析如下表4所示[6]。

表2路面結(jié)構(gòu)組合方案擬定

表4路面結(jié)構(gòu)厚度和各層應(yīng)力應(yīng)變計算

從表4中路面應(yīng)力應(yīng)變計算結(jié)果對比分析可以看出,路面結(jié)構(gòu)厚度上,方案I最小,方案II最大;方案III的路表路面彎沉(一定程度上代表了路面結(jié)構(gòu)抵抗豎向形變的能力)最小,方案II的彎沉最大;方案I各層層底拉應(yīng)力均小于其他方案,需要特別指出的是,方案II由于采用的級配碎石基層,故該層產(chǎn)生的拉應(yīng)力會在級配碎石層內(nèi)自行消散,對面層幾乎沒有影響,方案II是解決半剛性基層反射裂縫最為徹底的方法。由于市政道路標(biāo)高和道路用地限值是路面結(jié)構(gòu)和線性選擇的決定性因素,綜合三種方案優(yōu)缺點并考慮經(jīng)濟性,選擇方案I作為市政道路最終方案。

4路面結(jié)構(gòu)剪應(yīng)力分析

由于市政道路車流量密集,車輛變速、制動頻繁,路面會受到頻繁的剪切作用,為了保證路面在使用時不會發(fā)生剪切破壞,有必要對剪應(yīng)力做詳細的分析[7]。

路面結(jié)構(gòu)研究以現(xiàn)行《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》(JTG D50-2006)和《城市道路設(shè)計規(guī)范》(CJJ 37-90)為依據(jù)。路面結(jié)構(gòu)設(shè)計采用雙圓均布垂直荷載作用下的彈性層狀連續(xù)體系理論進行計算,路面荷載及計算點如圖1所示。

圖1彈性層狀體系計算圖式

計算坐標(biāo)點為A(0,0.1598)、B(0,0.1065)、C(0,0.0533)、D(0,0.2663)、E(-0.0959,0.1598)、F(0.0959, 0.1598)、O(0,0)。

篇2

關(guān)鍵詞 建設(shè);市政;道路;設(shè)計;管理

中圖分類號:S611 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:

前言:

改革開放以來,隨著我國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展,我國城市化建設(shè)不斷深入,以市政道路為骨架的基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模越來越大。由于瀝青砼路面較水泥砼路面具有平整、無接縫、行車舒適、耐磨、噪聲低、施工期短、養(yǎng)護維修簡便等眾多優(yōu)點,因此在講究品質(zhì)的現(xiàn)階段,瀝青砼路面日益成為城市市政道路路面結(jié)構(gòu)的選擇,在市政道路建設(shè)中得到大量應(yīng)用。然而伴隨著瀝青路面的大量建設(shè),由于技術(shù)、管理以及原材料選擇等原因,市政道路瀝青路面使用過程中出現(xiàn)的病害較高速公路要嚴(yán)重得多。要提升市政道路瀝青路面建設(shè)質(zhì)量水平,設(shè)計是源頭、施工是基礎(chǔ)、監(jiān)管是保證,而且取決于建設(shè)各方主體自覺行為和當(dāng)?shù)刭Y源的保障程度。

1 市政道路瀝青路面設(shè)計常見的問題

由于市政道路瀝青路面規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)滯后,各地在設(shè)計中一般依據(jù)《公路瀝青設(shè)計規(guī)范》進行。市政道路瀝青路面設(shè)計主要問題:

1)交通量確定環(huán)節(jié)淡化,設(shè)計基礎(chǔ)不扎實;

2)路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計不合理,面層采用結(jié)構(gòu)形式空隙率偏大,基層設(shè)計材料沒有針對性;

3)沒有設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐確定路面結(jié)構(gòu)層厚度,且不符合《規(guī)范》要求;

4)路面結(jié)構(gòu)層層間連接設(shè)計嚴(yán)重缺失,影響路面結(jié)構(gòu)整體性。這些問題的存在,對瀝青路面建設(shè)質(zhì)量及行業(yè)影響構(gòu)成較大危害性。此外,路面荷載設(shè)計計算依據(jù)是按設(shè)計年限總交通量當(dāng)量軸載次數(shù),淡化了交通量計算,模糊了設(shè)計年限和使用年限概念。這樣,一方面影響了路面建設(shè)經(jīng)濟性和適用性,另一方面交通量急劇增長縮短使用年限時,引起社會誤解,給行業(yè)帶來不好影響。

2 市政道路瀝青路面設(shè)計要求

2.1 交通量確定是基礎(chǔ)

設(shè)計者首先應(yīng)根據(jù)規(guī)劃要求對修建道路在所處路網(wǎng)中的作用進行定位,通過對設(shè)計路段交通量實測、分析與預(yù)測,確定設(shè)計交通量,然后換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載車道累計當(dāng)量軸次數(shù)據(jù)進行后續(xù)結(jié)構(gòu)層厚度計算。

2.2 結(jié)構(gòu)組合設(shè)計是前提

在路面結(jié)構(gòu)設(shè)計之前必須進行地質(zhì)、環(huán)境、氣候和水文狀況的調(diào)查,根據(jù)當(dāng)?shù)夭牧瞎?yīng)的特點,確定滿足密實、抗滑、穩(wěn)定、耐久的路面結(jié)構(gòu)方案,滿足路面使用的基本要求。設(shè)計人員必須對當(dāng)?shù)囟嗄甑穆访媸褂脤嶋H進行了解,從中吸取有益的部分結(jié)合最新的設(shè)計方法和理論進行設(shè)計。

2.3 材料組成設(shè)計是關(guān)鍵

資料表明:瀝青砼是最復(fù)雜的建筑材料之一,在正溫度狀態(tài)下,表現(xiàn)出一定的粘彈性;在負(fù)溫度狀態(tài)下,則具有一定的彈性。決定瀝青砼性能的最關(guān)鍵因素是礦料質(zhì)量和礦料級配。作為設(shè)計者應(yīng)對當(dāng)?shù)夭牧显敱M調(diào)查,提出材料的基本要求:級配大致范圍、篩孔分級、加工方法及顆粒形狀等。在此基礎(chǔ)上,選擇合理的級配設(shè)計結(jié)果,為道路施工提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

2.4 結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計是基本

路面結(jié)構(gòu)層厚度設(shè)計是在組合設(shè)計的基礎(chǔ)上進行。路面結(jié)構(gòu)設(shè)計采用雙圓均布垂直荷載作用下的彈性層狀連續(xù)體系理論進行,計算的厚度值應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)整體剛度(即承載力)與瀝青層或半剛性基層、底基層疲勞開裂的要求。具體而言,輪隙中心處路表計算彎沉值ls 應(yīng)小于或等于設(shè)計彎沉值ld,即ls ≤ld;輪隙中心或單圓荷載中心處的層底拉應(yīng)力σm 應(yīng)小于或等于容許拉應(yīng)力σR,即σm ≤ σR。交通量和抗壓參數(shù)作為厚度計算的兩大要素,對厚度計算結(jié)果影響甚大。為了合理設(shè)計路面結(jié)構(gòu),抗壓參數(shù)應(yīng)通過試驗確定。

2.5 排水設(shè)計是保障

水對瀝青路面的巨大破壞性已成為共識,市政道路排水條件較公路更為嚴(yán)峻,因此對排水設(shè)計更應(yīng)引起重視。合理的排水設(shè)計應(yīng)綜合考慮路表(人行道面)排水、中央分隔帶排水、交叉路口排水、路面結(jié)構(gòu)層排水;合理選擇排水方案,布置排水設(shè)施,形成完整、暢通的排水體系,保證路基路面的穩(wěn)定。

3 道路建設(shè)質(zhì)量提高的措施

3.1 加強對工程要素的管理

從對人的管理方面講,施工現(xiàn)場中人的控制應(yīng)先將人員劃分為各級管理人員和施工項目中的勞動力,據(jù)各自的責(zé)任目標(biāo)對癥下藥,采取不同的措施,提高每個個體的素質(zhì),最終提高整個項目組織的素質(zhì)。從對材料的管理講,開工前,應(yīng)有供應(yīng)備料計劃,施工中根據(jù)工程變更和進度,隨時調(diào)整進貨的數(shù)量和進場時間。從對機械的管理講,建筑業(yè)機械化水平的不斷提高,更多的機械運用到工程的施工建設(shè)上來,所以必須做到正確選用機械。根據(jù)工程特點選擇適宜的主導(dǎo)施工機械,各種輔助機械應(yīng)與直接配套的主導(dǎo)機械的生產(chǎn)能力協(xié)調(diào)一致,當(dāng)然為減少施工的投資額,應(yīng)盡量選用現(xiàn)有機械。

3.2 完善質(zhì)量監(jiān)理程序

監(jiān)理工程師在開工以前,向承包人提出一套對所有工程項目進行質(zhì)量控制的程序及說明,以供所有駐地監(jiān)理人員、承包人的自檢人員和施工工人共同遵循,使質(zhì)量控制工作程序化。

3.3 做到分部分項工程管理

項目管理人員應(yīng)能夠熟練掌握份內(nèi)的各項標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,熟悉或了解份外的各項標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,根據(jù)目標(biāo)責(zé)任體系和質(zhì)量管理體系選擇適當(dāng)?shù)氖┕すに?,組織、管理、協(xié)調(diào)分部分項工程施工,做好事前在工程任務(wù)層次化分解的基礎(chǔ)上,制定一個詳細的合適的施工質(zhì)量計劃。

3.4 質(zhì)量檢測

在工程質(zhì)量監(jiān)理工作中,應(yīng)遵循“一切用數(shù)據(jù)說話”的原則。監(jiān)理試驗、檢測頻率不少于規(guī)范規(guī)定的最小頻率。

4 結(jié)論

要提升市政道路瀝青路面建設(shè)質(zhì)量,需要建設(shè)單位工作要深入有效、設(shè)計深度要確保、施工企業(yè)自控要到位、監(jiān)理檢查要把關(guān)、檢測結(jié)果要客觀、政府主管部門要確立瀝青砼路面設(shè)計、施工標(biāo)準(zhǔn)體系,工程質(zhì)量監(jiān)督機構(gòu)工作要有力,只有各方共同努力,方能取得預(yù)期效果。

參考文獻

[1]JTGD50-2006 公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范[S].北京:人民交通出版社,2006.

[2]JTGF40-2004 公路瀝青路面施工規(guī)范[S].北京:人民交通出版社,2004.

