路面結(jié)構(gòu)設(shè)計方案精選(九篇)
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第1篇：路面結(jié)構(gòu)設(shè)計方案范文
【關(guān)鍵詞】道路改造；瀝青路面；結(jié)構(gòu)設(shè)計
1.瀝青混凝土路面使用性能設(shè)計要求
在瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，要使瀝青路面在實際使用過程中具有良好的使用性能以滿足道路安全舒適的行車要求，并能夠減少使用中的路面損壞量，瀝青路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計時應(yīng)滿足道路路面的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性、耐久性、平整性等性能技術(shù)指標(biāo)要求。
1.1 強(qiáng)度和剛度設(shè)計要求
瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)在設(shè)計過程中，其結(jié)構(gòu)層的材料和路基填料必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度，確保路面在設(shè)計范圍內(nèi)的行車荷載條件下不會產(chǎn)生大的變形或位移，從而有效防止或減少瀝青路面過早出現(xiàn)開裂、坑槽、滑移、沉陷等破壞問題，有效提高路面綜合使用性能水平。
1.2 穩(wěn)定性和耐久性設(shè)計要求
設(shè)計路面結(jié)構(gòu)層的材料和路基填料必須具有足夠的穩(wěn)定性，確保瀝青路面在設(shè)計使用年限范圍內(nèi)能夠承受溫度和水分變化、凍脹傷害、以及凍融循環(huán)作用等自然條件對路面性能的影響。
1.3 路面平整性設(shè)計要求
為了提高瀝青路面的行車安全舒適性，必須確保路面具有非常良好的平整度。路面平整度不僅影響到道路的行車速度和舒適度，同時還會影響到瀝青路面結(jié)構(gòu)綜合使用性能和耐久度，其主要與路面結(jié)構(gòu)設(shè)計方案、各結(jié)構(gòu)層的使用材料、路基填料的強(qiáng)度和穩(wěn)定性能等有關(guān)，同時還與道路的施工質(zhì)量和綜合養(yǎng)護(hù)情況有關(guān)。瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，除了要保證路面有良好平整性外，還應(yīng)具有一定的粗糙度，以確保車輛在各種氣候條件下能夠高速安全穩(wěn)定行駛。
2.改造道路瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)要點(diǎn)分析
道路在技術(shù)升級改造和大修過程中，合理選擇和安排設(shè)計瀝青路面結(jié)構(gòu)的層次，是確保整個瀝青路面結(jié)構(gòu)在設(shè)計使用年限內(nèi)承受設(shè)計行車荷載和各種自然因素綜合作用下具有良好使用性能的重要基礎(chǔ)保證，同時也是瀝青路面性能發(fā)揮最大化和路面結(jié)構(gòu)建設(shè)施工合理經(jīng)濟(jì)化的重要技術(shù)支撐。瀝青路面面層由于在使用過程中會直接承受行車和各種自然因素的反復(fù)循環(huán)作用，必須要求其具有非常良好的高強(qiáng)度（抗拉和抗剪切）、耐磨耗、耐久性、抗滑性、熱穩(wěn)性、以及不透水性，因此，實際道路改造設(shè)計過程中，通常選用粘結(jié)力較強(qiáng)的結(jié)合料和強(qiáng)度較高的集料作為路面的面層材料。從大量設(shè)計經(jīng)驗和道路建設(shè)實踐可知，改造道路瀝青面層通?？梢苑譃閱螌?、雙層、甚至三層等結(jié)構(gòu)，其中雙層結(jié)構(gòu)又可以分為表面層和下面層；三層結(jié)構(gòu)又可以分為表面層、中面層、以及下面層。瀝青路面表面層應(yīng)具有非常良好的平整密實度、抗滑耐磨性、以及抗裂耐久性；中面層和下面層應(yīng)具有非常良好的高溫抗車轍性、抗剪切性、密實度、以及不透水性，同時下面層還應(yīng)具有非常良好的耐疲勞開裂性能。瀝青路面表面層的類型結(jié)構(gòu)及性能水平應(yīng)與道路的等級、使用性能要求、以及交通等級等技術(shù)指標(biāo)相匹配。瀝青路面基層主要承受由面層向下傳遞的車輛豎向荷載作用力，并將其擴(kuò)散到瀝青路面墊層或土基中，因此，路面基層必須具有足夠大的強(qiáng)度和剛度，以確保高速行車安全和行車舒適性要求?；鶎討?yīng)根據(jù)工程實際情況，結(jié)合當(dāng)?shù)卦牧稀⒔煌ㄟ\(yùn)輸量、運(yùn)輸負(fù)荷類型、氣候地質(zhì)條件、筑路原材料、以及路基水文等條件進(jìn)行綜合考慮，選擇技術(shù)安全合理、節(jié)能經(jīng)濟(jì)的瀝青路面結(jié)構(gòu)層。瀝青路面結(jié)構(gòu)組合和優(yōu)化設(shè)計是一項經(jīng)驗性、技術(shù)性均比較強(qiáng)的綜合性工作，除了要有豐富的設(shè)計知識體系外，還要有非常強(qiáng)的實際道路改造設(shè)計、施工建設(shè)等實踐經(jīng)驗，確保路面具有非常良好的綜合使用性能水平。
