三級公路路面設計要點及施工技術研究

高虹虹

（晉中市新奧交通設計所有限公司,山西 晉中 030600）

0 引言

三級公路是連接城鄉和農村地區的重要道路。隨著我國社會經濟的快速發展，三級公路建設越來越受到重視，其路面設計與施工技術的質量，直接關系到公路的可靠性和使用壽命。通過對三級公路路面設計與施工技術的深入研究，可為三級公路路面設計與施工提供科學依據，促進我國公路網絡的發展和建設。因此，對三級公路路面設計與施工技術的研究和探討具有重要意義。

1 三級公路概述

1.1 三級公路概念

公路等級按照功能型等級劃分，我國將公路劃分為5個等級，即為高速公路、一級公路、二級公路、三級公路及四級公路。其中三級公路是指連接縣城和鄉鎮之間、城鄉接合部和農村地區的公路。三級公路在我國公路網中占據重要地位，是連接城鄉的“毛細血管”，對促進農村經濟的發展、促進城鄉交流和改善農村居民的生產生活條件具有重要意義。

1.2 三級公路建設的重要性

三級公路是連接城鄉的基礎設施之一，對促進農村經濟的發展、促進城鄉交流、改善農村居民的生產生活條件具有重要意義。一是促進農村經濟發展。三級公路的建設有助于改善農村交通條件，縮短城鄉間的距離，提高農產品的流通效率，促進農村經濟的發展。農村經濟是我國經濟發展的重要組成部分，三級公路建設可推動農村經濟快速發展，提高農民的生產和生活水平。二是改善農村居民生產生活條件。三級公路的建設可改善農村居民的出行條件，方便前往城市和周邊地區就醫、上學和購物等。此外，三級公路建設還可方便農村居民進行農業生產、運輸和銷售等活動，提高他們的經濟水平。三是促進城鄉交流和互動。三級公路的建設可縮短城鄉間距離，增強城鄉之間的聯系和交流，有助于城鄉經濟的互動和協調。同時，三級公路的建設能方便城市居民到鄉村游覽、休閑和度假，促進城市和農村之間的文化交流和旅游業的發展，加強城鄉之間的相互了解和溝通。

2 三級公路路面設計原則及要點

2.1 三級公路路面設計原則

三級公路路面設計應以安全、經濟、耐久、環保和適用為基本原則，以滿足道路使用需求，提高道路的使用壽命，減少維修和更新成本，盡可能減少對環境的影響[1]。

一是安全性原則。三級公路路面設計的基本原則是以安全性為核心，綜合考慮路面的承載力、穩定性、交通安全性和長期使用性等因素，采用合適的設計標準和參數，確保道路在正常使用條件下具有足夠的安全性，能夠保障車輛和行人的安全。二是耐久性原則。在具體實施過程中，需根據不同地區的氣候、交通量和使用條件等因素，采用合理的設計和施工技術，確保路面耐久性和抗老化能力，減少后期維修和更新的頻率和費用。三是經濟性原則。在三級公路路面設計中，除滿足安全性、舒適性和使用壽命等基本要求外，還需兼顧經濟性。在保證道路正常使用的前提下，盡可能減少投資和運營成本，從而實現設計的經濟效益和社會效益最大化。四是環保原則。在當前環保意識日益提高的背景下，在三級公路路面設計中，應盡可能采取環保措施，如選用環保材料和優化設計方案等，減少對自然環境的負面影響。五是適用性原則。在道路路面設計時，需根據不同路段的特點和使用需求確定適合的路面結構和材料，確保道路的正常使用。例如，對于車流量較大的路段，選擇具有較高強度和耐磨損性能的路面材料，如瀝青混凝土路面。對于車流量較小的路段，則可選擇使用較為經濟實用的路面材料，如水泥混凝土路面或碎石路面。