[3]林增忠.市政道路瀝青路面建設(shè)質(zhì)量若干問題與對策[J].福建建筑,2008,3

篇3

關(guān)鍵詞:舊路調(diào)查舊路面評價加鋪設(shè)計

中圖分類號: S611 文獻標(biāo)識碼: A 文章編號:

1概述

目前,我國城市道路車行道路面結(jié)構(gòu)形式主要為瀝青路面和水泥混凝土路面,不論哪種路面結(jié)構(gòu)形式,使用一段時間后均會出現(xiàn)不同形式、不同程度的損壞。以瀝青路面為例,隨著使用時間的延續(xù),其使用性能和承載能力不斷降低,超過設(shè)計使用年限后便不能滿足正常行車交通的要求,而需補強或改建。路面補強設(shè)計工作主要包括現(xiàn)有路面結(jié)構(gòu)狀況調(diào)查、彎沉評定以及補強厚度計算。

2現(xiàn)狀調(diào)查

對路面進行結(jié)構(gòu)狀況的調(diào)查與評定,主要是了解路面現(xiàn)有結(jié)構(gòu)狀況和強度,據(jù)以判斷是否需要加強或預(yù)估剩余使用壽命,分析路面損壞的原因及提出處理措施。舊路面狀況調(diào)查工作包括如下內(nèi)容:

(1)交通調(diào)查對于當(dāng)前的交通量和車型組成進行實地觀測,通過調(diào)查分析確定年平均日交通量,預(yù)估交通量增長率。

(2)損壞調(diào)查按照裂縫類、變形類、松散類和其它類4個類型(參見《城鎮(zhèn)道路養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》CJJ36-2006,本文以下簡稱“規(guī)范CJJ36”),詳細記述每項損壞的破壞程度、破壞范圍及位置,并分析產(chǎn)生的原因。

(3)彎沉測試 對舊路進行彎沉檢測,評價舊路面結(jié)構(gòu)承載能力。

(4)路基狀況調(diào)查 調(diào)查沿線路基土質(zhì)類型、填挖高度、分層含水量、地下水位及承載力等,分析路基的穩(wěn)定性、強度以及路基路面的排水狀況。

(5)路面設(shè)計、施工及養(yǎng)護調(diào)查。

3路面技術(shù)狀況評價

3.1評價內(nèi)容

評價內(nèi)容主要包括路面行駛質(zhì)量指數(shù)(RQI)、路面狀況指數(shù)(PCI)、路表回彈彎沉、抗滑系數(shù)(SFC或BPN)和綜合評價指數(shù)(PQI)為評價指標(biāo)。

3.2評價方法

路面技術(shù)狀況分為A、B、C、D四級,分別代表優(yōu)秀、良好、合格和不合格。通過測試和計算,確定路面技術(shù)狀況等級。評價時宜按1km為單位將項目分成若干段,對各段分別進行評價。

(1)路面行駛質(zhì)量評價

通過計算路面行駛質(zhì)量指數(shù)(RQI)值,評定路面行駛質(zhì)量等級。

RQI=4.98-0.34×IRI (3.2.1-1)

式中IRI——國際平整度指數(shù),可由下式計算:

IRI=a+b×BI(3.2.1-2)

式中BI——平整度測量設(shè)備的測定結(jié)果(如平整度標(biāo)準(zhǔn)差σ);

a、b——標(biāo)定系數(shù)。

通過計算RQI值,并根據(jù)道路等級確定路面行駛質(zhì)量等級。

(2)路面損壞狀況評價

以路面損壞狀況指數(shù)(PCI)為評價指標(biāo),按下式計算:

(3.2.2-1)

式中n——路面損壞種類數(shù),對于瀝青路面n=4;

m——某類損壞中單項損壞項數(shù);

DPij——單項損壞扣分值,根據(jù)損壞密度,查規(guī)范確定。

ωij——損壞類型的權(quán)重,按下式計算:

(3.2.2-2)

其中,單項扣分占該類損壞扣分或單類扣分占總扣分的比值

通過計算PCI值,并根據(jù)道路等級確定路面損壞狀況等級。

(3)路面結(jié)構(gòu)強度評價

回彈彎沉值表征瀝青路面結(jié)構(gòu)強弱程度,對檢測數(shù)據(jù)經(jīng)過統(tǒng)計計算,求得彎沉代表值,進而確定路面結(jié)構(gòu)強度等級。彎沉代表值按下式計算:

(3.2.3)

式中——舊路面的實測彎沉平均值(0.01mm);

S ——路段內(nèi)實測路表彎沉標(biāo)準(zhǔn)差(0.01mm);

Za ——與保證率有關(guān)的系數(shù),快速路、主干路Za =1.645 ,其它道路瀝青路面Za =1.5;

K1、K2、K3 ——分別為季節(jié)、濕度、溫度影響系數(shù),可根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗確定;

根據(jù)計算彎沉代表值,按交通等級和基層類別的不同確定路面結(jié)構(gòu)強度等級。

(4)抗滑性能評價

路面的抗滑性能根據(jù)橫向力系數(shù)(SFC)或擺置(BPN)確定。

(5)綜合評價

綜合評價指數(shù)(PQI)是表征路面完好與行駛舒適程度的綜合指標(biāo)。因為路面行駛質(zhì)量指數(shù)和路面損壞狀況指數(shù)是最能反映路面使用性能的兩個指標(biāo),所以在進行路面綜合評價時,只采用RQI和PCI兩個指標(biāo),按下式計算:PQI=T×ω1×RQI+PCI×ω2(3.2.5)式中T——RQI分值轉(zhuǎn)換系數(shù),T=20;ω1——RQI的權(quán)重,對快速路或主干路取0.6,次干路或支路取0.4;ω2——PCI的權(quán)重,對快速路或主干路取0.4,次干路或支路取0.6;通過計算PQI值,并根據(jù)道路等級確定綜合評價等級。

3.3.路面維修等級

根據(jù)路面評價等級結(jié)果,參照“規(guī)范CJJ36”中的相關(guān)規(guī)定,判斷是否需要加鋪補強。

4損壞整治

瀝青路面的各種損壞應(yīng)根據(jù)其產(chǎn)生的原因及其特點采取相應(yīng)的措施進行整治一般來講可采取以下措施對舊路面進行處理:

1 瀝青路面整體強度基本符合要求,車轍深度小于10mm,輕度裂縫而平整度及抗滑性能差時,可直接加鋪罩面,恢復(fù)表面使用功能。

2 對中度、重度裂縫段宜視具體情況銑刨路面,否則,應(yīng)進行灌縫、修補坑槽等處理,必要時采取防裂措施后再加鋪瀝青層。對瀝青層網(wǎng)裂、龜裂或瀝青老化的路段應(yīng)進行銑刨,并設(shè)粘層瀝青后,再加鋪瀝青層。

3 對整體強度不足或破損嚴(yán)重的路段,視路面破損程度確定挖除深度、范圍以及加鋪層的結(jié)構(gòu)和厚度。

5方案設(shè)計

5.1設(shè)計基準(zhǔn)期

舊路補強設(shè)計不同于新建路面設(shè)計,其設(shè)計目的是為滿足一定時間內(nèi)的交通需要,因此舊路補強設(shè)計應(yīng)根據(jù)道路等級、交通量、改擴建規(guī)劃和已有經(jīng)驗確定適當(dāng)?shù)脑O(shè)計基準(zhǔn)期??刹捎?年、10年、甚至15年。

5.2舊路面的當(dāng)量回彈模量

現(xiàn)狀路面的當(dāng)量回彈模量是加鋪設(shè)計過程中的一個重要參數(shù),其值直接決定路面加鋪厚度,各路段的當(dāng)量回彈模量應(yīng)根據(jù)各路段的計算彎沉值,按《城鎮(zhèn)道路路面設(shè)計規(guī)范》(CJJ 169-2012)中的相關(guān)規(guī)定計算。

5.3方案擬定與計算

不同路段應(yīng)根據(jù)其特點擬定不同的設(shè)計方案,同一路段也應(yīng)進行多方案比選。擬定幾種可行的結(jié)構(gòu)組合,并確定各補強層的材料參數(shù),采用彈性層狀連續(xù)體系理論理論進行計算。

5.4確定設(shè)計方案

根據(jù)施工條件、工程造價、環(huán)境影響、工期要求等,對各種方案進行技術(shù)經(jīng)濟比較,確定合理的設(shè)計方案。

6結(jié)語

(1)道路改造時,應(yīng)對舊路進行全面的調(diào)查檢測,對舊路的各項技術(shù)狀況進行評價并結(jié)合實際情況采取相應(yīng)的改造對策。

(2)加鋪設(shè)計中,舊路當(dāng)量回彈模量是結(jié)構(gòu)計算的重要參數(shù),由彎沉值換算得到,因此,對舊路面的彎沉檢測非常重要,不僅影響對舊路面的評價結(jié)論,而且對加鋪設(shè)計的合理性影響很大,直接影響到工程建設(shè)的質(zhì)量。

(3)對舊路損壞應(yīng)弄清原因,采取合理的措施進行的整治,消除對加鋪層的不良影響,使路面改造后能達到預(yù)期使用功能。

(4)加鋪設(shè)計應(yīng)通過一套完整的、系統(tǒng)的設(shè)計方法,并結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)驗,才能做到經(jīng)濟合理、質(zhì)量可靠。切忌生搬硬套,盲目加鋪。

7參考文獻

[1] 鄧學(xué)鈞.路基路面工程(第一版).北京:人民交通出版社,2001

[2] 達.路基路面工程(第一版).北京:人民交通出版社,2009

[3] 中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).城鎮(zhèn)道路路面設(shè)計規(guī)范(CJJ169-2012).北京:中國建筑工業(yè)出版社,2012

[4] 中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).城鎮(zhèn)道路養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范(CJJ36-2006).北京:中國建筑工業(yè)出版社,2006

篇4

關(guān)鍵詞:瀝青路面;病害;防治

一、瀝青路面病害成因

1 瀝青質(zhì)量問題

由于近幾年國家城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),城市道路開工項目很多而建設(shè)資金又有限,因此,在道路結(jié)構(gòu)層的厚度設(shè)計、材料的使用上本著經(jīng)濟適用的原則,而對交通量的變化,使用年限并沒有重點研究。像高等級瀝青路面,省市采用的是上面層使用進口瀝青,而中面層、地面層則采用國產(chǎn)瀝青,就國產(chǎn)瀝青而言能達到規(guī)范要求的廠家并不多,而且數(shù)量十分有限

不可能滿足國內(nèi)建設(shè)規(guī)模的需要。

2 設(shè)計規(guī)范存在的問題

目前,柔性路面國家設(shè)計規(guī)范仍然采用彎沉值控制,路面設(shè)計以軸載100kN 的雙輪組單軸為標(biāo)準(zhǔn)軸載;對瀝青混凝土面層應(yīng)采用容許回彈彎沉、彎拉應(yīng)力和剪應(yīng)力三項指標(biāo)設(shè)計;在交通量小的支路上鋪筑瀝青時,可僅用容許彎沉值設(shè)計;對瀝青碎石面層采用容許回彈彎沉和剪應(yīng)力兩項指標(biāo)設(shè)計。設(shè)計年限內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軸載累計數(shù)和折合成標(biāo)準(zhǔn)軸載累計數(shù)作為控制指

