公路瀝青路面設(shè)計(jì)問題探討

張彬

（沈陽(yáng)市公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院，沈陽(yáng) 110168）

1 瀝青混合材料類型的選取

我們把瀝青、集料、礦粉等按照特定的比例進(jìn)行配比而形成的混合物稱為瀝青混合材料。它的組成結(jié)構(gòu)形式主要有以下幾種類型：

第一，懸浮密實(shí)型。該類型混合料黏性較強(qiáng)，有很強(qiáng)的強(qiáng)度、低溫性能強(qiáng)，但是在很多情況下其穩(wěn)定性較弱。比如AC-I材料，其設(shè)計(jì)原理是按最大密實(shí)構(gòu)造進(jìn)行的，屬于連續(xù)性級(jí)配，其不管是強(qiáng)度還是穩(wěn)定性都較好，由于其空隙率低、密度較強(qiáng)等特點(diǎn)被廣泛地應(yīng)用到中、下面層設(shè)計(jì)中，可是其抗耐磨較低，在高溫環(huán)境下，穩(wěn)定性較差。在超載、高負(fù)荷、高溫度工作環(huán)境下易出現(xiàn)車轍現(xiàn)象。

第二，骨架空隙型。這種結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)的是主骨料比較高、輔料少，使空隙不能被充分地補(bǔ)實(shí)，這些特點(diǎn)共同構(gòu)成了這種結(jié)構(gòu)，使其穩(wěn)定性較高，吸音成效突出，多被用于磨耗層，可是配料間的黏性較差、抗持久性較弱、抗水損害性較低。

第三，骨架密實(shí)型。該類型的構(gòu)成是以粗集料為主構(gòu)架，其他材料再進(jìn)行充實(shí)填補(bǔ)，其黏度、抗磨損阻力、穩(wěn)定性較高，并且其抗高溫、水損害性較突出，是相對(duì)較好的結(jié)構(gòu)類型。如SMA材料是密實(shí)度較強(qiáng)，抗高溫、穩(wěn)定性較強(qiáng)，增強(qiáng)了對(duì)車輛負(fù)荷負(fù)擔(dān)的責(zé)任，一般比較常用于上面層的使用。

2 路面設(shè)計(jì)中的力學(xué)問題

2.1 估計(jì)土基模量

雖然在普通的基建工程、建設(shè)程序中很難做到準(zhǔn)確的土基模量的確定，但是在實(shí)際工程中仍然需要對(duì)其進(jìn)行有效的事前估量，雖然對(duì)其的確定受到路基填料、壓實(shí)質(zhì)量等方面的影響，但是應(yīng)當(dāng)請(qǐng)相關(guān)部門對(duì)其進(jìn)行研究并指導(dǎo)，按照實(shí)地承載板的勘測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的確定。

2.2 考慮地區(qū)季節(jié)系數(shù)

由于每個(gè)地區(qū)的季節(jié)系數(shù)各異，因此應(yīng)當(dāng)在相關(guān)部門的領(lǐng)導(dǎo)下對(duì)施工地區(qū)進(jìn)行勘測(cè)研究，并準(zhǔn)確地得出本地區(qū)的實(shí)際參考數(shù)據(jù)，來(lái)指導(dǎo)工程的施工工作。

2.3 考慮設(shè)計(jì)中的路面指標(biāo)要求

對(duì)于不同級(jí)別的路面標(biāo)準(zhǔn)，要求的設(shè)計(jì)指標(biāo)是不同的。對(duì)一、二級(jí)的路面來(lái)講，按瀝青混凝土的拉應(yīng)力以及路面回彈彎沉值等作為參考要求，而三、四級(jí)路面的設(shè)計(jì)指標(biāo)是按路表面設(shè)計(jì)彎沉值來(lái)進(jìn)行的。不管哪種級(jí)別指標(biāo)的設(shè)計(jì)都是以各類車型的軸載為參考的。路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要充分考慮車輛的軸載大小，要能適合多種車輛對(duì)道路質(zhì)量的要求，要增大其使用壽命周期。對(duì)軸載進(jìn)行預(yù)估是在實(shí)地調(diào)查的層面上進(jìn)行的，在路面設(shè)計(jì)調(diào)查時(shí)已經(jīng)有了一個(gè)最大的軸載數(shù)據(jù)，可是預(yù)估的軸載要比這個(gè)數(shù)據(jù)大，并且在設(shè)計(jì)期間對(duì)該數(shù)據(jù)的調(diào)查一定是在與實(shí)際情況相結(jié)合的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。我們要把實(shí)地調(diào)查出來(lái)的數(shù)據(jù)按照要求的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換成當(dāng)量周次，以此來(lái)確定道路的交通等級(jí)。