2.2 三級公路路面設計要點

三級公路路面設計要點包括路面結構、路面材料和路面排水等多個方面。

2.2.1 選擇適當的路面結構

三級公路路面設計需綜合考慮道路的使用狀況、交通流量、氣候條件以及材料的可獲得性等多種因素。除需承載重載貨車等交通工具的區域，較多地采用水泥混凝土路面結構外，通常三級公路路面采用瀝青混凝土路面結構，其由面層、基層和墊層等組成。面層作為路面最上層結構，給道路提供平整、耐久和舒適的行車表面，厚度一般為5~10 cm。同時，面層直接承受行車荷載及外界環境因素影響，因此需具有良好的平整度、抗滑性、耐久性、抗老化能力以及防水性。基層包括上基層和底基層，其厚度一般約40 cm左右，主要作用是分散荷載，將面層承受的荷載轉移至地基，并提供平整的路面基礎。因此，基層應具有足夠的強度、剛度及平整度，同時為避免基層遭受雨水侵蝕，應具備良好的排水性能[2]。墊層位于基層與路基之間，厚度一般為10~20 cm，其主要作用是平衡基層和面層之間的變形，減少應力集中，增強路面結構的承載能力和穩定性。為承受車輛荷載并平衡基層和面層之間的應力，墊層應具有較好的穩定性、較高的強度和較好的耐久性。

2.2.2 選擇合適的路面材料

路面材料是指用于路面構筑的材料，包括瀝青混凝土、水泥混凝土和碎石等。對于三級公路路面的材料選擇，應根據路段的使用情況和地理條件等，綜合考慮路面材料的強度、耐久性和耐寒性等因素，選擇合適的路面材料，以確保道路的使用壽命和安全性[3]。此外，路面材料選擇還應考慮其可持續性和環保性，盡可能選用環保、可循環再利用的材料。

2.2.3 路面排水設計

路面排水是三級公路路面設計中的重要內容，直接關系到道路使用的安全和順暢。為保證路面排水系統的正常使用，設計時需綜合考慮道路地形和氣候條件等因素，確保排水設施暢通和有效，延長道路的使用壽命。路面排水分為表層排水和結構內部排水兩種類型，因此路面排水設計時，應分兩方面進行考慮。

路面表層排水包括路面表層的排水系統和排水設施。在設計表層排水方案時，需考慮路面縱向和橫向坡度、橫向坡度的長度、交叉口和橋梁等路面特殊部位的排水問題。通常，橫向坡度的長度應當不小于路面寬度的1/6，以保證表層排水的暢通。路面結構內部排水包括路面結構內部的排水系統和排水設施，主要用于排出路面內部積水。結構內部排水設計需考慮路面結構層數、各層之間的結合性能、路面結構厚度和路面結構滲透系數等因素。在結構內部排水設計方案中，一般采用加設排水層或通過改變路面結構設計來解決排水問題[4]。

3 三級公路路面施工現狀及解決措施

3.1 施工工藝不規范

在三級公路路面施工中，施工工藝不規范是導致路面質量不佳的主要原因之一。在施工過程中，若施工人員操作不當或工藝不規范，會導致路面結構不穩定，出現開裂、龜裂和坑洼等問題。此外，施工工藝不規范還會影響路面的密實度和平整度，進而影響路面的使用壽命。為解決施工工藝不規范問題，施工人員應嚴格按照設計要求和施工規范進行操作。在施工前，認真檢查施工設備和材料，確保其符合規范要求。在施工過程中，注意保持施工速度穩定，避免過快或過慢，進而導致路面結構不穩定。此外，還需根據實際情況對施工工藝進行調整，確保路面施工質量達到標準要求。

3.2 路面厚度不足

三級公路路面厚度不足將導致路面壽命短和易損壞。若路面厚度不足，會導致路面抗壓能力不足，進而出現路面坑洼和龜裂等問題。此外，路面厚度不足還會影響路面的排水能力和穩定性，給道路使用帶來不必要的風險。為解決路面厚度不足問題，需在設計階段充分考慮，確定合理的路面厚度。在施工階段，對路面厚度進行嚴格監控和控制，確保施工質量符合規范要求。此外，需在施工前對基礎進行充分加固，提高路面承載能力，避免因路面厚度不足而導致的問題。