標(biāo)。

在路面設(shè)計中,一方面交通車輛調(diào)查資料,是為通行能力服務(wù)的,沒有考慮到超載的問題,使得設(shè)計中得不到準(zhǔn)確軸載,造成設(shè)計年限內(nèi)累計標(biāo)準(zhǔn)軸載出現(xiàn)與事實不相符的情況。這樣,對于一些道路而言,從一開始就降低了累計標(biāo)準(zhǔn)軸的數(shù)量,使得設(shè)計彎沉值偏大,基

層、低基層的拉應(yīng)力偏小,造成路面整體剛度不足,導(dǎo)致路面提前破壞。另外,由于受經(jīng)濟利益的驅(qū)動,載貨車輛中,80有超載現(xiàn)象,正是這部分超載車輛加速了路面的破損,促使路面開裂、推擁,甚至局部下陷。

3.瀝青混合料配合比設(shè)計

瀝青混合料配合比設(shè)計也是關(guān)鍵問題,瀝青混合料配合比設(shè)計按規(guī)范要求應(yīng)經(jīng)過四個階段,即目標(biāo)配合比設(shè)計階段,生產(chǎn)配合比設(shè)計階段,生產(chǎn)配合比驗證階段和試拌試鋪階段,各階段要達到的目的都有明確的要求。在施工時,有的單位壓縮兩至三個階段,有的干脆憑經(jīng)驗進行施工,因此,從理論和實踐來講存在較大的偏差,從而導(dǎo)致瀝青混合料內(nèi)在質(zhì)量存在先天不足,另一方面由于目前國家現(xiàn)狀所致,道路建設(shè)工期較短加上標(biāo)價偏低,碎石料場不規(guī)范,大多地材都由個體企業(yè)承擔(dān),料場分散,設(shè)備落后,材料的均質(zhì)性,穩(wěn)定性均有較大的差別,雖然大部分單位在開工前都取樣做了篩分分析符合要求,在施工過程中也檢測并予調(diào)整配合比,但由于變化大,差異性大不可能做到十分準(zhǔn)確,油石比級配都在變化,這是導(dǎo)致路面出現(xiàn)一些常見病害的原因之一。

4、現(xiàn)場施工質(zhì)量控制問題

路面施工過程是其質(zhì)量形成的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。直接影響面層質(zhì)量的施工環(huán)節(jié)主要是面層本身的施工、基礎(chǔ)施工及相關(guān)聯(lián)接層施工。

對原材料檢驗不嚴(yán)

對瀝青混合料的配合比控制不夠,特別是礦粉和瀝青用量不準(zhǔn),使瀝青路面早期出現(xiàn)推擁、油包、松散、露骨、坑槽等; 施工機械設(shè)備陳舊、不配套,使混合料的配合比計量、拌和均勻性、壓實度、平整度等受到很大影響;施工過程中的路面污染料的含量密切相關(guān),當(dāng)粗粒含量很大時,即使壓實度超過100%,并不表示該基層已經(jīng)密實。因此,要適當(dāng)增大碾壓噸位、增加碾壓遍數(shù),確?;鶎拥揭?guī)定壓實密度。

二、瀝青路面病害的防治

1 精心設(shè)計

公路工程的設(shè)計質(zhì)量是工程質(zhì)量的基礎(chǔ)和前提,設(shè)計應(yīng)從實際出發(fā),對氣候、水文、地質(zhì)、材料、交通量、在中情況進行認(rèn)真調(diào)查,綜合各種因素,選擇多種路面結(jié)構(gòu)、材料,以及多種配合比、結(jié)構(gòu)層厚度進行試驗、研究、比選,必要時應(yīng)鋪筑試驗段。瀝青路面的設(shè)計應(yīng)注意以下問題:

1.1 盡心選擇路面?zhèn)€結(jié)構(gòu)層的類型,確定各層的合理層位與合理厚度。

1.2 正確確定路面結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù),如土基回彈模量、瀝青混合料設(shè)計參數(shù)、基層墊層材料設(shè)計參數(shù)。

1.3 合理進行各層材料組合設(shè)計。

1.4 加強瀝青路面的防水、排水設(shè)計。

1.5 提高瀝青面層壓實度,較小空隙率。

2 嚴(yán)格施工質(zhì)量管理

瀝青路面施工必須按全面質(zhì)量管理的要求,建立健全有效地質(zhì)量保障體系,實行目標(biāo)管理工序管理,明確崗位責(zé)任制,對施工的全過程及每道工序的質(zhì)量進行嚴(yán)格的檢查、控制、評定,以保證達到規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。要以分項工程、分部工程、單位工程逐層的質(zhì)量保證來最終保證建設(shè)項目的整體質(zhì)量,并做好以下工作:

2.1 加強原材料的檢驗工作。

2.2 加強瀝青混合料配合比的控制。

2.3 提高設(shè)備的工作性能。

2.4 鋪筑試驗路段。

2.5 加強施工過程中的質(zhì)量管理與檢查。

3、加強養(yǎng)護,保證路面的使用功能。

預(yù)防瀝青路面早期出現(xiàn)病害,工程竣工后加強養(yǎng)護、提高養(yǎng)護質(zhì)量能有效地的防止病害的發(fā)生和繼續(xù)擴散。應(yīng)隨時掌握路面的使用狀況,加強日常維修保養(yǎng),及時修補各種損壞,保持路面清潔完好、無雜物、無堆積物,疏通排水設(shè)施,避免積水滲入路基、路面,影響路面的強度和穩(wěn)定性。

3.1 縱橫向的施工縫是路面的薄弱環(huán)節(jié),應(yīng)加強初期養(yǎng)護,隨時用3m直尺量測平整度,鏟高補低,經(jīng)拉毛后,用混合料調(diào)平、壓實。開放交通初期,應(yīng)控制車速不超過20Km/h,不得制動和掉頭,如有損壞,要及時處理。

3.2 瀝青路面日常養(yǎng)護要保持路面平整、橫坡適度、線性順直、路容整潔、排水良好。要加強路況巡查,掌握路面情況,隨時排除損害路面的各種因素,及時發(fā)現(xiàn)病害,研究分析病害產(chǎn)生的原因,并有針對性的及時對病害進行維修處理,把病害消滅在萌芽狀態(tài),提高路面的工作性能和使用壽命。

篇5

關(guān)鍵詞:路面結(jié)構(gòu)設(shè)計;教學(xué)大綱;教學(xué)改革

中圖分類號:G6420 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1005-2909(2013)02-0098-05

路基路面工程是土木工程(交通土建)專業(yè)和交通工程專業(yè)實踐性很強的主要專業(yè)課之一,對培養(yǎng)道路工程應(yīng)用型人才起重要作用。課程主要研究路基路面的基本概念、設(shè)計原理、計算方法和施工管理技術(shù)等內(nèi)容。由于公路工程技術(shù)的不斷發(fā)展,交通部在1995年后陸續(xù)頒布了《公路路基設(shè)計規(guī)范》(1995年)、《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》(1995年)、《公路軟土地基路堤設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》(1996年)、《公路排水設(shè)計規(guī)范》(1996年)、《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》(2006年)、《公路改性瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(1998年)、《水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范》(2011年)等。但是,全國多數(shù)高校所用的路基路面工程教材的出版跟不上規(guī)范更新的步法,規(guī)范中的新內(nèi)容在教科書中沒有及時更新,這就給正常的授課帶來較大困難。如果完全依照現(xiàn)有教材講解,有些內(nèi)容已經(jīng)在道路工程實際設(shè)計或使用中不再適用,這樣的教學(xué)會對學(xué)生形成一種誤導(dǎo)。如果按照新出版規(guī)范授課,無論學(xué)生還是教師,都沒有可作為授課的合適教材,這就給課堂教學(xué)帶來極大困難。為此也有一些學(xué)者對這方面的教學(xué)內(nèi)容進行了探討和研究[1-2]。

基于上述原因,針對新舊規(guī)范的不同之處,結(jié)合課程對應(yīng)的不同授課學(xué)時要求和教育部關(guān)于土木工程專業(yè)建設(shè)的要求[3],對2009版路基路面工程課程教學(xué)大綱[4]進行了修改。重點是教學(xué)內(nèi)容的增減、教學(xué)方法的改變、作業(yè)布置方案的變化、習(xí)題課的增加等。根據(jù)瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計和水泥路面結(jié)構(gòu)設(shè)計的新規(guī)范[5-6],重點介紹新規(guī)范中主要的修改內(nèi)容,包括設(shè)計理論和設(shè)計方法,講解現(xiàn)行瀝青和水泥路面結(jié)構(gòu)設(shè)計分析的詳細計算過程。通過對比論述,提醒學(xué)生注意新規(guī)范的修改之處對實際工程中道路設(shè)計結(jié)果的影響。根據(jù)上述修改內(nèi)容,基于實際工程結(jié)構(gòu)資料,編寫了多個適用的算例,方便學(xué)生學(xué)習(xí)使用。

一、基于新規(guī)范下教學(xué)內(nèi)容的修改和增補

(一)瀝青路面設(shè)計章節(jié)教學(xué)內(nèi)容的修改增補

1.新規(guī)范中修改內(nèi)容簡介

較上一版規(guī)范(JTJ 014―97)《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》,新規(guī)范[5]中新增內(nèi)容主要表現(xiàn)在:

(1)強調(diào)按實際情況做好交通荷載分析與預(yù)測,按照全壽命周期成本的理念進行路面設(shè)計。

(2)采取防止早期損壞的技術(shù)措施,加強材料、混合料和路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計的要求,增加柔性基層、貧混凝土基層等設(shè)計內(nèi)容。

(3)細化半剛性基層混合料繼配類型,調(diào)整集料繼配范圍,補充了二灰穩(wěn)定集料抗凍性設(shè)計要求。

(4)路面厚度計算方法在參數(shù)取值和舊路補強公式上有所改進。

(5)增加了舊水泥混凝土路面加鋪瀝青層設(shè)計內(nèi)容。

(6)補充了水泥混凝土橋面瀝青鋪裝設(shè)計內(nèi)容。

2.多層體系路面結(jié)構(gòu)向三層體系轉(zhuǎn)換

由于最新規(guī)范的設(shè)計計算是基于配套出版或其他正式出版的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件(如HPDS2011)而進行設(shè)計計算的,如果沒有這些軟件,路面結(jié)構(gòu)設(shè)計就無從下手。換句話說,最新規(guī)范中在已知某些路面結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)(如交通量、道路等級、設(shè)計年限、各層路面結(jié)構(gòu)材料參數(shù)等)的基礎(chǔ)上,只介紹了如何基于軟件進行道路最終結(jié)構(gòu)的調(diào)試和設(shè)計,沒有介紹這些軟件是基于哪些計算公式,如何對路面進行中間的計算和最后結(jié)果的選擇。況且,最新出版的相關(guān)教材,也沒有再介紹如何利用手算方法進行多層路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計和計算。另外,以學(xué)校目前的教學(xué)條件,在授課過程中,還不能做到所有學(xué)生均配備計算機,加上軟件計算的中間過程學(xué)生不熟悉,無法更深層次地理解多層路面結(jié)構(gòu)的理論設(shè)計過程,即使課程學(xué)習(xí)結(jié)束,對瀝青路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計也不會用手算。針對這些情況,筆者在最近幾年的授課中,為使學(xué)生學(xué)會用手算方法進行瀝青路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算,加深對瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計理論和具體計算方法的理解,增加了多層體系向三層體系的轉(zhuǎn)換方法講解,這也是目前瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件中采用的中間計算方法。

