農村公路路面結構分析

周明

（芒市公路規劃勘察設計隊，云南 芒市 678400）

0 引言

伴隨著近些年云南農村經濟的高速發展和進步，當地居民對道路品質提出的標準及要求也越來越高。現階段，云南開始展開大規模的農村公路建設，旨在為云南本地的對外交流及發展提供有力保障。通過對路面結構的探討和研究，掌握最為科學合理的路面結構形式，除了可以改善路面的施工質量，還可以為后續的經濟發展、基礎設施建設節省大量的資金。

1 農村公路路基特點及質量和強度要求

綜合芒市農村公路的施工建設現狀，其路面路基主要分為兩種類型：①將傳統舊路面作為基礎的路面，由于已經經過長時間的車輛碾壓，同時在自然作用的影響之下出現沉降，在其強度和穩定性上，相較于新路面來說要更好。②新建路基路面，施工穩定性和強度成為在其路面施工過程中的重點內容。

1.1 以老路路面為路基

相較于新路面，將老路面作為基礎的公路工程，由于其本身已經有了一定的強度和穩定性，依照云南芒市的公路工程建設經驗，通過運用10～15cm 的碎石和砂礫，融合其他施工材料進行填平、夯實，即可通過相關的質量檢查，確保其符合路面標準及要求。

1.2 新建路基

在農村公路的新建路面建設過程中，首先需要選擇施工材料，其次是需要保障施工團隊的技術力量較為完善。但是綜合實踐，云南公路施工建設的施工設備仍然未實現全面規模化。綜合新路面路基的施工特征，可將其分為兩大部分，①依照標準及要求進行施工的路面，②由于成本投入較少、施工團隊有所不足的，由當地村民進行自發組織建設的路基。對于后者，為進一步確保工程的施工質量，需要保障其施工過程的標準化[1]。須對路基進行填筑，通過機械設備和人工進行夯實處理，并通過技術人員、管理人員對路基的各項重點指標進行逐步驗收。通過一段時間的沉降之后，需要進行路基的強度夯實，并運用碎石等施工材料來展開平整施工，提高路基的平整度和堅實度。

2 農村公路路面結構選型的影響因素

2.1 使用性能

農村公路的施工建設除了需要具備基礎的使用強度之外，其使用性能主要在于路面是否足夠光滑、平整，是否具備較強的抗滑度。尤其是對于云南芒市地區，其地質地貌較為復雜，雨季較長，保障路面的平整度和抗滑度，可為人們提供更為舒適、安全行車服務的重要保障，同時也可以確保行車過程的高度安全。一般情況下，水泥混凝土路面的平整度主要取決于施工過程中施工技術如何，施工質量是否足夠完善。通過用水泥混凝土路面攤鋪機來進行施工，可以有效保障路面的平整性。在農村公路通車運行一段時間之后，斷板、錯臺等病害問題層出不窮，將會導致路面平整度不斷下降，在車輛的運行過程中，容易出現顛簸，跳車問題較為明顯，行車舒適度不斷下降。而瀝青混凝土路面的平整度更加可以得到有效保障，行車過程的舒適性相較于水泥混凝土路面來說更為突出。水泥混凝土路面其主要的抗滑性，通過刻槽即可獲得，成本投入較低。而瀝青混凝土路面的抗滑度提高，主要是通過在路面中加鋪耐磨的開集配混合料，需要花費的成本投入較高。

2.2 技術適應性

相較于城市中的高等級高速公路建設，農村公路工程項目的建設由于資金不足，技術設備投入較少，導致施工質量難以得到保障，施工技術較為落后，施工使用到的設備較為簡陋。因此在進行路面結構選擇的過程中，需要綜合考量本地的經濟情況、財政投入，以保障技術的適用性。對于路面施工用到的各種施工材料，混凝土瀝青路面將會對其提出較高的標準及要求。水泥混凝土路面主要是通過水泥硬性結合膠料來進行施工，集料可以通過運用不同類型的集料和砂，滿足特定標準及要求之后，即可進行運用。除此之外，氣候環境特征也會對路面結構帶來一定程度的影響，例如，氣溫變化情況、降水情況以及地下水位，都會對路面結構的安全穩定性帶來影響。相較于其他路面來說，水泥混凝土路面對溫度的敏感度較小，尤其是在云南這種較為炎熱的夏季時節，也不會因為溫度而導致路面出現推移、車轍等問題。相較于瀝青混凝土路面，其使用效果更為突出。除此之外，水的大量存在，對于所有的路面來說都會帶來影響，除了會對路面結構帶來沖擊，對于路基帶來的影響更為突出。在農村公路工程項目的實踐施工中，因為水的侵害導致路面穩定性不足的案例層出不窮[2]。