3.3 路面平整度不佳

路面平整度是保證行車舒適性和行車安全的重要因素，但在施工過程中，常出現路面平整度不佳問題。這可能是由施工工藝不規范、壓實不足和材料質量差等原因導致的。為解決該問題，需從源頭把控施工質量。在施工前，制定合適的施工方案和施工工藝，明確每道工序的要求和標準。在施工過程中，采用適當的設備和工藝進行壓實，確保路面平整度達到設計要求。同時，在施工場進行質量監控和驗收，發現問題及時整改，避免出現質量問題。

3.4 施工材料不合格

施工材料不合格也是三級公路路面常見問題之一，其也是導致路面質量不達標的主要原因之一。因此，在施工過程中，需對材料進行嚴格檢驗，確保其質量符合要求。對于出現材料不合格的情況，及時采取措施進行處理，以保證施工質量。

4 三級公路路面施工技術研究

三級公路路面施工技術是保證路面質量和使用壽命的重要因素。論文以某三級公路路面施工為例，圍繞三級公路路面的施工技術和質量控制等方面展開研究。

4.1 工程概況

某縣三級公路，起點為某縣城，終點為連接該縣城和周邊鄉鎮的一個集散地，全長約100 km，道路主要為單向兩車道，路基寬度為15 m，設計車速為60 km/h。該道路穿過山區和平原，地形復雜，其中山區路段海拔高差較大，道路縱坡較陡。該三級公路路面結構如圖1所示。

圖1 某三級公路路面結構示意圖（cm）

4.2 基層施工

該三級公路基層包括底基層和基層，總厚度40 cm。其主要施工步驟包括混合料拌合生產、運輸、攤鋪、碾壓和養生[5]。在基層施工中，需使用適當的設備和工藝進行壓實，確保基層密實度和強度符合設計要求。其中底基層壓實度不小于95%以上，7 d無側限抗壓強度不小于2.0 MPa。基層壓實度不小于97%，7 d無側限抗壓強度不小于3.0 MPa。同時，在基層施工過程中，需保證上、下基層間的粘結性，以保證整個路面結構的穩定性。水泥穩定碎石施工工藝具體如圖2所示。

圖2 水泥穩定碎石基層施工工藝流程

4.3 面層施工

該三級公路瀝青路面面層包括上、下面層，分別為4 cm細粒式瀝青混凝土和6 cm中粒式瀝青混凝土。瀝青混凝土面層施工包括瀝青混合料的生產、運輸、攤鋪、碾壓及養護等。在面層施工過程中，需注意瀝青混合料攪拌、攤鋪溫度、碾壓遍數和施工厚度，以保證路面的耐久性和使用壽命。

4.4 透層、黏層施工

在三級公路瀝青路面施工中，透層和黏層是路面結構中不可或缺的部分，具有增強路面結構穩定性和耐久性的重要作用。透層和黏層一般采用乳化瀝青材料。在進行透層和黏層施工前，需對乳化瀝青材料進行配置及質量檢測，確保滿足質量要求，同時對噴灑面進行清潔和檢查，確保表面平整、無明顯裂縫和油污等污染物。施工時，做到噴灑均勻，避免出現噴灑不均勻或漏噴現象。噴灑后，及時進行壓實，確保其與噴灑層的緊密黏結和穩定性

5 結語

綜上所述，三級公路作為連接城鄉的基礎設施之一，其路面設計與施工技術對公路的安全性、舒適性和耐久性具有重要影響。隨著我國公路網絡不斷完善，三級公路建設將面臨更嚴峻的挑戰。因此，相關建設者需要不斷加強對三級公路路面設計與施工技術的研究和探討，不斷提高路面質量和使用壽命，推動我國公路網絡的發展和建設。基于此，論文對三級公路路面設計要點及施工技術展開研究，并提出相關建議，對推動我國三級公路高質量建設具有重要意義。