在進行多層體系向三層體系的轉(zhuǎn)換中,需要查閱一些諾模圖,為此,課題組將這些諾模圖整理后上傳至學(xué)校教務(wù)處的精品課程網(wǎng)站上,作為結(jié)構(gòu)設(shè)計計算的輔助資料供學(xué)生自由下載和打印。根據(jù)計算目的的不同,三層體系轉(zhuǎn)換的計算公式也不盡相同,大致有以下幾類。

(1)彎沉等效換算法:結(jié)合已知的三層體系彎沉諾模圖,將多層體系路面結(jié)構(gòu)按照面層頂面彎沉相等的原則換算為三層體系,如圖1所示。對應(yīng)的具體換算公式為

(二)水泥路面設(shè)計章節(jié)教學(xué)內(nèi)容的修改增補

1新規(guī)范中修改內(nèi)容

較前一版規(guī)范相比,新規(guī)范[6]中新增內(nèi)容有:

(1)混凝土板極限斷裂的驗算標(biāo)準(zhǔn)和貧混凝土及碾壓混凝土基層的疲勞斷裂設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

(2)考慮特重車輛和專用道路結(jié)構(gòu)設(shè)計,增加了極重交通荷載等級。

(3)改進接縫設(shè)計及填縫材料的選型。

(4)完善連續(xù)配筋的裂縫間距和裂縫寬度兩個設(shè)計指標(biāo)的計算公式。

(5)提高混凝土板錯臺量和接縫傳荷能力的評級標(biāo)準(zhǔn)。

(6)完善材料設(shè)計參數(shù)經(jīng)驗參考值。

由于最新規(guī)范在2011年12月才出版,較上一版規(guī)范改動量非常大,尤其是在水泥路面結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中所用公式與前一版規(guī)范完全不同,現(xiàn)有教材水泥路面結(jié)構(gòu)設(shè)計章節(jié)的計算公式全部不再適用,而且目前還未見針對最新規(guī)范出版相應(yīng)的教材,這就造成已有教材的水泥路面結(jié)構(gòu)設(shè)計章節(jié)與新規(guī)范不符,不能繼續(xù)講授。在這種情況下,作為一線授課教師,必須提前給學(xué)生準(zhǔn)備補充講義,并且在課堂教學(xué)中把最新規(guī)范的設(shè)計理念和計算公式講授給學(xué)生。另外,新規(guī)范的設(shè)計計算是基于規(guī)范配套出版或其他正式出版的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件(如HPDS2011)而進行設(shè)計計算的,不便于學(xué)生熟練掌握和運用。為此,從2012年開始,針對水泥路面結(jié)構(gòu)設(shè)計章節(jié),筆者重新編寫了教案、講義、課程課件,以及作業(yè)習(xí)題等授課資料。

2新規(guī)范下水泥路面結(jié)構(gòu)應(yīng)力計算

由于規(guī)范中規(guī)定的水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計理論是采用設(shè)計驗算法,根據(jù)已知的交通量、道路等級、地區(qū)區(qū)劃,以及建筑材料等資料,初步擬定待設(shè)計結(jié)構(gòu)組合,然后對該結(jié)構(gòu)進行荷載應(yīng)力和疲勞應(yīng)力的分析計算,最后利用可靠度系數(shù)對結(jié)構(gòu)進行應(yīng)力的校核。新規(guī)范中突出的一點是除了上述驗算之外,還增加了道路最大荷載作用下結(jié)構(gòu)的應(yīng)力校核計算。新規(guī)范中對應(yīng)水泥路面結(jié)構(gòu)設(shè)計時的應(yīng)力計算方法如下[6]。

(1)荷載應(yīng)力。設(shè)計軸載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載疲勞應(yīng)力σpr=krkfkcσps。

最重軸載在臨界荷位處產(chǎn)生的最大荷載應(yīng)力σp,max=krkcσpm。

其中,σpm為最重荷載在四邊自由板臨界荷位處產(chǎn)生的混凝土板的最大荷載應(yīng)力。

kr為考慮接縫傳荷能力應(yīng)力折減系數(shù),縱縫為設(shè)拉桿平縫時,kr=0.87~0.92(剛性和半剛性基層取低值,柔性基層取高值);縱縫為設(shè)拉桿企口縫時,kr=0.76~0.84;縱縫為不設(shè)拉桿平縫或自由邊時kr=1.0。

kc為考慮偏載和動載等因素對路面疲勞損壞影響的綜合系數(shù),按公路等級查表16-24確定。

kf=Nνe為考慮設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力累計疲勞作用的疲勞應(yīng)力系數(shù)。

特別的,設(shè)計軸載PS和最重軸載Pm在四邊自由板臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力(MPa)為:

σps=1.47×10-3r0.70h-2cP0.94s,

σpm=1.47×10-3r0.70h-2cP0.94m,

(3)極限狀態(tài)的校核。水泥混凝土路面“單層板”結(jié)構(gòu)設(shè)計中,根據(jù)水泥路面結(jié)構(gòu)設(shè)計的一些已知參數(shù),查閱規(guī)范中相應(yīng)的表格,選定待設(shè)計路面結(jié)構(gòu)的可靠度系數(shù),以及路面材料的彎拉強度標(biāo)準(zhǔn)值fr,在上面荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力計算的基礎(chǔ)上,最后利用γr (σp r + σtr )≤fr ,γr (σp ,max + σt,max )≤fr 進行校核。如果滿足,說明前面擬定的水泥路面結(jié)構(gòu)滿足荷載和溫度對它的綜合作用效果;否則對已擬定的水泥路面結(jié)構(gòu)各層進行重新擬定,并重復(fù)上述步驟進行計算。

關(guān)于水泥混凝土路面彈性地基“雙層板”“復(fù)合板”“有瀝青上面層”的水泥混凝土板的荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力,以及“加筋”水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計詳見最新規(guī)范。

二、教材選用和教學(xué)大綱的修改

(一)教材的選用

土木工程專業(yè)和交通工程專業(yè)培養(yǎng)方案中,都有路基路面工程這門課,分別為56和42學(xué)時。前幾年采用同濟大學(xué)出版社出版的教材[7],瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計新規(guī)范出版后,全國陸續(xù)出版了基于新規(guī)范編寫的教材,故兩年前已經(jīng)改換為人民交通出版社出版的教材[8]。但由于JTG D40―2011《公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范》在2011年底才出版,目前使用的教材在水泥路面結(jié)構(gòu)設(shè)計章節(jié)也還是舊的內(nèi)容,為此,筆者負(fù)責(zé)編寫了補充講義,作為這部分教學(xué)內(nèi)容的補充教材使用,使學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間便能夠?qū)W到最新的技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和先進的科技知識,實現(xiàn)了教學(xué)內(nèi)容與科技進步、行業(yè)技術(shù)規(guī)范的緊密結(jié)合。

(二)教學(xué)大綱的調(diào)整

由于上述教學(xué)內(nèi)容的增加和補充,致使2009年補充制定的路基路面工程課程教學(xué)大綱[3]與目前實際教學(xué)要求不符,為此將上述瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計時涉及的多層體系換算教學(xué)內(nèi)容增加到教學(xué)大綱中,約2學(xué)時。考慮土木工程專業(yè)已提前開設(shè)彈性力學(xué)課程,講解了多層體系的理論分析內(nèi)容,因此,在滿足瀝青路面設(shè)計章節(jié)總學(xué)時不變的前提下,在路基路面工程授課中減少了2學(xué)時路面結(jié)構(gòu)彈性多層體系理論分析的授課內(nèi)容。

對水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計章節(jié),由于新規(guī)范中的設(shè)計理論基本沒變,只是對應(yīng)的計算公式發(fā)生了變化,故將原來的授課內(nèi)容進行相應(yīng)的替換即可,授課學(xué)時基本不變。

另外,由于新規(guī)范出版后路面結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容和計算項目的增加,原來教學(xué)大綱中的習(xí)題課學(xué)時(4學(xué)時)已經(jīng)不能滿足授課需求。為了增加習(xí)題課授課學(xué)時,針對土木工程專業(yè)和交通工程專業(yè)的學(xué)生,從2010年開始另外增開了32學(xué)時的路基路面檢測選修課,其中有一部分試驗教學(xué)內(nèi)容和路基路面工程課程類似,經(jīng)學(xué)科組討論決定,將原來課程中試驗部分的授課學(xué)時(約4學(xué)時左右)減少2學(xué)時,用于增加瀝青和水泥路面結(jié)構(gòu)設(shè)計的習(xí)題課學(xué)時。

三、結(jié)語

根據(jù)教育部下發(fā)的有關(guān)普通高等學(xué)校本科專業(yè)建設(shè)的要求和內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)教學(xué)大綱文件中關(guān)于課程建設(shè)的要求,課題組對最新出版規(guī)范進行研究。經(jīng)過學(xué)院教學(xué)委員會的同意,對路基路面工程課程的授課內(nèi)容和教學(xué)大綱作了部分修改和調(diào)整,涉及的內(nèi)容有以下4點:

(1)增加了瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計章節(jié)中多層體系換算的授課教學(xué)計劃,對應(yīng)地減少了路面結(jié)構(gòu)彈性多層體系理論分析的授課學(xué)時。

(2)根據(jù)最新規(guī)范,對水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計章節(jié)的內(nèi)容全部進行替換。

(3)增加路面結(jié)構(gòu)設(shè)計章節(jié)中的習(xí)題課授課內(nèi)容,同時減少路基路面工程課程中試驗方面的授課學(xué)時。

(4)針對上述修改內(nèi)容,編寫了課程的多媒體課件,具體修改、制定了2009版教學(xué)大綱和對應(yīng)的教學(xué)計劃。

另外,還將已經(jīng)購買的正版HPDS2006路面設(shè)計軟件升級到HPDS2011,方便按最新規(guī)范進行演示教學(xué)。在2009級學(xué)生的實踐和調(diào)查回訪中,學(xué)生普遍反映教學(xué)效果良好,說明基于最新出版規(guī)范,對路基路面工程課程教學(xué)內(nèi)容的改革有利于提高教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻:

[1] 宋高嵩,張春萍,王劍英.路基路面工程課程教學(xué)改革探討[J].哈爾濱學(xué)院學(xué)報,2002,23(8):152-153.

[2] 馬培建,朱亞光.土木工程專業(yè)路基路面課程教學(xué)內(nèi)容及方法探討[J].高等建筑教育,2003,12(3):41-43.

[3]內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)理論課教學(xué)大綱(土木工程學(xué)院道交系部分)[Z].2009.

[4] 教育部高等教育司.普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄和業(yè)介紹[M].北京:高等教育出版社,1998.

