关于路面结构设计思路探讨

关于路面结构设计思路探讨

杨书针

聊城华鑫公路勘察设计有限责任公司山东聊城252000

摘要：好质量、高效率的路肩结构设计对于保证路面的质量和使用寿命具有积极的意义。路面结构层层间结合的设计要求相对严格，必须合理分析，满足层间粘性对路面作用的具体要求，选择适当的粘结材料，以保证结构的施工质量。本文就路面结构设计思路进行了详细的讨论。

关键词：路面；结构设计；思路探讨

一、路面结构层层间结合

为了使路面结构层之间的结合更加紧密，避免出现路面渗水现象，影响路基质量，应该在沥青面层和基层之间合理喷洒透层油，在沥青面层之间喷洒粘层油。由于公路沥青路面设计规范中明确规定了不同种类基层上均应该合理喷洒油脂，所以在下封层的设置中不允许将透层油忽略，要在热拌热铺沥青的混合料中喷洒粘性油。结合常用的油脂的种类和特点，合理使用。在进行路面的结构设计中，要合理设置透层和粘层，他们均可以在路面的结构层之间产生粘结力，使面层与基层、面层之间结合成为一个整体，实现公路沥青路面的合理计算，与连续体系中间层保持连续的假设是一致的，实现了将外界载荷所产生的面层之间的拉应力和剪应力进行合理传递，传递到整个路面结构中。如果不合理设置透层和粘层，将会导致库面的承载能力削弱，十分容易发生路面结构的滑移。导致路面结构出现应力集中，加速了疲劳开裂的程度。在不同结构层中设置粘层和透层，实现了预期的水封要求，保证粘层和透层之间良好的封闭状态，避免路面水下渗，削弱了外界对路面所产生的破坏作用。

现阶段的路面中透层油和粘层油一般都是用乳化沥青，在进行材料的选择时，要根据不同层的结构特点，合理选择，对于渗透性较好的级配碎石层，应该选用慢裂乳化沥青，对于渗透性较差的半刚性基层和路面层结构来说，选择慢裂乳化沥青进行敷设，可能会产生流淌现象。此时，可以自选择快裂或者中裂乳化沥青。在进行沥青品种的选择时，要尤其注意，不同的沥青不允许带有相同的电荷，路面如果在温度较低，湿度较大的状态下，一般会携带负电荷，所以要保证同性相斥，异性相吸，一般的施工中，通常会选择带有正电荷的阳离子，实现乳化沥青和骨料相互间的合理包裹，使沥青和骨料的粘附效果增强。

路面的施工，首先应该对结构层进行彻底的清扫，然后进行透层油以及粘层油的喷洒，保证施工层的洁净性和整齐性，不存在杂质和灰尘，保证喷洒均匀，不允许存在喷洒镂空的部位，在喷洒中，采用自能沥青喷洒车按照设计量进行喷洒，合理控制速度，避免间断式的喷洒发生。在喷洒完成以后，进行全面的交通限制，禁止车辆和行人对路面造成损坏，必须在封层之前，保持路面禁止通行，同时不允许同时、较叉的作业，不允许任何车辆造成路面的损坏。保证施工中操作的规范性，保证不同层结构的质量，实现沥青面层与基层之间较好的粘结性，使路面的使用时间延长。

二、段路基段路面结构

在山区，高速公路中桥和隧道的比例较高，在进行高速公路的建设中，基于建设规划的限制，必然会导致桥梁之间、桥梁与隧道之间、隧道之间出现的长度不大于100米的尺寸较小的路基。就短路基来说，由于结构不易进行压实，所以可能会发生压实度较低的情况。基于隧道、路、桥结构的基础存在显著地差异性，所以结构物会发生形变量不均匀的现象，导致结构物间的差异沉降量较普通路段的差异沉降量更为明显。

短路基段各结构物之间较大的差异沉降会导致“桥头跳车”现象的出现，影响车辆行驶的舒适性，严重时会造成翻车等交通事故，造成较大的人员伤亡和经济损失。同时当车辆通过短路基段时，伴随着差异沉降的出现，会产生较大的冲击荷载，加剧了路面结构物的破坏，增加路面结构养护维修的费用。桥梁和隧道与正常土基段的刚度不同，在短路基段要实现刚柔、柔刚两次过渡，为了避免出现较大的差异沉降，在路面结构设计时，通常情况下在桥头设置搭板和现浇混凝土埋板，在隧道口设置水泥混凝土板过渡段和现浇混凝土埋板，使得集中的不均匀沉降分散到过渡段范围内，从而起到缓解差异沉降的目的，达到刚柔过渡的效果。

但是在实际施工过程中，由于台背填土、土基沉降、压实不足等因素，在短路基段工程结构物纵向和竖向都很难达到刚柔过渡的效果，并且由于长度较短，短路基段两端差异沉降较普通路段大，两段过渡段的缓解差异沉降的能力有限，不可避免的会造成行车舒适性差，甚至导致交通事故。如果短路基段长度过短，将限制过渡段埋板的设置。为了消除短路基段不均匀沉降带来的危害，在路面结构设计时应该遵循路、桥、隧刚度连续、衔接一致的原则，在短路基段路面面层结构采用与桥、隧一致的沥青混凝土上面层和下面层两层结构，短路基段路面基层采用水泥混凝土材料，使得路、桥、隧在纵向上实现刚度连续，在竖向上实现刚柔渐变过渡，有效缓解短路基段工程结构物之间的差异沉降。在短路基段采用水泥混凝土基层的复合式沥青路面结构，水泥混凝土基层按弯拉强度不同分为上、下基层，强度从上至下由高到低。虽然水泥混凝土基层上有沥青混凝土覆盖，起到了一定的应力吸收作用，板块温度应力较水泥混凝土面层小，但还需对水泥混凝土板进行分块处理。上基层应设置纵横向缩缝和横向胀缝，除在临近桥梁、隧道处应设置横向胀缝外，一般按每25m为一施工段落，横向施工缝与胀缝合并设置，胀缝处配置传力杆，胀缝之间设横向缩缝，如短路基长度＜25m，则仅按5m间距锯切横向缩缝。纵向缩缝的设置应避开行车轮迹带，一般避免在距离基层边缘3～3.5m处设置缩缝，纵向缩缝配置拉杆。下基层应锯切横向缩缝和纵向缩缝，锯缝位置与上基层一致，下基层缩缝不配置钢筋。

结语：

路面结构层的设计工作相对复杂，影响因素较多，必须对不同层之间的结合设计进行认真的分析，明确层间粘结对路面结构的作用机理，提出层间粘结材料的选择依据和标准，实现立面结合的全面分析和综合设计，尽可能避免出现病害，对路面的质量以及使用寿命造成影响。通过全面、合理探讨结构设计中存在的问题，提出相对应的处理办法，为高质量的路面结构设计提供了宝贵的依据。

参考文献

[1]谷建玲．透层油、粘层油在沥青混凝土路面中的作用．粉煤灰综合利用，2012（2）：43-44．

[2]郑洁．层间粘结状态对沥青路面层间性能的影响研究．国防交通工程与技术，2014，12（4）：27-30．

[3]刘志蕾，韩冰．高速公路沥青路面结构粘层油材料的选择研究．路基工程，2015（6）：121-123．