淺談對市政道路路面結構設計和病害防治的研究

崔微微

長春市市政工程設計研究院 吉林 長春 130033

市政道路建設屬于城市體系中不可分割的組成，對城市穩定發展起到了關鍵作用，也是城市正常運轉的基礎[1]。因此市政道路的安全與穩定十分重要，這事關城市總體發展，關系到每一個生活在城市之中公民的出行體驗。所以各地政府越來越重視市政道路工程建設，并對此提出了多種質量控制標準[2]。雖然最近幾年我國市政道路工程質量穩步提升，但是路面結構問題依然影響著市政道路建設發展，如何解決路面結構問題，科學地控制各類病害問題至關重要。本人以此為課題展開了分析研究。

1 市政道路路面結構設計要點

市政道路路面多由瀝青路面面層構成，這也是形成過程中道路的直接受力面。對于路面設計，要滿足耐磨耗、高強度、抗滑性、耐久性、熱穩性等要求。在設計道路過程中，只有考慮到路面結構特點，才能選擇符合標準的路面材料，進而確保路面的抗剪切性、抗車轍性和抗開裂性[3]。

1.1 合理設計瀝青面層結構

幾年來，我國多地都在進行市政道路改造，通過這些改造項目可以得知，瀝青路面改造是重點。在施工時，市政道路交通量決定了路面結構的強度要求，如果區域內交通量并不高，則需要站在經濟性角度進行設計，大多以單層結構為主[4]。而在交通量較高的區域，需要站在強度角度思考設計問題，此時多以雙層結構為主。如果地區交通量過大，全天候都有大量的車輛通行，則需要以三層結構為主。值得注意的是，在城市主干路設計上，既要滿足交通量的需求，也要滿足性能技術需求，在保障路面結構的強度基礎上盡可能減少材料的損耗，兩側結構的厚度一般小于三層結構厚度至少3cm，這樣才能保障路面結構達到預期的設計要求，否則路面可能在應用的初期出現損壞，但是也要防止路面出現偏厚現象，因為這會給施工企業帶來更大的資金投入[5]。所以在設計市政路面結構時，應該根據城市道路所處位置以及鄰近地區車流量的具體情況選擇路面結構層數，合理地選擇瀝青面層結構，通過多種優化設計方法實現在保障路面結構穩定性的基礎上降低造價的目標。

1.2 合理設計路面壓實厚度

在設計市政路面瀝青層厚度時，設計人員應該重視路面的壓實厚度，防止因為壓實度過低導致路面性能降低[6]。在設計方案中應明確地指出各層瀝青混合料碾壓的次數以及厚度，這樣可以使得瀝青路面的壓實穩定性達到設計標準。分析市政道路施工標準能夠準確地得知瀝青路面厚度應該超過2倍混合料最大粒徑3倍才達到標準。所以進行實際設計工作時，要嚴格按照這一技術指標設計路面厚度。例如路面設計要求是4cm時，那么路面的上面層可以采用5cm的AC-16材料，路面下面層可以采用7cm的AC-25材料，這種設計方案滿足設計要求。所以進行市政道路路面結構層厚度設計時，應該始終遵循給出的標準。

1.3 科學設計路面基層結構

進行路面基層厚度設計十分關鍵，設計時要考慮到瀝青路面整體強度，同時也要將路面分層壓實效果考慮在內[7]。在開展設計工作時，需要鋪設一定厚度的基層，如果基層的厚度過大，可能導致鋪設施工難度增大，導致壓實工序受到影響。如果路面采用單層結構設計可能因為厚度過薄而使得路面出現開裂現象，進而影響道路行車安全。所以進行實際設計時，要采用合理的路面基層結構，盡可能保障路面結構的穩定性。路面基層結構設計的合理性關系到路面結構的強度，如果路面結構強度較低，則會導致路面出現各類病害維問題，隨著病害問題的升級也會導致路面出現各類結構隱患，這些結構隱患會帶來相應的安全問題，嚴重是造成交通事故，使得人民財產受到損失。

2 市政道路路面病害類型

市政道路路面經常暴露在露天環境下，同時還會受到高負荷載重的影響，非常容易出現路面病害問題，進而出現多種病害。分析這些病害的類型有助于解決路面病害，確保市政道路的穩定性。