[5] 中華人民共和國交通部.JTG D5―2006瀝青混凝土路面設(shè)計規(guī)范[S].北京:人民交通出版社,2006.

[6] 中華人民共和國交通部.JTG D40―2011公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范[S].北京:人民交通出版社,2011.

[7] 陸鼎中,陳家駒.路基路面工程[M].上海:同濟大學(xué)出版社,2006.

[8] 鄧學(xué)均.路基路面工程[M].3版.北京:人民交通出版社,2009.

Research on the timely innovation of teaching program for pavement structural design based on the new specification

SONG Yunlian,LIN Min,HU Bing

(Civil Engineering Institute, Inner Mongolia University of Technology, Huhhot 010051, P. R. China)

篇6

關(guān)鍵詞:市政工程 瀝青路面 質(zhì)量 技術(shù)控制 設(shè)計 補強

中圖分類號:U416.217 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)12(b)-00-01

瀝青路面上加鋪瀝青混凝土加鋪層由于舊路面和加鋪層都采用柔性材料可采用彈性層狀體系理論計算加鋪層厚度把舊路面上測得的彎沉值換算為舊路面當(dāng)量回彈橫量。按照規(guī)定,瀝青路面翻修的主要方法是在瀝青路面上加鋪瀝青混凝土加鋪層,由于舊路面和加鋪層都采用柔性材料加鋪層設(shè)計可以應(yīng)用彈性層狀體理論按照新路面進行設(shè)計。此時,需要在現(xiàn)有市政道路采集各路段土基的材料的彈性模量、路面厚度及回彈模量等技術(shù)指標(biāo),但是,這些工作不能很快地完成,還需要得到這些參數(shù)再進行大量的實驗才能完成,在目前的市政道路上很容易進行彎沉測量,實驗工作可以實現(xiàn)自動化,如果使用自動彎沉儀能夠較迅速地完成。因此,加鋪設(shè)計普遍地采用以彎沉為指標(biāo)的方法,可對目前現(xiàn)有路面測得的彎沉引用當(dāng)量回彈模量的概念換算為假設(shè)的路基模量,再用層狀體系理論的彎沉公式進行加鋪計算,市政道路瀝青路面設(shè)計規(guī)范規(guī)定,加鋪層設(shè)計方法是采用當(dāng)量回彈模量法把原本是層狀體系的現(xiàn)有路面看作是表面有相同彎沉的均質(zhì)路基的彈性模量。加鋪設(shè)計時,先對原有路面的當(dāng)量回彈模量進行計算,若加鋪單層時,以雙層彈性體系為設(shè)計計算的力學(xué)模型,加鋪n-1層時以n層彈性體系為力學(xué)模型計算。加鋪設(shè)計時,仍以設(shè)計彎沉值作為路面整體剛度的控制指標(biāo);對于城市主干路以上的道路還應(yīng)驗算加鋪層層底拉應(yīng)力、容許應(yīng)力、各加鋪層層底拉應(yīng)力以及設(shè)計彎沉值并以彎沉綜合修正系數(shù)及加鋪層材料參數(shù)來確定與新建路面設(shè)計的各項規(guī)定相同。

1 瀝青路面結(jié)構(gòu)狀況調(diào)查與評定

在調(diào)查與評定使用中路面的結(jié)構(gòu)狀況時,要對其判斷是否需要補強或預(yù)估剩余使用壽命,這樣做主要是了解路面現(xiàn)有結(jié)構(gòu)狀況和強度,分析路面損壞的原因及提出處理措施。

1.1 路面狀況調(diào)查

對現(xiàn)有路面狀況進行交通調(diào)查,其目的是對于車型組成及當(dāng)前的交通量進行實地觀測,通過調(diào)查分析預(yù)估交通量增長趨勢來確定年平均增長率。路基狀況調(diào)查包括調(diào)查地下水位、沿線路基土質(zhì)、地面排水情況、填挖高度等要素從而確定路基干濕類型和土組,需量測路基和路面寬度、取樣試驗及開挖試坑進行量測并要詳細記載路表狀況及路拱大小,對路面修建和養(yǎng)護歷史進行詳細的調(diào)查并對路面的病害和破壞應(yīng)詳加記述并分析產(chǎn)生原因。

1.2 路面承裁能力評定

通常采用測量路表輪隙回彈彎沉的方法對路面結(jié)構(gòu)強度的進行評定。由于路面在一年內(nèi)的不同時期具有不同的強度,而經(jīng)補強設(shè)計的路面必須保證在最不利季節(jié)具有良好的使用狀態(tài),因此原有路面的彎沉值應(yīng)在不利季節(jié)測定,若在非不利季節(jié)測定,應(yīng)按各地的季節(jié)影響系數(shù)進行修正。如在原砂石路面上加鋪瀝青面層時,因補強后對路基的濕度有影響,路基和基層中的水分蒸發(fā)較以前困難,致使路基和基層中濕度增加,彎沉增大強度降低。補強層的計算方法很多,可分為經(jīng)驗法和理論法兩大類。經(jīng)驗法是以補強試驗路資料為基礎(chǔ)進行歸納總結(jié)的方法,其實用簡便,但使用有一定的局限性。理論法則以力學(xué)分析為基礎(chǔ),結(jié)合交通、環(huán)境和材料等特性,對理論計算結(jié)果進行修正的方法。我國、現(xiàn)行路面設(shè)計規(guī)范對補強層厚度的計算都采用理論法。

2 瀝青混合料的攤鋪技術(shù)措施

2.1 原路面當(dāng)量回彈模量的計算

采用理論法計算補強層厚度的關(guān)鍵問題是如何確定原有路基路面體系的計算回彈模量。若大量進行現(xiàn)場承載板試驗,顯然不太現(xiàn)實。若能利用便于大量測定的路表彎沉值進行求解,則比較可行。將原路基路面結(jié)構(gòu)體系視作表面計算彎沉相等的彈性均質(zhì)體,利用彈性半空間體表面在圓形剛性承載板下的荷載一彎沉關(guān)系式,并考慮計入承載板測定的彎沉與汽車測定的彎沉間的差異及補強層材料的影響。

2.2 加鋪層設(shè)計

加鋪層厚度與結(jié)構(gòu)組合設(shè)計應(yīng)與縱橫斷面設(shè)計相結(jié)合,路面厚度設(shè)計應(yīng)考慮路面縱坡是否順適、與周圍環(huán)境是否協(xié)調(diào)等情況進行綜合分析確定。加鋪層的結(jié)構(gòu)類型,可根據(jù)公路等級、交通量、當(dāng)?shù)亟?jīng)濟條件和已有經(jīng)驗,選用一層或多層瀝青混合料或半剛性基層、組合式基層、柔性基層、貧混凝土基層等結(jié)構(gòu)。計算原有路面的當(dāng)量回彈模量。擬定結(jié)構(gòu)組合方案及設(shè)計層位,確定各加鋪層的材料參數(shù)。根據(jù)加鋪層的類型確定設(shè)計指標(biāo)。當(dāng)以路表回彈彎沉為設(shè)計指標(biāo)時,彎沉綜合修正確定。設(shè)計層的厚度采用彈性層狀體系理論設(shè)計程序計算。對于季節(jié)冰凍地區(qū),中濕與潮濕路段,還應(yīng)驗算防凍厚度。

3 結(jié)語

路面設(shè)計主要包括結(jié)構(gòu)組合、材料組成設(shè)計和厚度確定三個方面。雖然路面結(jié)構(gòu)設(shè)計主要討論結(jié)構(gòu)組合和厚度確定,但結(jié)構(gòu)組合時必須考慮各結(jié)構(gòu)層組成材料的特性和要求,而確定所需厚度時離不開合理選取材料參數(shù)。合理的路面結(jié)構(gòu)組合是保證路面使用性能的基礎(chǔ)。組合時,必須綜合考慮交通荷載、環(huán)境溫度和濕度、支承條件、組成材料特性、各結(jié)構(gòu)層的功能要求和協(xié)調(diào)作用等各個方面,并充分吸收已有的設(shè)計和使用經(jīng)驗。瀝青路面的損壞現(xiàn)象、機理和肇因十分復(fù)雜,因此路面結(jié)構(gòu)設(shè)計只能選用多種指標(biāo),分別控制不同的損壞模式。不同設(shè)計方法根據(jù)對路面主要損壞現(xiàn)象的認(rèn)識和分析,選用不同的設(shè)計指標(biāo)。本章主要介紹我國公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范中采納的設(shè)計方法,它是以彈性層狀體系理論為基礎(chǔ)的力學(xué)一經(jīng)驗設(shè)計法。該法以路表彎沉作為路基路面整體承載能力的控制指標(biāo),以整體性材料層底的拉應(yīng)力作為疲勞開裂的控制指標(biāo),進行結(jié)構(gòu)厚度的設(shè)計。要使設(shè)計結(jié)果能同實際相符,路面結(jié)構(gòu)設(shè)計方法就要能全面地反映材料、環(huán)境、荷載和土基狀況等因素對結(jié)構(gòu)性能的影響,所以,必須收集足夠的交通、土質(zhì)、氣象和水文資料,并在同實際工作環(huán)境相符的條件下對所用材料進行物理力學(xué)性質(zhì)試驗,獲取可靠的材料參數(shù)。而要做到這一點,是非常困難的。因此,現(xiàn)有設(shè)計方法都存在不完善之處,還有待隨著研究工作的深入和實踐經(jīng)驗的積累,不斷進行修正、補充和完善。

參考文獻

[1] 梅宇濤,許明娟,湯曉慧.瀝青路面就地?zé)嵩偕?jīng)濟性分析[J].山西建筑,2010(17).

