姚金連
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摘要:隨著經濟的快速發展,交通運輸業也隨之發展起來,公路對于交通運輸業來說至關重要,因此,公路的建設工程越來越多。合理的路面結構設計對路面使用壽命、交通安全、交通運輸業等方面都有很大的影響。本文主要針對路面結構設計中的常見問題進行簡要論述并提出一點建議。
關鍵詞:路面;結構設計;問題
隨著交通運輸業的發展,公路建設至關重要。路面結構設計是公路建設的重要環節,但是,我國在路面設計中卻存在著很多問題,我國在公路設計中只關注材料和設備等硬件的進口,卻忽視了國外技術的運用,導致了路面設計中問題的出現。
一、路面結構設計的內涵
路面的結構設計就是合理設計出可以最長的時間保持路面的壽命,但是在資金費用方面要盡量做到最低限度。也就說,以少的投資得到最好的回報。路面的結構設計要根據當地的地理條件,選擇道路建設的材料,采用相應的技術和預算成本。我國公路建設中主要的路面是瀝青路面。瀝青路面結構設計是選擇合理的路面結構層材料,合理調配混合料,測試設計參數合理化,路面結構層的厚度等保證瀝青路面保值時間長,資金等方面的投入合理。
在路面設計中,一般采用試驗力學法、力學經驗法和路面典型結構設計法三種設計方法。試驗力學法就是運用力學原理,測試路的承載能力,測試出路面設計中需要的相關數據,通過對這些數據的分析整合,設計出各種參數,指標和結構之間的關系式,制造出設計的模型。力學經驗法就是在試驗力學法的基礎上,確立路面承載能力與地理環境的關系,計算出承載能力,地理環境影響力與路面結構響應之間的關系式。這種方法可以檢測出是否與使用性能指標相吻合。瀝青路面設計就是運用這種方法。路面典型結構設計法是利用路面結構設計的標準,結合前兩個方法的一種綜合設計法。這種方法適合地理環境影響力小的地區,采用簡化路面結構設計就要使用這種方法。
二、路面結構設計中常見的問題
我國的路面一般有水泥、混泥土和瀝青路面。瀝青路面設計就是利用了國外先進的技術,但是在技術運用上卻沒有取得相應的效果,產生了很多問題。
(一)路面斷裂情況嚴重
在我國路面建設中,存在著很多問題。其中之一就是路面剛建成或者在之后的很短時間就會出現路面開裂的情況。路面結構設計中,要合理計算出路面的使用壽命,根據路面材料的承載能力,確定路面有效利用的年限。其使用壽命的長短與路面使用的材料,地理環境都有很大的關系。在我國路面結構設計中,一般使用瀝青路面結構,雖然在我國幾種材料的路面中屬于最好的材料,但是,路面開裂確實常出現的問題。
(二)路面車轍明顯
路面車轍也是路面結構設計中常見的問題,車轍是路面結構發生變形的結果。我國公路主要采用半剛性基層瀝青路面,車轍大多產生在表面。車轍的產生是多種因素共同作用的結果,材料,路面承載的次數,環境因素都是造成車轍的影響因素。車轍的產生對行駛車輛的安全造成了威脅,也會引起路面開裂。依據標準規定的車轍深度和承載車輛行駛的年限,可以規定出一次性可以變形的程度。路面設計中要計算好車轍形成的各種指標,保證路面的質量,避免車轍的形成和破環路面的平整度,確保行駛安全。
(三)路面回彈彎沉
路面回彈彎沉就是路面在規定的承載能力下發生垂直變形,在車流量不大時變形部分可以得到恢復。路面回彈彎沉的程度不但體現了路面結構的整體剛度和強度,還反映了路面的使用狀態。回彈彎沉程度越大,路面結構的變形也就越大,路面的使用壽命就會降低,路面的承載能力下降。反之,路面的使用壽命長,路面的承載能力就會上升,可以承載較重的交通量。回彈彎沉很容易測試,因此我國常用的瀝青路面設計中,就采用路面回彈彎沉作為路面設計的標準。雖然這種方法很簡便,但是瀝青路面容易受到地理環境和承載作用的影響,因此路面回彈彎沉的標準就會受到影響,使原來規定的數據的準確性受到影響。