2.3 環境評價

在路面施工過程中，施工方式選擇是否科學合理，將會直接影響公路交通的噪聲污染水平，對附近居民的日常生活帶來嚴重影響。因此在進行路面施工時，需要綜合環境這一角度進行多方位評價，選擇施工材料較為良好、施工過程較為簡單，同時不會產生嚴重噪聲污染的路面結構。在環境評價這一方面，混凝土路面性能最為突出，尤其是對于單獨車輛行駛來說，其產生的噪音最小。

2.4 不良地質的適應性

在云南芒市，其地質地貌較為復雜，山區較為陡峭，農村公路建設地質不良問題較為明顯。在公路工程的建設過程中，路基不均勻沉降為一種典型性的公路病害，一旦出現不均勻沉降，水泥路面板底脫空，會導致混凝土板出現明顯開裂和損壞，導致路面的正常使用受到負面影響。相較于其他路面，瀝青路面在這一方面的優勢更為突出，有著更強的變形適應能力，從某種程度上，可以將路基的不均勻沉降問題得到緩解，進一步降低路面的損壞問題。施工中，需要保障不均勻沉降度小于路面的變形承受力，瀝青路面則不會出現開裂問題，頂多會對路面行駛的平整度帶來影響，并不會對路面的正常運用帶來實質性的危害。

3 農村公路路面典型結構——以云南芒市為例

芒市地處云南省西部，山區眾多。芒市農村公路包括縣道、鄉道、村道3 種類型，根據2021 年底芒市交通運輸局統計年報，芒市納入養護的農村公路共440 條2958.439km，其中：縣道32 條836.538km，鄉道121 條1080.969km，村道287 條1040.932km。目前，芒市11 個鄉鎮、80 個行政村通暢率達100%，納入養護里程的農村公路均已實現路面硬化，路面硬化結構主要有瀝青混凝土路面、水泥混凝土路面、混凝土整齊塊石路面、手工彈石路面等。下面對4 種路面進行分別闡述。

3.1 瀝青路面

芒市農村公路瀝青路面主要分為瀝青貫入式、瀝青混凝土和瀝青碎石3 種類型，總里程248.095km，占芒市農村公路8.39%，主要鋪筑于重要縣道。芒市農村公路修建的瀝青路面較少，主要集中在交通量較大的幾條縣道，以標準四級公路或三級公路為主。對于交通量較大的路段來說，其基層運用到的水泥穩定碎石砌實厚度為15～44cm，并通過運用天然級配碎石和天然砂礫，作為后續路面施工的調形層。對于交通量較小的公路施工路段來說，其經常用到的天然級配碎石多為20cm 左右，既可以滿足當地交通的運輸需求，又可以規避因為半剛性基層所帶來的反射裂縫問題。除此之外，還可以通過運用單層的瀝青面層，用到的瀝青混凝土多為5～6cm，可通過在四級和基本級公路中進行使用，發揮出其路面的最大價值[3]。瀝青混凝土路面其價值在于強度較高，對于當地各種繁重的汽車運輸任務都可以承擔，有著較強的面部平整度，表面較為結實牢固，車輛在進行時較為平穩，不會產生較大的噪聲污染，同時使用年限較久，有著較低的透水性。相較于其他的瀝青路面結構來說，地表水難以進入地層結構中。通過運用集中拌合的方式，集料配比以及瀝青使用總量也更加容易進行管控，可以確保工程項目的施工質量。操作過程較為便捷，在路面施工完成之后，便可以第一時間通車。但是瀝青混凝土路面針對施工期間提出的標準及要求較高，尤其是對于瀝青表層和瀝青貫入式施工來說，需要更為專業化的施工團隊投入其中，因此造價成本相對較高。混凝土路面的施工可以綜合當地交通量需求和土地條件的差異性，對混凝土面層結構進行調整，對結構層厚度進行優化，以確保其滿足交通量需求和土地條件適用范圍。