篇7

摘要:本文闡述了預(yù)防性養(yǎng)護的概念、特征及意義,分析了瀝青路面的病害類型,最后了提出幾點減小瀝青路面病害的建議。

關(guān)鍵詞:預(yù)防性養(yǎng)護 瀝青路面 病害

1、引言

近年來,隨著國內(nèi)外預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)的深入研究,各種預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)在路面養(yǎng)護工程中得以了廣泛的推廣和應(yīng)用。預(yù)防性養(yǎng)護是一種積極主動的養(yǎng)護方法,可以防止路面輕微病害的進一步擴展,減緩路面使用性能進一步惡化,延長路面使用壽命。預(yù)防性養(yǎng)護就是經(jīng)過檢測, 在道路病害出現(xiàn)之前有針對性地對路面預(yù)先養(yǎng)護處理, 防止病害的進一步擴展, 以減緩路面使用性能的惡化速率, 延長路面使用壽命。預(yù)防性養(yǎng)護通常用于沒有發(fā)生損壞或只有輕微缺陷與病害跡象的路面。目前國內(nèi)外常用的預(yù)防性養(yǎng)護措施與方法主要有以下幾種:霧封層、裂縫處理、微表處、稀漿封層、石屑封層和Novachip超薄粘結(jié)磨耗層等。

1.1預(yù)防性養(yǎng)護的概念

預(yù)防性養(yǎng)護,就是在合理的時間內(nèi)對相關(guān)公路設(shè)施進行正確維護。預(yù)防性養(yǎng)護以道路系統(tǒng)正常使用狀態(tài)下的部分功能性缺失為對象,以延緩道路損壞,延長道路使用壽命為目的,需在路面出現(xiàn)明顯破壞之前進行。

1.2防性養(yǎng)護的特征

(1)采取的措施是在路面結(jié)構(gòu)完好,路面運行狀況良好時進行,對特定的路面狀況需要把握最佳的預(yù)養(yǎng)護時間;

(2)所采取的預(yù)防性養(yǎng)護措施具有費用效益;

(3)預(yù)養(yǎng)護措施的選擇和應(yīng)用必須與特定的路面狀況緊密結(jié)合;

(4)預(yù)養(yǎng)護是有計劃的系列措施,而不是僅僅使用一次。

1.3預(yù)防性養(yǎng)護的意義

長期以來,公路的養(yǎng)護和運營成本以及正常的通行之間存在著明顯的相互制約甚至矛盾。預(yù)防性養(yǎng)護就是基于解決上述矛盾而提出的一種全新的路面養(yǎng)護理念。旨在尋求一種更有效的公路瀝青路面養(yǎng)護措施,特別是特殊地區(qū)瀝青路面的養(yǎng)護,保證公路運營質(zhì)量和運輸效率。為了從根本上解決上述矛盾,最大可能的使路面病害在產(chǎn)生的初期就得到控制甚至徹底消滅,從而避免路面病害的蔓延與進一步惡化影響其使用性能,大大的降低公路養(yǎng)護費用,使得路面自始至終都處于正常的服務(wù)水平,瀝青路面的預(yù)防性養(yǎng)護作為一種全新的養(yǎng)護新理念已經(jīng)成為公路瀝青路面健康發(fā)展的必然需求。

2、瀝青路面的病害

瀝青路面破損按類型、嚴(yán)重程度和范圍可分為裂縫類、變形類、松散類以及泛油、車轍四大類。

(1)裂縫類

裂縫是公路瀝青路面上較為普遍的破壞類型,約占整個破壞的二分之一,主要有縱向裂縫、橫向裂縫、塊狀裂縫和龜裂等。其中橫向裂縫居多,分布較有規(guī)律性,在同一路段內(nèi)基本等間距分布,裂縫間距要為5-20m,大多在路面寬度范圍內(nèi)貫通??v向裂縫在個別路段上發(fā)育明顯,多出現(xiàn)在路面中央和路肩邊緣,寬度最大可以達到3mm,長度由數(shù)米至數(shù)百米不等。塊裂和龜裂多出現(xiàn)在沉陷路段,這種裂縫在行車荷載的作用下極易擴散,造成更大面積的損壞。

(2)變形類

路面結(jié)構(gòu)保持其完整性,但由于路面材料或路基穩(wěn)定性等原因,路面表面形狀發(fā)生變化。在幾類路面破壞中,變形類破壞最為嚴(yán)重,也最為常見,約占路面破壞的一半,主要表現(xiàn)為波浪和沉陷,而車轍、隆起的比例相對較小。變形類破壞與青藏公路所處地區(qū)的凍土類型、凍土路基的凍融穩(wěn)定性等密切相關(guān)。沉陷在陽坡處明顯多,而陰坡處明顯少;并在有水的一側(cè)沉陷顯著。同時,路基施工壓實質(zhì)量也有重要影響。

(3)松散類

由于輪胎與路面的作用,以及環(huán)境因素的影響,使得路面表層材料散失,造成破壞,主要表現(xiàn)為松散、坑槽、脫皮等,其中松散破壞居多。不少路段材料散失嚴(yán)重,表面粗糙,粗集料外露,路面呈現(xiàn)坑狀。長期受溫度和路面雨水的影響,導(dǎo)致瀝青老化,黏結(jié)力下降,是造成瀝青路面這類損壞的主要原因。

(4)泛油、車轍

高原地區(qū)太陽輻射強烈,加劇瀝青的軟化,使得瀝青熱穩(wěn)性變差,同時在車輛的反復(fù)碾壓下產(chǎn)生永久變形和塑性流動并而逐漸產(chǎn)生車轍,嚴(yán)重影響了瀝青路面的使用。這類病害的產(chǎn)生除了受外部環(huán)境的直接影響外,混合料中油的比例偏大、選擇的瀝青材質(zhì)不穩(wěn)定以及施工工藝不當(dāng)也是重要的因素。

3、減小病害的建議

(1)結(jié)構(gòu)組合原則

1)減小路基不均勻融沉變形在路面結(jié)構(gòu)內(nèi)引起的附加應(yīng)力,提高路面結(jié)構(gòu)抗融沉變形能力。

2)減小路面結(jié)構(gòu)吸放熱的不平衡,減少瀝青面層吸收的輻射熱向下傳遞,改善路面結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱性能。

3)提高路面結(jié)構(gòu)的抗反射裂縫能力。

(2)路面結(jié)構(gòu)設(shè)計

按照現(xiàn)行《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》及《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》的要求,考慮瀝青面層鋪灑透層瀝青及乳化瀝青下封層,使兩者有機結(jié)合。如有條件,基層可考慮級配碎石基層或在半剛性基層上設(shè)置級配碎石(瀝青碎石)聯(lián)結(jié)層,起到裂縫緩釋作用,減少瀝青路面的開裂。

(3)路基承載力要求

加強對地質(zhì)環(huán)境存在缺陷的路段進行處理。如對軟弱土層進行置換、砂樁、土工格柵(室)等處理,土基回彈模量應(yīng)達到30Mpa以上,保證地基的穩(wěn)定和強度符合要求。

參考文獻:

[1]徐培華編著.高等級公路路基路面養(yǎng)護技術(shù)[M].北京:人民交通出版社,2003

[2]趙潤鵬 瀝青路面快速養(yǎng)護與修復(fù)技術(shù)研究[D].西安:大連理工大學(xué),2008

[3]黃臘泉.瀝青路面常見病害及其防治措施[J].中外公路,2003(02)

篇8

【關(guān)鍵詞】瀝青路面,水泥混凝土,市政,路橋

近年來,公路交通事業(yè)發(fā)生了飛速發(fā)展,路面的結(jié)構(gòu)類型也由過去的單一性漸漸向多樣化發(fā)展?;炷谅访婧蜑r青路面是我國市政工程最常用的兩種路面。

一、水泥混凝土路面的特點

水泥混凝土一般為素混凝土,所用水泥標(biāo)號受設(shè)計路面混凝土強度及每立方米混凝土中水泥用量的雙重控制,一般水泥標(biāo)號不應(yīng)低于425#?;炷恋呐浜媳纫ㄟ^試驗確定,應(yīng)能生產(chǎn)具有設(shè)計強度的、和易性適宜的、密實而質(zhì)地均勻的、耐久的、不透水的及耐磨的混凝土。由于混凝土路面對耐久性、耐磨性的要求及表面處理的需要,規(guī)范規(guī)定:每立方米混凝土的水泥用量,不應(yīng)小于300kg和大于450kg,根據(jù)規(guī)范要求,道路混凝土的水灰比不能小于0.45,為了增加混凝土的和易性和提高混凝土的緊密性,在混凝土中要加具有緩凝作用的減水劑。在當(dāng)今社會中,水泥路面主要存在著兩大問題: 一是水泥路面的行車舒適性不及瀝青路面; 二是水泥路面損壞后, 修復(fù)難度大。這種路面結(jié)構(gòu)預(yù)計可以消除現(xiàn)有普通水泥混凝土路面上接縫跳車現(xiàn)象。

二、瀝青路面的特點

瀝青路面是指道路用瀝青材料作為結(jié)合料粘結(jié)礦料或混合料修筑面層與基層和墊層所組成的路面結(jié)構(gòu),主要有瀝青表面處治、瀝青貫入式、瀝青碎石和瀝青混凝土等四種路面。但由于環(huán)境因素、氣候條件、結(jié)構(gòu)設(shè)計、交通量、超載車輛等因素的影響,瀝青路面也不可避免地出現(xiàn)了各類早期病害,降低了道路使用品質(zhì)和使用壽命,給道路養(yǎng)護管理帶來了極大困難。隨著越來越多的瀝青路面建成使用,如何采取經(jīng)濟、高效、合理的養(yǎng)護方法減少各類病害的發(fā)生,恢復(fù)路面結(jié)構(gòu)的功能,延長道路使用壽命是擺在道路管理部門和技術(shù)人員面前的一大難題。

三、混凝土路面與瀝青路面的區(qū)別

1..設(shè)計及施工水平相同的情況下兩種路面使用年限的對比

在設(shè)計及施工工藝相同的前提下,水泥路面的使用年限更久,從統(tǒng)計的數(shù)據(jù)來看,水泥路面的使用年限是瀝青路面的一倍。這里所說的設(shè)計水平相同是指瀝青路面水泥路面的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計要與交通量、超載需求相適應(yīng),相同的施工工藝則是指兩種路面都要采取大型的攤鋪及壓路機進行施工。在這樣的等同環(huán)境下,水泥混凝土路面的壽命要比瀝青長一倍左右。

2.水泥混凝土與瀝青路面的養(yǎng)護費用對比

相比較之下,瀝青路面的養(yǎng)護要比水泥路面更加便利,通車也更快,但養(yǎng)護費用與建造費用間是成正比的。

在進行瀝青路面的修復(fù)或者加鋪的時候,盡管是薄層加鋪,需要機械多且全,同時要動用攤鋪機與壓路機,因此,使其局部的修復(fù)費用迅速增加,超過新建費用的4-5倍。水泥路面的局部換板可以采用小型工具,動用的工具也較少,其局部修復(fù)的養(yǎng)護費是建造費的2-3倍。相比較之下,砼路面損壞情況少,相同的施工水平,水泥混凝土做薄層加厚更加便利。但是瀝青路面則不然,非常容易出現(xiàn)鼓包、裂縫的狀況。瀝青路面修復(fù)及時,而且不用考慮接縫等,但是從原材料、集料、機械、養(yǎng)護等情況的綜合考慮下,養(yǎng)護費用過高,普及較難。

四、混凝土路面與瀝青路面的優(yōu)缺點

瀝青路面又稱柔性路面,其優(yōu)點為:瀝青路面由于車輪與路面2級減振,行車舒適性好、噪音??;柔性路面對路基、地基變形或不均勻沉降的適應(yīng)性強;瀝青路面修復(fù)速度快,碾壓后即可通車。

缺點是:壓實的混合料空隙率大,耐水性差,易產(chǎn)生水損壞,一個雨季就可能造成路面大量破損;瀝青材料的溫度穩(wěn)定性差,脆點到軟化點之間的溫度區(qū)間偏小,難以涵蓋天然氣候的溫差,冬季易脆裂,夏季易軟化;瀝青是有機高分子材料,耐老化性差,使用數(shù)年后,將產(chǎn)生老化龜裂破壞;平整度的保持性差,不僅沉降會帶來平整度劣化,而且材料軟化會形成車轍。