2.1 嚴(yán)謹(jǐn)進(jìn)行瀝青面層結(jié)構(gòu)組合和優(yōu)化設(shè)計
從大量道路改造過程實際設(shè)計方案、應(yīng)用效果可知，結(jié)合道路實際交通量而言，如城市支路如果技術(shù)能夠滿足，從經(jīng)濟(jì)性方面來看，可以采用單層設(shè)計結(jié)構(gòu)；對于城市次干路及以上等級的道路通常應(yīng)采取雙層設(shè)計結(jié)構(gòu)，對于交通量特別大、性能等級要求較高的主干路和快速路則應(yīng)采取三層設(shè)計結(jié)構(gòu)。對于城市主干路而言，在交通量、性能技術(shù)要求非常相近的情況下，有的設(shè)計人員采用兩層式結(jié)構(gòu)，有的則采用三層式結(jié)構(gòu)，兩者間的厚度相差在3cm以上，使得工程施工建設(shè)完成后要么偏薄，路面容易發(fā)生早期損壞等不利現(xiàn)象；要么偏厚，從而大大降低工程總體投資經(jīng)濟(jì)效益水平。因此，在路面結(jié)構(gòu)形式設(shè)計過程中，要充分結(jié)合工程實際及鄰近地區(qū)相應(yīng)工程的成功經(jīng)驗，嚴(yán)謹(jǐn)進(jìn)行瀝青面層結(jié)構(gòu)組合和優(yōu)化設(shè)計，杜絕隨意性設(shè)計等造成工程投資的大量浪費(fèi)和為后期運(yùn)營埋下巨大安全隱患。
2.2 要重視最小壓實厚度
在路面瀝青層厚度的擬定過程中，要重視最小壓實厚度對路面性能的影響，從而確保設(shè)計方案中各層瀝青混合料在實際施工中，能夠形成均勻而壓實穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)層次。從道路改造相關(guān)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)要求可知，瀝青路面各層設(shè)計厚度不宜小于3倍混合料的公稱最大粒徑要求。但在實際設(shè)計過程中，很多沒有達(dá)到上述技術(shù)指標(biāo)要求，如當(dāng)瀝青層設(shè)計為12cm時，上面層通常設(shè)計成5cm中粒式AC16，而下面層則設(shè)計成7cm粗粒式AC25，這樣的設(shè)計方案就不能滿足“3倍”技術(shù)指標(biāo)要求。因此，在實際結(jié)構(gòu)層厚度設(shè)計過程中，要嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求設(shè)計各層厚度。
3.瀝青層底拉應(yīng)力驗算設(shè)計要點(diǎn)
由于路面瀝青層底拉應(yīng)力驗算計算相當(dāng)繁瑣，很多工程在實際設(shè)計過程中沒有進(jìn)行嚴(yán)格的加鋪層層底拉應(yīng)變的驗算。在結(jié)合很多實際設(shè)計工作經(jīng)驗，并結(jié)合相應(yīng)工程設(shè)計經(jīng)驗結(jié)果，分析總結(jié)得到不同加鋪層厚度層底拉應(yīng)力關(guān)系。將需要改造的道路勘測一個整體，通過相應(yīng)的計算公式可以得到不同厚度的當(dāng)量回彈模量（注：路面瀝青層的模量按15℃計算，統(tǒng)一取值為1 600MPa，則可以獲得加鋪瀝青面層不同厚度的底拉應(yīng)力。在實際設(shè)計過程中，按照圖1即可以查得在不同地基模量和不同層厚情況下，瀝青路面層底的拉應(yīng)力大小，從而確保瀝青路面具有較高性能水平。
第2篇：路面結(jié)構(gòu)設(shè)計方案范文
關(guān)鍵詞：高速公路；短路基；結(jié)構(gòu)設(shè)計；面層；基層；墊層
0引言
隨著高速公路建設(shè)數(shù)量越來越多，工程穿越的地形地質(zhì)條件也越來越復(fù)雜。許多高速公路需要穿越山地、丘陵、盆地等，給工程建設(shè)帶來全新挑戰(zhàn)。由于山地的地形地質(zhì)條件十分復(fù)雜，橋梁和隧道所占的比例較高，容易出現(xiàn)橋梁與橋梁，橋梁與隧道之間的短路基。短路基的長度一般比較短，位置分散，路基基礎(chǔ)與橋梁隧道的構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)存在較大差異，施工難度大，質(zhì)量控制要求高。一旦施工方案設(shè)計不合理，質(zhì)量控制措施沒有嚴(yán)格落實，很容易導(dǎo)致質(zhì)量缺陷出現(xiàn)，對整個高速公路工程建設(shè)也會帶來不利影響。為有效應(yīng)對這些難題，克服短路基施工中遇到的難題，首先應(yīng)該完善方案設(shè)計，然后落實質(zhì)量控制措施，加強(qiáng)每個施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，促進(jìn)短路基工程質(zhì)量和高速公路建設(shè)效益提升。