3 交通量的有效測(cè)量

目前嚴(yán)重缺乏對(duì)交通量進(jìn)行的有效測(cè)量數(shù)據(jù)，資料的失真性比較嚴(yán)重，很多情況下對(duì)超載和實(shí)載率的調(diào)查都沒集合本地車輛的實(shí)際運(yùn)行情況來(lái)測(cè)定，帶有一定的隨意性。由于數(shù)據(jù)的無(wú)效性，使得道路使用壽命的測(cè)量毫無(wú)意義。因此，相關(guān)管理部門要加強(qiáng)交通量有效數(shù)據(jù)的測(cè)量工作，加大投入，請(qǐng)具有權(quán)威性的科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行有效的測(cè)量和研究，從而確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，為設(shè)計(jì)部門提供有效的參考作用。

4 合理選擇路面結(jié)合類型

合理地選擇路面結(jié)合類型具有非常實(shí)際的作用，是保障路面功能正常使用的基礎(chǔ)，在滿足基本工程施工均勻性的基礎(chǔ)上，其強(qiáng)度必須要能夠滿足未來(lái)道路承載力的實(shí)際需求。在對(duì)面層類型進(jìn)行選擇時(shí)，要依據(jù)當(dāng)?shù)氐脑牧稀⑻鞖馇闆r以及交通情況等來(lái)進(jìn)行有效的選擇，對(duì)上、中、下面層要根據(jù)路面要求的實(shí)際情況來(lái)選擇合適的瀝青混合料結(jié)構(gòu)。筆者認(rèn)為上面層易選擇SMA類型，中、下面層易選擇AC-20I、AC-16I類型。

5 瀝青砼合理設(shè)計(jì)

如果瀝青含量過(guò)高就會(huì)導(dǎo)致瀝青面層出現(xiàn)泛油的現(xiàn)象，如果油石比過(guò)大會(huì)嚴(yán)重地降低瀝青砼的抗變形能力。混合料的設(shè)計(jì)不合理是造成這種現(xiàn)象的主要原因。因此現(xiàn)在很多設(shè)計(jì)中都采用馬歇爾試驗(yàn)方法來(lái)進(jìn)行，該理論是將雙面各級(jí)實(shí)50次所得的最大密實(shí)度的瀝青用量作為最佳瀝青用量。根據(jù)相關(guān)調(diào)查資料顯示，由于公路的大型車輛以及超載現(xiàn)象的不斷發(fā)生，使實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)密實(shí)度明顯地低于實(shí)際路面中的數(shù)據(jù)，同時(shí)也會(huì)出現(xiàn)空隙率高于實(shí)際路面的數(shù)據(jù)。可想而知，室內(nèi)對(duì)瀝青用量的測(cè)量數(shù)據(jù)肯定會(huì)高于實(shí)際路面的要求。因此，筆者建議在對(duì)瀝青用量進(jìn)行合理設(shè)計(jì)時(shí)，要加大實(shí)驗(yàn)的次數(shù)，這樣才能使得出的數(shù)據(jù)更有準(zhǔn)確性。

6 路面排水問題

我們知道對(duì)瀝青路面破壞較嚴(yán)重的就是排水問題沒有得到有效的解決，因此在路面設(shè)計(jì)中一定要考慮排水問題，要防止水流入結(jié)構(gòu)層。當(dāng)出現(xiàn)積水時(shí)，要及時(shí)有效地排出，要采用暗管排水方法來(lái)防止中央分隔帶處的水滲入路面結(jié)構(gòu)層。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，我們也可以設(shè)計(jì)路面排水層或是防水層來(lái)進(jìn)行有效的防水設(shè)計(jì)。

7 確保面層的壓實(shí)度

就目前來(lái)看，很多公路的面層壓實(shí)度都比較差，不是壓實(shí)不勻稱就是壓實(shí)度不符合要求，使瀝青砼出現(xiàn)局部空隙較大的情況，這樣很容易造成水的流入，會(huì)出現(xiàn)車轍、配料松落等情況，筆者建議路面的上層不能出現(xiàn)低于97%的壓實(shí)度情況，其他兩層的壓實(shí)度必須高于96%。

［1］沙慶林.高速公路瀝青路面早期破壞現(xiàn)象及預(yù)防［M］.北京：人民交通出版社,2013.

［2］賈渝.論我國(guó)瀝青混合材料設(shè)計(jì)方法［M］.北京：中國(guó)科技技術(shù)出版社,2013.

［3］吳國(guó)雄.高速公路瀝青路面設(shè)計(jì)若干問題綜述［M］.北京：人民交通出版社，2013.