基于以上出現的問題,必須采取相應的應對措施,設計出合理的路面結構,保證路面的質量,確保行車的安全。
三、合理化路面結構設計的意見
針對路面結構設計中產生的問題,如果不采取一定的措施來改變此時的狀態,那么會嚴重影響我國的交通運輸業,而且損失大量的人力物力。
(一)嚴格把關工程質量
促使路面在短時間內出現斷裂的現象的因素有原始材料質量不夠好、路面鋪設過程中對地面的壓實不夠,不科學的排水設計等。這些都是造成路面斷裂的原因,其實簡單的說就是工程質量不高和設計不合理造成的。一旦有過重的車流量,就會造成路面的變形,首先出現車轍,之后就是斷裂的想象,還有一個因素就是地理環境的影響也是很重要的,尤其是冬季的溫度也影響著路面的壽命。針對這一點,相關部門要嚴格把關工程質量,確保路面建設在基礎上做到最好的狀態,這樣才能保證路面使用壽命達到最大的年限。當然,保證工程質量的前提就是制定合理的路面結構設計。運用科學先進的技術和方法來計算出路面結構的數據,是保證工程質量的最重要的依據。
(二)路面設計技術的改進
我國路面設計主要采用半剛性基層瀝青路面,半剛性基層的優點是剛度強,承載能力強,抗變形強度大,但是它也有許多缺點,例如:半剛性材料耐磨性不強,半剛性基層滲水性不好,半剛性基層瀝青路面沒有愈合能力等。因此,我國應采用柔性基層瀝青路面設計,柔性基層瀝青路面技術是采用熱拌或冷拌瀝青混合料、瀝青貫入式碎石,它的剛性較小,抗變形能力不強,主要是依靠抗壓和抗剪強度來承載車流量。抗壓就是通過各結構層將車輛承載力轉移到土基,碎石的加入使其在高溫的環境下,骨架基本不變,細微的膨脹都由碎石的空隙消化,就算是多年的路面,空隙已經閉合,膨脹量也可以通過瀝青向上消化。柔性基層路面設計也具有低溫抗裂的功能,可以在低溫時產生的細微裂縫在溫度升高時自身愈合,而且還有利于排水。但是采用柔性基層瀝青路面技術不代表就要拋棄半剛性基層瀝青路面,要根據具體的條件來決定采用哪種技術更適合。
(三)重視環境因素的影響
環境因素對于任何工程建筑來說都是很重要的因素,因此,必須重視起來,要應時應地來進行路面結構設計,根據當地土質,溫度等自然因素的影響,來合理設計路面的結構,包括材料,方法等,還有各種數據都要合理的進行計算,以確保路面設計結構達到最大的合理程度,延長路面的使用壽命。
(四)維護保養的重要性
路面的使用壽命除了要有合理的設計外,同時也需要維護和保養。一旦出現一個小的問題,要及時進行修理維護,以縮減維護的成本,不要因小失大,但是,如果真的有很大的損害了,就要進行全面徹底的修建,不能補這塊,留那塊,不但解決不了問題,還浪費了成本。而且在維修過程中不但單單對基層的維護,而且要維修深層,從根本上解決問題,不能做表面的工作,國家對設計年限都有一定的標準,要根據標準進行維護保養。
結語
隨著經濟的快速發展,也為交通運輸業的發展提出了新的要求,因此,促使公路建設不斷地增多,但是,在路面結構設計中卻出現了許多問題,必須及時地改進路面結構設計方法和技術等方面,綜合考慮影響施工的因素,設計出科學合理的路面結構,保證施工質量,保證行車安全,確保交通運輸業的發展。
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