水泥混凝土路面又稱剛性路面,其優(yōu)點是:水泥穩(wěn)定性較高, 在暴雨及短期浸水條件下,路面可照常通行; 溫度穩(wěn)定性高, 無車轍現(xiàn)象; 水泥混凝土是無機膠凝材料, 既耐老化,又無污染。但在更長時期, 會與所有巖石一樣產(chǎn)生風(fēng)化現(xiàn)象,水泥石風(fēng)化與瀝青老化相比,時間長10倍以上,不構(gòu)成工程問題;平整度的保持期長;在相同技術(shù)和工藝水平下,水泥路面大修前的使用年限長。高速公路水泥路面的設(shè)計基準(zhǔn)期30年,瀝青路面的設(shè)計基準(zhǔn)期15年。我國目前的基本狀況是超載和重交通路段高速公路瀝青路面可使用 5 年,水泥路面可使用 10年。

水泥路面缺點是:在相同平整度條件下,行車舒適性不及瀝青路面,噪音較大,我國對低噪音水泥路面尚未開展研究和應(yīng)用;在路基、地基變形或不均勻沉降條件下,易形成脫空,附加應(yīng)力很大,極易產(chǎn)生斷裂破壞,對路基穩(wěn)定性要求高,對不均勻沉降的適應(yīng)性差;水泥路面強度高、硬度大,即使斷板后也難于清除,修復(fù)難度大,新澆筑面板的養(yǎng)護期較長。

五、結(jié)語

綜上所述,我們發(fā)現(xiàn)混凝土路面和瀝青路面各有其固有的優(yōu)缺點,誰也不可能在市政工程道路建設(shè)中“獨領(lǐng)”。若能揚長避短,根據(jù)路段所處區(qū)域的特點來選擇和使用這兩種路面,就能做到趨利避害。

經(jīng)過分析我們可以發(fā)現(xiàn),混凝土路面和瀝青路面的主要優(yōu)缺點基本是相反的,也就是說這兩種路面存在著“互補”的關(guān)系。在面對具體路段的路面選擇時,應(yīng)充分聽取當(dāng)?shù)毓こ碳夹g(shù)人員的意見,充分結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦巍⒌刭|(zhì)、氣候、水文條件,考慮那種路面有利于提高施工質(zhì)量,延長公路使用壽命;充分考慮當(dāng)?shù)氐牟牧铣霎a(chǎn)情況,來對工程成本進行有效的控制;充分了解當(dāng)?shù)氐募夹g(shù)情況,根據(jù)當(dāng)?shù)氐募夹g(shù)傳統(tǒng)和大規(guī)模工程建設(shè)經(jīng)驗,選擇適當(dāng)?shù)穆访?,以保證施工質(zhì)量。

總的來說,根據(jù)混凝土路面和瀝青路面的優(yōu)缺點,我們可以得出這樣的結(jié)論:在氣候炎熱、天氣潮濕的南方城市,或氣候嚴(yán)寒的北方城市,應(yīng)多修建混凝土路面;而在氣候溫和、降水適中的中部城市,應(yīng)多修建瀝青路面。在地形平整的平原地帶,應(yīng)多修建混凝土路面;在地形復(fù)雜,路基填挖方的山區(qū)地帶,應(yīng)多修建瀝青路面;在技術(shù)相對落后、地處偏遠、經(jīng)濟發(fā)展相對落后的地區(qū),應(yīng)多修建混凝土路面;在經(jīng)濟發(fā)達、技術(shù)先進的地區(qū),應(yīng)多修建瀝青路面。

參考文獻:

[1]鄧海波.水泥混凝土路面改造瀝青路面的設(shè)計[J].工程建設(shè),2008(01)

[2]包建設(shè).農(nóng)村公路瀝青路面性能評價和預(yù)防性養(yǎng)護決策研究[J].山西交通科技,2009(3).

[3]中華人民共和國交通部。公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范(JTG D40-2002)。人民交通出版社。

篇9

[關(guān)鍵詞] 瀝青混凝土 路面 常見病害 防治措施

瀝青混凝土路面具有表面平整,堅實、無接縫、施工工期短、養(yǎng)護維修簡便和有良好的減振性等優(yōu)點,使行車平穩(wěn)、舒適而低噪聲。但由于受到交通量增長、重載超載車輛的增多、溫度變化、濕度變化,冰凍作用、設(shè)計、施工、采用材料和養(yǎng)護管理等因素的影響,出現(xiàn)了多種瀝青路面病害。現(xiàn)就我省瀝青混凝土路面的損壞情況,淺析其常見病害出現(xiàn)的原因及處理措施。

1.常見瀝青混凝土路面的病害

瀝青混凝土路面常見病害有裂縫(橫向、縱向及網(wǎng)狀裂縫)、車轍、松散、剝落和表面磨光等病害。如瀝青路面的裂縫、車轍和水損害等。

1.1 裂縫

瀝青路面建成后,都會產(chǎn)生各種形式的裂縫。初期產(chǎn)生的裂縫對瀝青路面的使用性能基本上沒有影響,但隨著表面雨水的侵入,導(dǎo)致路面強度下降,在大量行車荷載作用下,使瀝青路面產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性破壞。瀝青路面裂縫的形式是多種多樣的,從表現(xiàn)形式可分為橫向裂縫、縱向裂縫和網(wǎng)狀裂縫三種。

1.2 瀝青路面的車轍

車轍是路面結(jié)構(gòu)層及土基在行車重復(fù)荷載作用下的補充壓實,以致結(jié)構(gòu)層材料的側(cè)向位移所產(chǎn)生的累積永久變形。

根據(jù)車轍的不同形成過程,可將其分成三大類型:(1)失穩(wěn)性車轍;(2)結(jié)構(gòu)性車轍;(3)磨耗型車轍。

這三種車轍中以失穩(wěn)型車轍最為嚴(yán)重,其次為磨耗型車轍。

1.3 瀝青路面的松散

松散是直接影響行車安全的路面病害,松散可能出現(xiàn)在整個路面表面。也可能在局部區(qū)域出現(xiàn),但由于行車作用,一般在輪跡帶比較嚴(yán)重。

1.4 瀝青路面的水損害

瀝青路面在存在水分的條件下,經(jīng)受交通荷載和溫度漲縮的反復(fù)作用,一方面水分逐步侵入到瀝青與集料的界面上,同時由于水動力的作用。瀝青膜漸漸地從集料表面剝離,并導(dǎo)致集料之間的粘結(jié)力喪失而發(fā)生路面破壞。

2.瀝青路面產(chǎn)生裂縫的原因

瀝青路面出現(xiàn)裂縫的主要原因而可以分為兩大類:一是由于瀝青面層溫度變化而產(chǎn)生的溫度裂縫,一般稱之為非荷載型裂縫;二是由于行車荷載的作用而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)性破壞裂縫,一般稱之為荷載型裂縫。

2.1 非荷載型裂縫

非荷載型裂縫主要是溫度裂縫,也有因施工不當(dāng)、材料選取不當(dāng)?shù)纫鸬牧芽p。其產(chǎn)生的原因有:①瀝青材料在較高溫度條件下,具有良好的應(yīng)力松弛性能,溫度升降產(chǎn)生的變形不至于產(chǎn)生過高的溫度應(yīng)力。②瀝青的品種和等級也是影響瀝青路面開裂的重要因素。③地基處理不當(dāng),路基碾壓不均勻,造成路基沉降不均勻。④鋪筑瀝青面層采用分幅攤鋪時,接縫處理不當(dāng),結(jié)合不良,對接縫處碾壓不密實,造成路面滲水或面層壓實未達到要求,在行車作用下形成裂縫。

2.2 荷載型裂縫

荷載型裂縫即主要由于行車荷載作用而產(chǎn)生的裂縫,其產(chǎn)生的原因有:①隨著交通運輸?shù)母咚侔l(fā)展,原有的路面強度日趨不足,路面滿足不了交通量迅速增長和汽車載重明顯增大的需求,瀝青路面過早產(chǎn)生疲勞破壞,瀝青路面很快開裂。②原結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理,未充分考慮到各種不利因素,施工質(zhì)量不好,瀝青路面面層厚度不足,瀝青路面原材料的品質(zhì)不符合設(shè)計規(guī)范要求,路面強度明顯不能滿足行車要求。

3.瀝青路面車轍產(chǎn)生的原因

瀝青路面車轍形成的主要因素有瀝青路面結(jié)構(gòu)和瀝青混凝土本身的內(nèi)在因素,以及氣候和交通量及交通組成等的外界因素??偨Y(jié)為以下幾個方面:

(1)瀝青混合料油石比過大;(2)表面磨損過度;(3)雨水侵入瀝青混凝土內(nèi)部;(4)由于基層含不穩(wěn)定夾層而導(dǎo)致路面橫向推擠形成波形車轍。

4.瀝青路面松散形成的原因

瀝青路面松散產(chǎn)生的主要原因有:(1)局部路基和基層不均勻沉降引起路面破壞;(2)碎石中含有風(fēng)化顆粒,水侵入后引起瀝青剝離;(3)隨著使用時間的增多,瀝青結(jié)合料本身的粘結(jié)性能降低,促使面層與輪胎接觸部分的瀝青磨耗,造成瀝青含量減少,細集料散失;(4)機械損害或油污染。

5.瀝青路面水損害形成的原因

瀝青混凝土路面產(chǎn)生水損害的原因只要有外部因素和內(nèi)部因素。

5.1外部因素

(1)水

除了瀝青混合料中的空隙允許水分通過以外,其他形式的空隙和孔也會對瀝青混合料的水敏感性有一定的影響,如集料表面和內(nèi)部不同尺寸和數(shù)量的空隙等。水分進入瀝青路面結(jié)構(gòu)層內(nèi),并侵入礦質(zhì)集料內(nèi),由于表面張力的作用,使瀝青與石料間的聯(lián)結(jié)被消弱或完全剝離,汽車輪胎對路面的擠壓揉搓作用及與路面間的真空吸附作用加速了剝離的進程,致使路面很快損壞。

(2)荷載

行車荷載對路面中水產(chǎn)生動水壓力,由此加劇了水對瀝青與礦料的剝離作用,使水損壞進一步惡化。行車道與超車道上水損壞程度明顯的差異,也說明了荷載對水損壞的影響。

(3)施工碾壓的影響

瀝青路面在施工過程中如遇雨天一部分水分經(jīng)碾壓被封閉在瀝青混合料中,將嚴(yán)重影響瀝青與礦料的結(jié)合,影響施工層的結(jié)合,為水損壞埋下隱患。

5.2 內(nèi)部因素

(1)瀝青性質(zhì)

粘性大的瀝青對于抵抗水的置換要比粘性小的瀝青好,這里由于粘性大的瀝青中存在有較多的極性物質(zhì),并具有良好的濕潤性。聚合物改性瀝青通常具有較好的抗水性能。

(2)集料性質(zhì)