1高速公路短路基的特點(diǎn)
短路基是高速公路建設(shè)的常見路基結(jié)構(gòu)形式，由于山區(qū)地形起伏，路線受地形條件制約，橋梁隧道之間的短路基較多，其主要特點(diǎn)表現(xiàn)在以下方面。施工方案設(shè)計時，應(yīng)該根據(jù)短路基的特點(diǎn)采取相應(yīng)措施，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計水平，有效指導(dǎo)后續(xù)施工，促進(jìn)路基工程質(zhì)量提升。
1.1填方或挖方施工難度大
短路基通常位于橋梁和隧道之間，位置分散、長度較短，大部分為高填方和深挖方，施工難度大，給現(xiàn)場施工帶來挑戰(zhàn)。作為施工單位和施工人員，首先應(yīng)該重視現(xiàn)場地形地質(zhì)勘查，結(jié)合現(xiàn)場施工做好勘查設(shè)計工作，有效指導(dǎo)短路基施工。
1.2壓實度難以保證
壓實度控制是短路基施工的重要內(nèi)容。然而，由于山區(qū)地形地勢條件復(fù)雜，短路基通常位于地勢陡峭路段，并且里程很短，大型機(jī)械搬運(yùn)和施工困難，因而必須采用小型機(jī)械設(shè)備或者采用人工方式開展現(xiàn)場施工[1]。同時，短路基現(xiàn)場施工難度大，質(zhì)量控制要求高，壓實度也難以得到保證。
1.3容易引發(fā)不均勻沉降
由于壓實度控制難度大，一些短路基壓實度不合格，填料不均勻，路基與橋梁隧道構(gòu)造物之間的基礎(chǔ)剛度差異性較大，容易導(dǎo)致路基不均勻沉降現(xiàn)象發(fā)生。如果沒有得到及時修復(fù)和處理，可能使路面結(jié)構(gòu)層遭到破壞，對高速公路通車運(yùn)營也會產(chǎn)生不利影響。此外，高速公路通車運(yùn)營后，在自然環(huán)境、車輛荷載的影響下，再加上短路基工程自身存在質(zhì)量缺陷，容易出現(xiàn)路基不均勻沉降和路面開裂現(xiàn)象[2]。因此，作為工程建設(shè)單位，首先應(yīng)該完善方案設(shè)計，有效指導(dǎo)短路基施工，實現(xiàn)對工程質(zhì)量的嚴(yán)格控制，進(jìn)而預(yù)防質(zhì)量缺陷發(fā)生。
2高速公路短路基面層結(jié)構(gòu)設(shè)計
面層結(jié)構(gòu)設(shè)計是短路基設(shè)計的關(guān)鍵內(nèi)容，設(shè)計人員應(yīng)該善于把握技術(shù)要點(diǎn)，考慮現(xiàn)場施工情況完善方案設(shè)計，有效指導(dǎo)后續(xù)施工。一般而言，應(yīng)該結(jié)合短路基的具體情況，有針對性地采取設(shè)計方案，具體措施如下。
2.1面層型式選擇
水泥混凝土面層剛度大，可以彌補(bǔ)短路基壓實度控制難的問題，緩解路面不均勻沉降帶來的路面損壞。但短路基壓實度不夠、不均勻沉降嚴(yán)重，容易導(dǎo)致混凝土面板局部壓力過度集中，出現(xiàn)早期損壞，制約車輛安全順利通行。而在混凝土面層摻入鋼纖維并形成鋼纖維混凝土，能增強(qiáng)路面的抗裂、抗彎拉、抗疲勞性能，促進(jìn)工程質(zhì)量提升，設(shè)計中需要重視它的應(yīng)用。
2.2應(yīng)用復(fù)合式路面
高速公路常用瀝青混凝土路面和鋼纖維混凝土路面，這兩種路面型式結(jié)構(gòu)不僅美觀，而且行車舒適度高。短路基施工中，為促進(jìn)其作用充分發(fā)揮，可以設(shè)計采用復(fù)合式路面，在鋼纖維水泥混凝土面層上部加鋪瀝青混凝土。設(shè)計采用復(fù)合式路面用于短路基施工，可以發(fā)揮瀝青混凝土面層的特點(diǎn)，確保面層結(jié)構(gòu)美觀、施工連續(xù)性好、行車噪音小、舒適度高。同時還能充分發(fā)揮鋼纖維混凝土剛度大、抗折強(qiáng)度高的特點(diǎn)，有利于延長路面結(jié)構(gòu)使用壽命，為高速公路工程建設(shè)創(chuàng)造良好條件[3]。
2.3鋼纖維混凝土面層
鋼纖維混凝土面層設(shè)計時，需要考慮路面的溫縮和干縮特性，為防止混凝土板斷裂，需要合理設(shè)置接縫。同時，為保證路面的綜合性能良好，行車舒適度高，在滿足施工需要的前提下，應(yīng)該盡量少設(shè)置接縫。此外，為保證面層結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，有效承受車輛荷載，預(yù)防裂縫產(chǎn)生，短路基鋼纖維混凝土板的厚度在22cm為宜。
2.4瀝青混凝土面層短路基
在高速公路整個線路所占的比重較小，不必要進(jìn)行單獨(dú)設(shè)計，參考普通路段設(shè)計技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)即可。按照《復(fù)合式路面設(shè)計原理與施工技術(shù)》的規(guī)定，高速公路瀝青面層厚度不得小于7cm。此外，為節(jié)約成本，方便施工，參照技術(shù)規(guī)范要求，短路基面層宜采用4cm細(xì)粒式改性瀝青混凝土+6cm中粒式瀝青混凝土+22cm鋼纖維水泥混凝土結(jié)構(gòu)形式。