3.2 水泥混凝土路面

芒市典型水泥混凝土路面設計強度多采用28d 齡期彎拉強度不低于4.0MPa。2020 年以來，芒市改擴建農村公路路面結構類型全部為水泥混凝土路面（彎拉強度4.0MPa）。截至2021 年底芒市建成的水泥混凝土路面里程為226.573km，占比為7.66%，呈現逐年上升趨勢。2022 年已招標完成的98km 農村公路改造項目路面類型均為水泥混凝土。水泥混凝土路面的剛度更強，荷載能力更好，有著較強的安全穩定性。尤其是在近些年芒市施工機械化水平不斷提升的社會背景下，水泥混凝土路面施工質量也得到了明顯提升，成本投入全面下降。在水泥混凝土路面的施工過程中，需要做好路基和基層的排水工作[4]。為進一步將路面存在的水分及時排出，可以在路基壓實度滿足工程項目建設標準及要求的基礎條件下，確保路基有自路中線向兩側或向單側傾斜的橫坡，在其坡度上，需要超過2%。而對于舊路改造的農村公路工程，則需要把舊路坑槽、車轍修補工作做到完善，確保路面不會出現大量積水。新路施工過程中用到的施工材料需要保障其具備良好的排水性，例如，可以通過運用級配碎石作為基層，優化其排水效果。尤其是芒市降雨量較為豐富，需要在路基頂面設置一層封層，盡量規避雨水的大量滲入對路基帶來的負面影響。一般情況下，農村公路用到的材料以高速性黏土為主。

3.3 混凝土整齊塊石路面

芒市混凝土整齊塊石路面主要采用抗壓強度C25混凝土預制塊石鋪筑，預制塊尺寸為長15cm、寬10cm、高10cm。混凝土整齊塊石路面是目前在芒市公路工程施工過程中最為常見的一種硬化類型。其價值和優勢在于具備較強的堅固耐久性，抗滑性能良好，施工過程較為便捷，養護過程較為簡單，尤其是對于芒市山區公路來說，汽車使用以農用車為主，性價比較高，實用性較強。但是其不足在于平整度較差，行車過程將會產生較大的噪音，無法通過對大量機械設備的運用來提高施工效率，需要大量的人工投入。其中，混凝土整齊塊石路面的鋪筑在施工過程中，需強化基層施工，保障其具備較強的承載力，除了需要與石塊地面、土壤進行相互嵌連，帶來擠壓作用之外，還帶來較強的強度作用，以保障其堅實度和穩定性。首先對于新建的公路路基來說，鋪設的塊體路面需要保障其壓實度超過95%。可以通過運用砂礫石墊層，保障其厚度超過15cm，強度超過30MPa。其次是在砂墊層上，可以通過運用人工加工碎石以及天然碎石等。若有條件，也可以通過礦渣，要求其最大粒徑保持在15mm 以下，有著較強的級配度，顆粒保障均勻，質量較為堅硬。同時還需要含沙量不超過10%，不可用黏土來代替。最后是在整齊塊石的要求上，整齊塊石的形狀以長方形為主，尺寸最佳為長度5cm、寬度12cm、高度12cm，標號選用C25 號[5]。

3.4 手工彈石路面

手工彈石路面主要是通過運用形狀不同、尺寸不同的石塊，將其鋪筑在路上。目前在我國云南省的農村公路施工過程中，大量運用手工彈石路面。主要是在砂墊層施工完成之后，通過人工將石塊鋪筑在路面中，可保障路面使用的堅固耐久，同時清潔度較高，塵土較少，更加適合農村農用車以及大型車輛的運行，翻修養護成本較少，同時更加綠色環保，不會對環境帶來污染。在手工彈石路面的施工過程中，使用到的填料大多數為砂，可以通過運用瀝青砂以及水泥砂漿等進行填縫。在材料選用上，彈石塊的高度在12～14cm 最好，石塊的尺寸越小，其質量越好，最終道路使用帶來的病害也就越小。在鋪設工作完成之后，將石子移到墊層中去，保障石子數量可以鋪滿整個道路，數量不可太多。最后需要撒上石渣作為嵌縫，通過輕型壓路機進行夯實。若是發現其中存在個別較為突出的石塊或存在缺陷，則需要將其中石塊剔除，更換其他石塊。

4 結語

綜上所述，伴隨著云南農村地區經濟的高速發展及基礎設施建設規模日漸擴大，當地政府將有越來越多的財政資金投入農村地區的交通設施建設中去，因此未來在交通設施的管理工作上，將會將其重點放在農村路面結構的選型過程中。需相關工作人員始終秉承因地制宜這一原則，保障路面轉型的科學合理，發揮出農村公路建設的最大價值，延長公路的使用壽命，給人們帶來更好的交通出行服務。