2.1 裂縫病害

路面裂縫問題主要由有兩種，一是荷載力作用下產生的裂縫，一種是自然條件下出現裂縫。荷載性裂縫成因大多因為設計不當或者后期車載量過大導致的，這類裂縫問題十分常見[8]。在過大壓力下，瀝青面層承受的拉應力過大，受力區域會產生局部裂縫，很容易演變為大規模裂縫問題。自然條件的裂縫問題主要是路面結構內部破損導致的，由于瀝青面層在不穩定的溫度條件下會出現收縮或者擴張，所以路面容易產生裂縫。如果放任路面裂縫問題不管，很容易使得雨雪水進入到裂縫中，如果溫度降低，道路內部將會出現凍害。此外，如果路基穩定性較差，或者路基下部存在的徑流等，會導致路基下沉，從而引發路面斷裂，造成交通事故。裂紋病害出現的位置與程度都存在著一定的差異，裂紋較為嚴重導致路面結構發生變化，路面結構的變化會帶來更多結構性問題，隨著問題的演變，路面病害程度將會持續擴大，這對于道路工程的發展產生了不利的影響，進而帶來更多危害。

2.2 車轍病害

路面出現車轍最常見的季節是夏季，在高溫作用下，路面出現融化的趨勢，行車后很容易留下車轍，這些永久性帶狀凹槽使得路面的平整性降低。導致車轍出現既有外在因素外，還有內在因素，例如瀝青混合料配比不合理會降低路面強度，在承受外力作用后路面很容易出現車轍。此外，路面缺少養護也會出現車轍，特別是在高溫炎熱的夏季，需要經常性灑水降溫，以此來緩解高溫對路面造成的影響，從而降低車轍病害，提升路面的穩定，由于車轍病害有著不確定性，所以應該從增強路面結構強度入手，不斷推進路面結構的研究，盡可能提升路面強度，降低車轍影響。

2.3 翻漿病害

路面出現翻漿現象通常都是因為氣溫變化導致的。特別是在冬天氣溫降低的環境下，路面結構中的毛細水和薄膜水出現凍結，若存在著整體性凍結問題，在凍結線下層結構中積存的毛細水和薄膜水則會上升到凍結線處，在低溫作用下凝結成冰晶體聚冰層，而且在溫度持續降低的過程中，凍結線下移，將會導致深處的毛細水出現凍結，從而形成聚冰層。此外，有時路基土體如果出現不均勻凍脹現象，則會導致路面結構上升，進而引發凍脹裂縫問題。等到氣溫回升之后，這些冰潔的冰晶開始出現融化，融化過程導致路面結構受力出現差異，進而出現路面翻漿病害。

3 市政道路路面病害預防方法

想要延長市政道路壽命不僅要合理設計路面結構，還要做好施工、養護等工作，通過體系化的防控方法才能保障路面的穩定性，進而使得市政道路的價值得到發揮，給人們提供更好的出行體驗。

3.1 裂縫與車轍防控方法

通過調整瀝青混合料能夠改變路面強度，所以盡量以高低溫性能好，受溫度變化影響低的瀝青混料為主，在設計混料結構時，可以選擇特定的改性劑加入到瀝青中，進而將路面的性能指標提升。選擇改性瀝青材料能提升路面耐久性，這種類型的瀝青具有很強的熱穩定性，能夠延長道路壽命，同時降低道路病害影響，提升了日常養護的效率。此外，在選擇骨料時主要以表面粗糙的材料為主，這類材料能夠與瀝青更好的黏附在一起，如果骨料呈酸性應該在其中添加石灰粉以此來提升骨料性能。在設計混合料級配時，應該保障瀝青混合料結構的優勢，降低結構變弱帶來的強度影響。

3.2 路面翻漿預防方法

第一，按照道路等級，科學地選擇面層類型。如果路面設計主要以二層或三層面層為主，要保障其中一層密級采用更高的標準。如果各層類型主要以瀝青碎石為主，那么在設計基層時需要設置下封層；第二，如果路面的空隙率較大，很容易出現滲水問題，此時要將內積水防控考慮在內，采用不易積水結構；第三，借助于石灰土、石灰碎石等進行基層填充，能夠提升路面滲水性能，同時也可以防止路面出現翻漿現象；第四，可以借助于瀝青、瀝青氈紙、瀝青土、塑料布等進行隔離層設置，防止水分滲透到路面中，或者選擇反濾層礫石進行隔離層的設計也可以實現防水，這種結構對于防控地下水上升有著重要作用；第五，借助于碎磚、爐渣、泥炭等作隔溫層也能提升路面性能，這樣能夠解決路基凍結線下移導致深層路基出現凍層的問題。此外，借助于顆粒均勻礫石進行導溫層處理，能夠防止土體迅速凍結，降低聚冰層帶來的影響。

4 結束語

總而言之，市政道路設計十分重要，為了保證市政道路質量，使得城市發展變得更加快速，市政道路設計企業需要分析市政道路路面常見的病害問題，切實做好路面結構設計工作，嚴防死守技術標準，科學地控制施工質量，通過更多針對性強的方法防止各類路面病害發生，確保市政工程施工的合理性。