3高速公路短路基基層結(jié)構(gòu)設(shè)計
短路基的高填和深挖路段較多，路基狀態(tài)復(fù)雜，給現(xiàn)場施工帶來挑戰(zhàn)。而填方路段基層直接鋪筑在路基之上，受地下水影響小。但由于填方高度較高，受施工現(xiàn)場條件限制，再加上如果質(zhì)量控制不到位，難以有效保障填方壓實度，不均勻沉降問題也會比較嚴(yán)重，難以有效保障施工效果。為預(yù)防質(zhì)量問題發(fā)生，基層必須選用剛度大、擴(kuò)散能力強(qiáng)的材料進(jìn)行填充和施工，并按要求壓實，進(jìn)而減少路基不均勻沉降，保障路基的穩(wěn)固與可靠。根據(jù)施工經(jīng)驗，水泥穩(wěn)定碎石屬于半剛性材料，在高速公路施工中的應(yīng)用非常廣泛[4]。并且技術(shù)成熟，適用于短路基填方路段施工。山區(qū)挖方路基施工時，土方開挖量大，施工中還需考慮地下水的影響。如果挖方路床受地下水影響較小，與地下水位線的距離較遠(yuǎn)，路面基層宜采用水泥穩(wěn)定碎石。如果地下水豐富、水位較高，必須合理選擇施工材料，確保填料具有良好的透水性能。級配碎石基層透水性能良好，在高速公路施工中的應(yīng)用比較普遍，并且工藝先進(jìn)、技術(shù)嫻熟，適用于地下水豐富的挖方路段?？傊?，短路基基層設(shè)計時，應(yīng)該綜合考慮填方和挖方路段實際情況。如果短路基位于高填方路段，與地下水位線的距離較遠(yuǎn)，受地下水影響很小，宜采用水泥穩(wěn)定碎石基層。如果挖方路段開挖至地下水位線以下，宜采用級配碎石基層。通過采取上述有效設(shè)計方案，有利于保證短路基的基層質(zhì)量合格，滿足施工技術(shù)需要，促進(jìn)工程質(zhì)量提升。
4高速公路短路基墊層結(jié)構(gòu)設(shè)計
墊層位于基層與土基之間，是短路基設(shè)計中不可忽視的內(nèi)容。它的主要作用是隔水、排水、防凍，擴(kuò)散荷載，并且還有利于減少路基變形，保證路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性與可靠性。短路基方案設(shè)計時，對于墊層設(shè)計應(yīng)該進(jìn)行全面考慮，結(jié)合短路基所在位置的地形地質(zhì)條件、水文條件等，合理設(shè)置墊層。如果短路基位于季節(jié)性冰凍地區(qū)，當(dāng)路面總厚度小于最小防凍厚度時，結(jié)構(gòu)設(shè)計中有必要設(shè)置墊層，從而有利于避免凍脹翻漿現(xiàn)象發(fā)生。地下水豐厚的路段也應(yīng)該設(shè)置墊層，從而有利于排水，避免積水現(xiàn)象發(fā)生，保證施工效果。此外，如果短路基填方路段不均勻，沉降問題比較嚴(yán)重，也需要設(shè)置半剛性墊層。采取這些處理措施之后，有利于防止不均勻沉降問題發(fā)生，保證短路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與可靠，實現(xiàn)對工程質(zhì)量的嚴(yán)格控制。
5結(jié)語
短路基結(jié)構(gòu)設(shè)計是高速公路設(shè)計中不可忽視的內(nèi)容。作為設(shè)計單位和設(shè)計人員，應(yīng)該加強(qiáng)現(xiàn)場勘查，根據(jù)短路基結(jié)構(gòu)具體情況完善方案設(shè)計，對工程施工進(jìn)行科學(xué)合理安排。另外還要嚴(yán)格落實設(shè)計方案和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，遵循規(guī)范要求施工。一般而言，短路基路段宜采用AC+SFRC復(fù)合式路面，瀝青面層采用細(xì)粒式改性瀝青混凝土，鋼纖維混凝土路面不設(shè)接縫，厚度值以22cm為宜?；鶎咏Y(jié)構(gòu)設(shè)計時，通常根據(jù)地下水位高低選擇合適的結(jié)構(gòu)形式。例如，當(dāng)短路基位于高填方或距地下水位線較大的挖方路段時，宜采用水泥穩(wěn)定碎石基層。如果挖方路段開挖至地下水位線以下，宜采用級配碎石基層。此外，為確保短路基工程質(zhì)量，提升高速公路的穩(wěn)定性與可靠性，還要結(jié)合水文地質(zhì)條件及防凍要求，科學(xué)設(shè)置墊層?？傊瑥亩鄠€方面入手，采取有效的設(shè)計策略和質(zhì)量控制措施，實現(xiàn)提升短路基工程質(zhì)量的目的，為車輛順利通行提供保障。
參考文獻(xiàn)：
[1]鄧軍華.在高速公路路基路面施工過程中質(zhì)量控制研究[J].江西建材，2017（2）：160-161.
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[3]王偉.高速公路短路基路面結(jié)構(gòu)設(shè)計[J].山西交通科技，2016（6）：23-25.