集料是由礦物質(zhì)組成的,每種礦物質(zhì)都有其獨特的化學(xué)性質(zhì)和晶體結(jié)構(gòu)。對于剝落而言,關(guān)鍵是集料對水的吸附能力的大小,親水性材料對水的吸附能力比瀝青大,而憎水性材料恰好相反。

(3)瀝青混合料的空隙率

瀝青混合料抗水能力的主要指標(biāo)是其設(shè)計空隙率和路上實際的空隙率。

(4)瀝青混合料的離析和瀝青路面局部壓實度不均勻是造成路面局部損壞的原因。

6.瀝青路面常見病害的防治措施

針對以上分析的瀝青路面病害的原因,主要從施工材料、設(shè)計、施工、養(yǎng)護和交通管理等5個方面采取相應(yīng)的預(yù)防措施。

6.1 材料方面

合理確定瀝青路面結(jié)構(gòu),瀝青面層的裂縫主要由瀝青面層本身的低溫收縮引起的。選用低溫勁度小、延度大、溫度敏感性差、含蠟量低的瀝青,精選礦料,準(zhǔn)確級配瀝青面層的礦料和合理配置瀝青混合料配合比。配制出性能優(yōu)良的瀝青混合料,控制瀝青用量,保證瀝青混合料性能優(yōu)良,均可有效減少裂縫。

6.2 設(shè)計方面

精心設(shè)計,對地形復(fù)雜地段做好地質(zhì)調(diào)查工作。要特別注意加固地基,防止因地基軟弱而出現(xiàn)不均勻沉降,使用合格填料填筑路基,或?qū)μ盍线M行處理后再填筑路基,確保路基有足夠的強度和穩(wěn)定性,以保證路面具有穩(wěn)定的基礎(chǔ);選用抗沖刷性能好、干縮系數(shù)和溫縮系數(shù)小及抗拉強度高的半剛性材料做基層;選用優(yōu)質(zhì)瀝青做瀝青面層;在穩(wěn)定度滿足要求的前提下,應(yīng)該選用針入度較大的瀝青做瀝青面層。

6.3 施工方面

精心施工,選擇先進施工工藝和機械設(shè)備,制定完善的施工方案,確保壓實度達到規(guī)范要求,嚴(yán)格按設(shè)計要求進行軟基處理,提高軟基處理的施工質(zhì)量,嚴(yán)格控制半剛性基層施工碾壓時的含水率,混合料的含水率不能超過壓實需要的最佳含水率或控制在施工規(guī)范容許的范圍內(nèi)。半剛性基層碾壓完成后,要及時養(yǎng)生,防止其產(chǎn)生裂縫反射到表面層,保護混合料的含水率不受損失;養(yǎng)生結(jié)束后,應(yīng)立即噴灑透層油,并盡快鋪筑瀝青面層。

6.4 養(yǎng)護方面

嚴(yán)格養(yǎng)護管理,加強路面保潔,確保排水性能良好。及時對裂縫的進行科學(xué)的處理,避免病害的進一步擴展。

6.5 加強交通管理

加強交通管理,限制大型超載車通行;在夏季連續(xù)高溫時段,運營管理單位可將重車安排在夜間、凌晨路表氣溫較低時段通過;禁止帶釘輪胎對路面的過度磨損或者更加嚴(yán)厲地限制使用。

7.結(jié)束語

瀝青路面中的病害給道路交通帶來各種各樣的隱患,這是一個不容忽視的問題,但這些病害不是不可克服的,只要認(rèn)真選材,精心設(shè)計,把握住各個施工環(huán)節(jié),嚴(yán)格按照施工規(guī)范和操作規(guī)程進行施工,做好道路養(yǎng)護工作,加強變通管理,很多病害是可以避免或降低其破壞力的。

參考文獻:

[1] 交通部.公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范(JTJ014-97).北京:人民交通出版社.1997.

[2] 交通部.公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范(JTJ032-94).北京:人民交通出版社.1994.

[3] 交通部.公路養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范(JTJ073-96).北京人民交通出版社,1996.

[4] 山東省交通廳公路出編.路面養(yǎng)護常識問答(第二版).北京:人民交通出版社,1990.

[5] 李小明,張春滿.關(guān)于瀝青路面施工質(zhì)量控制的幾個問題的分析.陜西路橋,1992(2)

篇10

Abstract: Through the Lianguang road pavement reconstruction project, this paper introduced the assessment of asphalt pavement surface distress situation and proposed the different overlaying designs for different road damage situation.

關(guān)鍵詞: 瀝青路面;加鋪;舊路改造

Key words: asphalt pavement;overlay;old road reconstruction

中圖分類號:U416.217 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)19-0089-02

1 工程概況

聯(lián)廣路位于廣州經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)東區(qū),西鄰東二環(huán),南鄰廣園快速路,北面為廣深高速公路,與開發(fā)大道、聯(lián)眾東輔道、東鵬大道相交。聯(lián)廣路西起東眾路,東北至宏景路,道路全長3.25km,道路路面寬度以筆村三橋為分界,筆村三橋以西紅線寬度30米,道路等級城市次干道;筆村三橋以東紅線寬度為20米,道路等級城市支路,道路現(xiàn)狀路面為瀝青混凝土路面。自2003年建成通車以來,至今已投入使用了9年。道路沿線廠區(qū)眾多,載重、超重車輛多,在現(xiàn)場調(diào)查及實際觀測中發(fā)現(xiàn),大部分車輛以載重車為主。

2 現(xiàn)狀分析

現(xiàn)狀路面結(jié)構(gòu)設(shè)計為:3cm厚AK-13A瀝青層+5cm厚AC-16I瀝青層+6cm厚AC-25I瀝青層+35cm厚6%水泥穩(wěn)定石屑基層。

根據(jù)現(xiàn)場路面調(diào)查及路面檢測報告顯示,路面存在的病害種類有:裂縫類、松散類、變形類等。路面損壞程度沿道路里程階梯狀分布,全線大致分為兩段。第一段為K0+000~K1+100,現(xiàn)狀路面破損較嚴(yán)重,多處路面出現(xiàn)大面積龜裂、不規(guī)則裂縫、沉陷,以及縱橫向短裂縫、坑槽、松散麻面等病害。第二段為K1+100~K3+248.8(終點),原路面整體性能較好,局部出現(xiàn)小面積龜裂、不規(guī)則裂縫、沉陷,以及縱橫向短裂縫、松散麻面等病害。

現(xiàn)狀路面結(jié)構(gòu)承載力主要通過現(xiàn)狀路面檢測彎沉值來體現(xiàn)。本項目由業(yè)主委托專業(yè)單位進行檢測并出具正式報告,檢測結(jié)果如表1、圖1、表2。

根據(jù)《城鎮(zhèn)道路養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》(CJJ36-2006)第4.5.4條和4.6.2規(guī)定,結(jié)構(gòu)強度評定結(jié)果:代表彎沉值51.3(0.01mm),交通量等級為重交通,基層類型為半剛性基層,結(jié)構(gòu)強度不足;建議:大修或改擴建。

3 路面方案設(shè)計

根據(jù)對路面現(xiàn)狀的分析,按不同的情況分別設(shè)計路面加鋪方案。

K0+000~K1+100段承擔(dān)了附近眾多廠房的交通,貨車、重車、超重車占絕大多數(shù)比列,路面破損嚴(yán)重,根據(jù)路面病害調(diào)查報告,本段道路整體強度不足,彎沉代表值達到了0.618mm,路面結(jié)構(gòu)層厚度不足且破損嚴(yán)重,路面結(jié)構(gòu)強度不足,須進行重新鋪設(shè)。

方案設(shè)計:原路面整體加高15cm,挖除原瀝青面層及基層并下挖路床13cm后,新建15cm石屑墊層,15cm 4%水泥穩(wěn)定石屑底基層,30cm 5.5%水泥穩(wěn)定碎石基層,設(shè)置1cm封層后再重新鋪裝瀝青面層,瀝青面層按三層鋪裝,分別為4cm改性瀝青SMA-13,5cm普通瀝青AC-20C,7cm普通瀝青AC-25C,各瀝青層間撒布粘層瀝青。

K1+100~終點段由于交通量相對較小,現(xiàn)在路面僅存在裂縫、部分沉陷等病害,代表彎沉較小,結(jié)構(gòu)強度足夠,故采用在原路面上直接加鋪的方案。

方案設(shè)計:原路面整體加高10cm:首先對原路面進行處理,然后銑刨1cm原瀝青混凝土面層,再設(shè)置1cm瀝青表面處治下封層,瀝青面層按兩層鋪裝,分別為4cm改性瀝青 SMA-13,6cm普通瀝青AC-20C,底層瀝青考慮調(diào)平。各瀝青層間撒布粘層瀝青。

4 路面結(jié)構(gòu)計算分析

路面結(jié)構(gòu)設(shè)計采用雙圓均布垂直荷載作用下的彈性層狀連續(xù)體系理論進行計算。采用軟件HPDS2011對路面結(jié)構(gòu)進行設(shè)計分析。

基本條件,設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)軸載:BZZ-100;交通等級:按重交通,1200萬軸次;設(shè)計使用年限:10年;氣候類型及地質(zhì)條件:廣州屬于Ⅳ7華南沿海臺風(fēng)區(qū),年降雨量為1600~2600mm。軟件計算設(shè)計彎沉值為:25.3(0.01mm)。軟件計算容許拉應(yīng)力如表3。

對K0+000~K1+100段舊路基回彈模量取值:30 MPa。

對K1+100~終點路段的舊路面當(dāng)量回彈模量以檢測數(shù)據(jù)為依據(jù),通過軟件計算為:495MPa。

結(jié)構(gòu)層設(shè)計參數(shù)選擇如表4。

軟件計算結(jié)果顯示:K0+000~K1+100段按新建路面計算,路面設(shè)計方案的計算彎沉為24.2(0.01mm),小于設(shè)計彎沉。各層底拉應(yīng)力小于容許拉應(yīng)力,滿足要求。

K1+100~終點段按舊路加鋪計算,路面設(shè)計方案的計算彎沉為25.3(0.01mm),小于設(shè)計彎沉。各層底拉應(yīng)力小于容許拉應(yīng)力,滿足要求。

5 結(jié)束語

總之,本次路面加鋪設(shè)計根據(jù)路面現(xiàn)狀的不同破損狀況,分別采用不用的路面加鋪設(shè)計方案,既做到滿足使用功能要求,又盡量降低了工程造價。做好舊路面改造設(shè)計的關(guān)鍵是做好現(xiàn)狀路面的分析,對路面的交通狀況,各種病害狀況進行詳細的調(diào)查,檢測報告應(yīng)詳細全面,為設(shè)計提供全面準(zhǔn)確的設(shè)計參數(shù)和判斷結(jié)論。

參考文獻:

[1]路瀝青路面設(shè)計規(guī)范.人民交通出版社,2006.

[2]公路養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范.人民交通出版社,2009.

[3]城鎮(zhèn)道路養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范.中國建筑工業(yè)出版社,2006.