董紅濱
新疆維泰開發建設(集團)股份有限公司
試論市政道路路面的結構設計與病害防治
董紅濱
新疆維泰開發建設(集團)股份有限公司
市政道路路面結構設計是整個城市道路工程的重要組成部分,市政道路路面出現病害的原因是多種多樣的,因此需要進一步加強對其的研究。在設計市政道路路面的結構時,施工人員應當先充分考慮當地域的自然條件和地理位置,并根據氣候變化和車載量等客觀因素,采取相應合理的面層材料,這樣能更好延長路面壽命和降低維修養護費用,提高設計質量。基于此本文分析了市政道路路面的結構設計與病害防治。
市政道路;路面;設計;病害防治
1.1 基層材料設計的要點
所謂基層表示主要承重層,其承載能力特點為,較高、耐久和穩定。通常我國瀝青路面大體分為三種,即:剛性基層、半剛性基層和柔性基層,分類的形成主要是根據力學特性與材料的不同完成。有外國地理專家表明,將柔性基層用于瀝青路面中,能夠將半剛性基層存在的局限性克服,抑制道路路面出現的早期破壞與開裂現象。再者,瀝青面層和柔性基層同為柔性結構,在應變和應力協調過渡較為順利;而且選取級配成型顆粒狀材料為結構材料,且具有排水通暢特點,從而能降低因水量加大導致路面結構受損現象發生。所以,應用組合式基層或者柔性基層作為路面結構的首選。
級配碎石與瀝青穩定碎石在柔性基層材料中效果最好。所以,在組合設計路面結構時,柔性基層材料的選取,一般都會首選瀝青穩定碎石與級配碎石。自身剛度較低是柔性基層的特點,為了能將此特性克服,在同樣交通荷載作用下,通常都會選擇較厚的結構層作為瀝青面層。
在無結合料中,級配碎石屬于粒料材料,它能夠對碎石的級配予以嚴格控制,且在粒料材料中,其力學性能效果也是最佳,可廣泛用于不同等級道路。在我國,級配碎石可看作基層用于路面結構,將半剛性材料的反射裂縫減輕,是它的主要目的。
和一般基層相比,級配碎石的模量與強度都相對較差。所以,為了能使行車作用下的變形現象有效降低,應當將級配碎石的穩定性級強度予以提升。對集料的密實、級配與類型程度進行控制,能使其穩定性與強度得到有效提升。由此可以看出,良好的級配碎石性能,離不開施工工藝控制加強、級配合理化與材料技術要求嚴格等前提。
1.2 基于結構層組合設計下的要點
在整個市政道路路面施工中,主要是由表層、中層與下層組合而成,其中,整個表層所承受的壓力最大,因此,路面病害問題通常都是從表層進行外顯,比如裂縫等,而路面的中層與下層中,實現完善設計是提升路面抗裂性能等的重要保障,因此,這就需要以結構層的優化組合設計來提升路面的整體性能與質量。在實際進行設計的過程中,一般而言,城市的水文狀況較為穩定,且地質的波動情況也相對極小,因而,在設計中主要需結合城市的主次干道的狀況,來實現這一組合設計的完善落實,以確保城市的主干道路面具備良好的承壓效果;對于次干道,基于相應通行量相對較小,因此,在進行這一組合設計時,可基于國家現行規范要求下來完成這一設計即可。
1.3 在結構層厚度上的設計要點
基于這一設計下,要求要借助荷載應力計算來明確相應結構的厚度,在實際踐行的過程中,一般借助三維空間有限元分析法,經過計算來實現諾謨圖的繪制,在此基礎上,以查圖的方式來明確相應的厚度參數,并借助這一參數來實現精細計算。只有確保實現結構厚度的明確定位,才能夠在確保道路路面具備良好承載力的基礎上,延長道路的使用壽命,并保證資金投入的合理性,降低后期使用維護、維修成本費用的投入。
2.1 改善路基處理方式
路基在市政道路中占據著至關重要的地位[3],所以,在進行基本處理時,有關工作人員應當對路基的處理方式加以改善,同時根據特定的操作方式來合理、有效地對其進行分析。①在目前的實踐過程中,一般采取的處理方式就是更換填土,倘若軟土地基的深度不超過3m,那么可以把軟土基全部更換掉。由于軟土路基的變化形式比較多樣化,所以,必須選用具有高強度的材料,然后再依據壓縮性發展方向及壓實度的需求,對基礎性管理方式進行有效地處理。②應當對材料的選取予以高度重視,在路面建設過程中使用最普遍的材料就是混凝土與水泥。另外在設計時,也一定要確保材料攪拌的均勻。水泥攪拌主要包括噴射攪拌與深度攪拌,而其中深度攪拌具有較高的使用強度,所以應當盡量使用深度攪拌。
2.2 改善排水系統
由于目前存在著諸多不恰當使用排水系統的現象,所以,必須按照市政工程管理道路設計方式的有關需求,在實踐過程中對設計思想加以優化,同時對排水設備的使用效果加以全面的考慮,對排水點加以合理的設計。由于在市政道路整體設計的過程中會受到多方面因素的影響,為了把不良影響控制在最小化,應當在已有的發展基礎上對防治對策加以強化,再根據道路整體設計的方向,制定基本防治對策,同時在實踐中實行相關的防治舉措。
2.3 對路面的處理方式進行優化分析
在設計路面時,應當對路面的穩定性建設加以充分考慮,首先應當對材料的選取環節加以高度重視,在實際的設計過程中,應當對強度的改變及使用方式加以全面的考慮,特別是底層瀝青材料的抗剪切能力及抗拉能力的選取。因為在后續的發展過程中道路會受到許多方面因素的影響,設計人員必須根據具體狀況,再結合本地的自然條件及地質差異的影響,對各種病害的影響加以全面的考慮,再恰當地調整已有的管理形式。另外,設計人員還應當結合本區域車載力及交通流量的變化,必須在確保路面擁有足夠承載能力的前提下對路面的處理形式進行優化分析,以達到延長路面使用壽命的目的。
總之,為了提供更優的出行服務質量,必須做好市政道路路面的結構設計以及病害防治工作,因此進一步加強對其的研究非常有必要。
[1]薄韜.市政道路瀝青路面改造工程病害處治及加鋪結構設計[J].林業科技情報,2014,01:94-97.
[2]茍仕龍,潘志歆.市政道路柔性基層瀝青路面結構設計研究分析[J].建設科技,2014,13:116-117.
[3]張璐.淺談市政道路瀝青路面病害的防治措施[J].山西建筑,2011,01:117-118.