第3篇：路面結(jié)構(gòu)設(shè)計方案范文
關(guān)鍵詞：高等級公路；瀝青路面；層間
1 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計理論
1.1 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計的目標(biāo)
路面結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本目標(biāo)就是在道路的使用壽命期限內(nèi)不發(fā)生損壞，這個目標(biāo)看似簡單，實則很難做到，這就需要在路面結(jié)構(gòu)設(shè)計時要充分考慮多個方面的因素，比如環(huán)境因素、材料因素、荷載因素、結(jié)構(gòu)因素以及經(jīng)濟(jì)因素等等，通過這些因素的綜合分析和評判，最終才可能選擇一個符合實際、性價比較高的設(shè)計方案。具體而言，路面結(jié)構(gòu)設(shè)計有抗滑性、平整性和耐用性三個衡量標(biāo)準(zhǔn)，抗滑性從傳統(tǒng)意義上而言并不屬于路面結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容，但是隨著高等級公路的日益增多，汽車行使速度的不斷提高，抗滑性越來越受到重視，抗滑性可以通過表層材料的選擇和設(shè)計來實現(xiàn)；平整性可以減少因為荷載沖擊而給道路帶來的破壞性，同時可以提高行使的舒適性，由于平整性可以降低對道路的破壞，所以也間接地提高了道路的使用壽命；耐用性是路面結(jié)構(gòu)設(shè)計中的核心性能，所有的設(shè)計方法都是以此為中心展開設(shè)計的，耐用性要求路面有足夠的強(qiáng)度已達(dá)到抗變形的目的，耐用性代表了道路的設(shè)計使用壽命。
1.2 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法
路面結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法根據(jù)設(shè)計機(jī)理不同分為三類：基于經(jīng)驗的設(shè)計方法、基于力學(xué)的設(shè)計方法和基于性能的設(shè)計方法：（1）經(jīng)驗設(shè)計法：包括CBR設(shè)計法與AASHTO設(shè)計法，CBR的設(shè)計思想認(rèn)為路面應(yīng)提供足夠的質(zhì)量和厚度從而防止路面層內(nèi)產(chǎn)生壓力變形，CBR的設(shè)計簡單明確，適用于低等級公路的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計；AASHTO方法引入了PSI概念，PSI是指路面現(xiàn)時服務(wù)能力指數(shù)，反映了道路使用者對路面質(zhì)量的評價，評價值在0到5之間；（2）力學(xué)設(shè)計法：主要包括SHELL設(shè)計法和AI設(shè)計法，SHELL設(shè)計法把路面看做路基、基層與瀝青層三層結(jié)構(gòu)，以厚度、彈性模量和泊松分別表示各層的特征；AI法把路面看成多層彈性體系，各層材料采用彈性模量和泊松比來表征；（3）性能設(shè)計法：包括SUPERPAVE設(shè)計法和OPAC設(shè)計法，SUPERPAVE設(shè)計法根據(jù)道路的使用性能進(jìn)行路面和材料的設(shè)計，從而達(dá)到抗低溫、抗疲勞、抗車轍的目的；OPAC法主要考慮了環(huán)境因素和交通荷載因素對路面性能的影響。
2 瀝青路面層間狀態(tài)的影響因素
2.1 結(jié)構(gòu)及材料類型影響
當(dāng)混合料施工不當(dāng)時容易發(fā)生離析現(xiàn)象，特別是混合料最大粒徑較粗、瀝青層總厚度較薄并三層鋪筑時更容易發(fā)生這種情況，離析后由于形成了較大的空隙率，從而無法防止路表水下滲情況的發(fā)生，而且由于其他原因產(chǎn)生的裂縫無法避免（特別是半剛性基層收縮殘生的瀝青路面反射縫），所以加大了雨水滲入路面的可能性。冰凍地區(qū)的路面，冬季毛細(xì)管聚冰導(dǎo)致了在春融期水分過于飽和，加上半剛性基層的透油層效果較差，水分將向上移動積存在基層表面，由于半剛性基層不透水，會導(dǎo)致水分無法從基層排走，如果瀝青路面較薄，作用到瀝青層底部的荷載壓力較大，基層表面機(jī)會越容易破壞成灰漿，會影響瀝青層的疲勞壽命。
2.2 施工管理的影響
施工管理對間層的影響也不應(yīng)忽視，有些施工單位施工質(zhì)量控制不嚴(yán)格，在進(jìn)行基層表面清掃時清掃得不干凈、不徹底，導(dǎo)致了間層的粘結(jié)不好，造成了層間容易產(chǎn)生相對滑動，另外由于在施工期間施工車輛通行的隨意性以及不禁止外來車輛的通行，也會對間層造成嚴(yán)重的破壞。有些施工單位為了降低工程造價，在進(jìn)行面層攤鋪前不對基層進(jìn)行灑粘層油的工藝處理，或者在灑粘油層的施工中計量不夠、油膜不均勻等都會造成層間的粘結(jié)出現(xiàn)問題。要解決上述問題，首先要確保加強(qiáng)對基層表面嚴(yán)格的清掃工作，對基層表面粗糙度不合格的局部路段要進(jìn)行相應(yīng)的處理，達(dá)到技術(shù)要求之后，才可以進(jìn)行粘結(jié)層的施工，另外在施工過程中嚴(yán)格進(jìn)行車輛管理，禁止車輛通行。
第4篇：路面結(jié)構(gòu)設(shè)計方案范文
【關(guān)鍵詞】水泥混凝土路面;結(jié)構(gòu)特征;結(jié)構(gòu)設(shè)計;設(shè)計原則
水泥混凝土路面面板是一種剛性路面，力學(xué)強(qiáng)度高，在外荷載作用下變形小，所以混凝土板通常都是處于彈性階段，也就是在汽車荷載下，板內(nèi)產(chǎn)生的最大應(yīng)力不超過水泥混凝土板的比例極限應(yīng)力。這是板由于是處于彈性階段，基層和土基所承受的荷載及產(chǎn)生的變形都很小，力學(xué)分析上可以判定水泥路面結(jié)構(gòu)是屬于彈性層狀體系。
1．混凝土路面的結(jié)構(gòu)特征
和柔性路面相比，水泥混凝土路面的彈性模量和力學(xué)強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于基層和土基的相應(yīng)模量和強(qiáng)度；混凝土的抗彎強(qiáng)度也遠(yuǎn)小于抗壓強(qiáng)度，設(shè)計時要以抗彎強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn)；混凝土的面板和基層之間的摩擦阻力不是很大，具體設(shè)計時可以將路面看作是彈性地基板，即用彈性地基板的理論進(jìn)行設(shè)計。
由于車輛的重復(fù)作用加上面板的抗彎強(qiáng)度低于抗壓強(qiáng)度，混凝土面板會在長期的荷載作用下沒有達(dá)到極限抗彎強(qiáng)度就已經(jīng)破壞。另外面板頂面和底面的溫差也會引起翹曲應(yīng)力，地基的變形對面板的影響也很大，不均勻的地基沉降等變形會使混凝土板局部脫空。所以混凝土路面設(shè)計時，為了使路面能夠經(jīng)受車輛長期的重復(fù)荷載、抵抗溫差產(chǎn)生的翹曲反應(yīng)、具有較強(qiáng)的適應(yīng)地基變形能力，混凝土板壓要具有足夠的抗彎、抗拉強(qiáng)度以及足夠的厚度。
混凝土路面在外界影響下容易產(chǎn)生的破壞形式有斷裂、錯臺、拱起、接縫擠碎等。從破壞類型可以看出混凝土路面性能受到各種因素的影響，例如輪載、溫度、水分、基層、接縫構(gòu)造、材料、施工技術(shù)以及養(yǎng)護(hù)條件等?；炷谅访嬖O(shè)計必須從多方面采取措施以保證其正常的使用壽命。
2.混凝土路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容
結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容主要包括：
2.1路面結(jié)構(gòu)層組合設(shè)計
根據(jù)交通的繁重程度來確定路面結(jié)構(gòu)層的組合，并根據(jù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境和自然條件材料供應(yīng)等具體設(shè)計。路面的結(jié)構(gòu)層次主要包括土基、墊層、基層以及面層。技術(shù)設(shè)計合理的結(jié)構(gòu)組合要在滿足工程經(jīng)濟(jì)的條件下保證混凝土面板在使用期限內(nèi)承受預(yù)期的交通荷載，提供良好的路用品質(zhì)。
路面在結(jié)構(gòu)層設(shè)計中占有很重要的地位，工程中使用較多的有普通混凝土路面、鋼筋混凝土路面、連續(xù)配筋混凝土路面、鋼纖維混凝土路面、混凝土塊料路面等?；鶎雍蛪|層有粒料類、穩(wěn)定類和貧混凝土類三大類，不同的材料具有不同的剛度以及抗沖刷能力等，根據(jù)道路等級等設(shè)計要求來具體選用。
2.2混凝土面板厚度和平面尺寸的設(shè)計
厚度要滿足設(shè)計年限內(nèi)使用需求，并根據(jù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)來確定。平面尺寸的設(shè)計要保證面板內(nèi)產(chǎn)生的荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力條件，確定接縫位置的構(gòu)造，有效的保證接縫的傳遞荷載能力。
2.3路肩的設(shè)計
高速公路以及一級公路中間帶和路肩帶的結(jié)構(gòu)應(yīng)力要保證和行車道混凝土路面相同，并和行車道澆筑成一個整體，一般公路的混凝土路面要設(shè)置路緣石或者加固路肩的設(shè)施，加固材料可以使用瀝青混合料等。
2.4混凝土路面的鋼筋配筋率
在交通量較大或者混凝土路面板太長、地基產(chǎn)生不均勻沉降的可能性大或者板的形狀不規(guī)則時，要沿著面板縱向加設(shè)鋼筋，以防止裂縫的出現(xiàn)。
3.混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計原則
(1)要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂颉⑺?、地質(zhì)等條件，結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶嵺`經(jīng)驗，滿足使用要求下完成混凝土路面的設(shè)計，保證工程的質(zhì)量以及使用耐久性。并盡可能在滿足設(shè)計的要求下盡量使用本地的材料進(jìn)行施工。
(2)在滿足使用要求的前提下盡量的做到節(jié)約投資的方案進(jìn)行施工，遵循因地制宜、合理選材、方便施工、利于養(yǎng)護(hù)的原則，完成技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠的設(shè)計施工方案。
(3)在結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶嵺`經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，積極的推出成熟的科研成果，謹(jǐn)慎的使用新技術(shù)、新材料、新工藝達(dá)到工程的質(zhì)量和使用要求。
(4)路面設(shè)計以及施工時要考慮到沿線的環(huán)境問題，并做到施工和養(yǎng)護(hù)人員的身體危害較小的目的。選擇有利的機(jī)械施工，保證工作人員的安全等問題。
(5)對于地質(zhì)條件差的路段，要采取措施加快路基的沉降穩(wěn)定，達(dá)不到要求時要先鋪筑瀝青路面，等地基沉降穩(wěn)定后正式鋪筑混凝土路面，施工時一定要按照設(shè)計要求進(jìn)行，不能盲目的更改設(shè)計方案。
4.水泥混凝土路面再生利用設(shè)計
水泥混凝土路面的再生設(shè)計也是公路工程中一項重要內(nèi)容，可以節(jié)約大量的資金，并利用了廢棄的路面材料，防止了環(huán)境污染破壞。
4.1水泥混凝土路面典型結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)
路面的面層選擇取決于公路等級、交通量和投資資金等。路面典型結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)主要有：設(shè)計交通量、各結(jié)構(gòu)層材料的參數(shù)、舊水泥路面處理方式和處理后的回彈模量等。這些參數(shù)與當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境狀況、路面的破壞和處理情況、材料來源等都有很大的關(guān)系，合理的確定這些參數(shù)對路面的再生技術(shù)來說有很大的幫助，根據(jù)設(shè)計參數(shù)來確定設(shè)計方案的合理性。
交通量等級的劃分以及車輛荷載的作用是影響路面使用壽命的關(guān)鍵因素，路面典型結(jié)構(gòu)設(shè)計中必須采用交通量和軸載方面的觀測數(shù)據(jù)，預(yù)測設(shè)計使用期內(nèi)交通增長，荷載的大小等外界因素，更好的為路面的耐久性提供保障。
結(jié)構(gòu)層包括墊層、基層和面層。特殊條件下例如在季節(jié)性抗凍地區(qū)，當(dāng)路面總厚度小于防凍厚度時；水文地質(zhì)條件不良、路床濕度較大時都要設(shè)置墊層，路基可能產(chǎn)生不均勻沉降時墊層要采用半剛性的。
舊水泥路面處理后回彈模量的不同是設(shè)計考慮的一個重要問題，回彈模量要通過現(xiàn)場實測得到，不能簡單的按照設(shè)計資料進(jìn)行計算。得到老路面的回彈模量后和新設(shè)計路面進(jìn)行對比分析。因為路面破壞后基層材料性能也發(fā)生很大的改變，不同改造工藝下舊水泥路面的回彈模量也不盡相同這就需要具體工作時現(xiàn)場測定，不能一味的參照以往的實踐經(jīng)驗。
4.2水泥混凝土路面典型結(jié)構(gòu)組合設(shè)計
水泥混凝土的加鋪層的結(jié)構(gòu)和厚度要和公路等級、氣候、水文、修建材料、交通量組成以及舊水泥路面處理方式相適應(yīng)。為了施工管理方便，路面結(jié)構(gòu)層次盡量不要太多，材料變化不要太頻繁。
舊水泥路面的典型結(jié)構(gòu)組合要充分考慮改造資金和施工工藝水平確定，材料選擇上在滿足實際交通的情況下主要選擇廉價的、來源廣泛以及施工工藝簡單的材料。
5.水泥混凝土路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計理論方法
水泥混凝土路面的設(shè)計目前大都以彈性板的理論進(jìn)行設(shè)計，考慮荷載效應(yīng)和溫度效應(yīng)的影響，以面板的彎拉應(yīng)力作為極限控制指標(biāo)，在這種基本的理論指導(dǎo)下，主要部分不斷的完善和發(fā)展，以滿足各種情況下的工程需要。
荷載圖式上提出了靜力作用均布面荷載，根據(jù)混凝土疲勞斷裂的概念，使用多次重復(fù)作用的靜荷載方法，控制混凝土的極限疲勞應(yīng)力。
地基模型上一般采用溫克勒地基模型，其他模型例如黏彈性地基、雙參數(shù)地基、多層地基、非線性彈性地基等由于數(shù)學(xué)概念復(fù)雜，使用較少。
路面板形態(tài)方面，可以采用半空間性地基無限大圓板的求解方法，隨著計算機(jī)的應(yīng)用和發(fā)展，可以利用有限元分析方法，對有限尺寸板在各種地基模型支撐下，任意荷載位置的求解方法?！科]
【參考文獻(xiàn)】
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第5篇：路面結(jié)構(gòu)設(shè)計方案范文
關(guān)鍵詞：道路工程；混凝土路面；結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；改造方案
中圖分類號：U41 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
隨著我國社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展。政府加大了對城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投資力度。公路工程作為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分，擔(dān)負(fù)著城市地塊交通出行、地區(qū)間交通聯(lián)系和連接地方公路網(wǎng)等重任，在促進(jìn)城市間交流及經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面發(fā)揮著不可替代的作用。目前，國內(nèi)許多公路路面主要有水泥混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)筑而成，其使用年限較長、加上受到溫度變化、交通荷載增加和道路管理水平等因素的影響，公路路面時常會出現(xiàn)一些裂縫、車轍、龜裂、剝落、坑槽等病害，不僅影響到公路路面結(jié)構(gòu)的質(zhì)量安全和功能的發(fā)揮，而且也會給日常行車帶來一定的安全隱患。因此，公路路面結(jié)構(gòu)的改造工程就顯得十分重要了。本文從多方面探討路面結(jié)構(gòu)升級改造設(shè)計方案，提出一些個人觀點(diǎn)，希望對提高路面結(jié)構(gòu)質(zhì)量有所幫助。
1工程概況
某公路是城市重要的交通干線，擔(dān)負(fù)著沿線地塊交通出行、省際交通聯(lián)系和高速公路與地方路網(wǎng)連接集散等交通功能。該公路建成后，由于交通荷載量的增加，路面結(jié)構(gòu)提前進(jìn)入加速破壞區(qū)，路面結(jié)構(gòu)的升級也迫在眉睫。該項改造設(shè)計范圍全線長約17km。其中約1.5km路段為城市道路斷面，其余路段為公路斷面；全線限速60km/h；城市道路段、橋頭接坡段及交叉口附近采用瀝青混凝土路面，其余為水泥混凝土路面。該工程為現(xiàn)狀路面改造工程，道路平面和橫斷面基本維持現(xiàn)狀不變，縱斷面基本維持現(xiàn)狀走勢，根據(jù)路面整治方案略有調(diào)整；沿線附屬設(shè)施翻新。
2現(xiàn)狀道路路面結(jié)構(gòu)調(diào)查與評價
2.1現(xiàn)狀路面結(jié)構(gòu)組成
結(jié)合工程資料，該道路現(xiàn)狀路面結(jié)構(gòu)分水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)和瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)兩種，其中機(jī)動車道大部分采用水泥混凝土結(jié)構(gòu)(約10.3km)，城市式斷面路段、橋梁兩側(cè)接坡段及交叉口附近路面為瀝青混凝土結(jié)構(gòu)，瀝青路面總計長約6.4km。
2.2路基路面結(jié)構(gòu)層調(diào)查
2.2.1鉆芯取樣
瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)層由上至下依次為瀝青面層、基層、碎石墊層、素填土。瀝青面層厚度大多在8.5～17cm間，平均厚度14.5cm；路面基層局部較差，平均厚度35.7cm。
2.2.2劈裂強(qiáng)度測試
將現(xiàn)場取得的路面混凝土芯樣加工成高徑比為2.0的圓柱體試件，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)護(hù)24h后，將試件徑向置于帶有楔形截面的承壓板之間施加荷載，至其劈裂破壞以求得芯樣劈裂抗拉強(qiáng)度。測量結(jié)果顯示水泥混凝土路面的劈裂抗拉強(qiáng)度在2.47MPa～5.32MPa間，平均值為3.95MPa，大于4.5MPa的芯樣占總量不到22%，小于3.5MPa的占總量的31%。
2.3現(xiàn)狀路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析
2.3.1原瀝青路面
根據(jù)道路設(shè)計年限(2010—2025)內(nèi)的預(yù)測累積軸載計算瀝青路面設(shè)計彎沉，再根據(jù)最新的現(xiàn)狀道路實測彎沉計算現(xiàn)狀路面的SSI指標(biāo)，據(jù)此評價現(xiàn)狀瀝青路面滿足未來設(shè)計年限內(nèi)交通軸載作用的能力。
2.3.2原水泥混凝土路面
依據(jù)《水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范》計算板內(nèi)組合應(yīng)力，結(jié)果如表1所列。
表1計算基本設(shè)計資料表
取12a(2003年—2015年，約相當(dāng)于設(shè)計年限一半)累計軸載進(jìn)行試算，結(jié)果表明當(dāng)前板塊組合應(yīng)力已達(dá)到水泥板設(shè)計彎拉強(qiáng)度(4.5MPa)，這說明當(dāng)前水泥混凝土板已進(jìn)入了加速破壞期，已不能滿足當(dāng)前和剩余設(shè)計年限交通荷載的要求。
2.4現(xiàn)狀路面總體評價
2.4.1原水泥混凝土路面
(1)路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度已不適應(yīng)目前重載交通的發(fā)展。
通過對比水泥混凝土路面和瀝青路面的標(biāo)準(zhǔn)軸載換算公式可知，水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)對車輛軸載的敏感度較瀝青路面大得多。目前水泥混凝土路面所呈現(xiàn)出的破壞形式已不是正常交通荷載作用條件下的疲勞破壞，而已進(jìn)入加速破壞期。
(2)養(yǎng)護(hù)性小修小補(bǔ)已不能解決目前路面結(jié)構(gòu)存在的問題。
由于預(yù)算經(jīng)費(fèi)等原因的限制，公路的養(yǎng)護(hù)維修僅僅停留在頭痛醫(yī)頭、腳痛醫(yī)腳的水平上，并沒有從根本上改善路面的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。由接縫或裂縫滲入路面的雨水大大降低了基層的承載能力，而剛性的混凝土板不能承受過大的基層及路基變形，往往是頭年剛把斷裂的混凝土板修補(bǔ)好，第二年同樣的問題又出現(xiàn)了。
2.4.2原瀝青路面
(1)結(jié)合交通調(diào)查資料，經(jīng)過初步計算，原路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度基本滿足要求。
(2)路面主要為功能性損壞，如車轍(交叉口附近)、裂縫、抗滑系數(shù)不夠等。
(3)局部存在因路基失穩(wěn)等原因造成的龜裂及凹陷。
3路面改造方案
3.1整治原則
(1)該公路作為城市最重要、最繁忙的貨運(yùn)公路(城市主干路)之一，路面經(jīng)大修改造后，應(yīng)確保具有較長的使用壽命，設(shè)計年限可初步定為15a。
(2)經(jīng)現(xiàn)場踏勘及分析計算，目前道路的主要病害是過重的交通荷載造成的水泥路面的強(qiáng)度破壞，公路大修技術(shù)方案應(yīng)保證具備與日益增長交通量相匹配的道路結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，避免早期損壞再次發(fā)生。
(3公路整治工程的施工時限短，施工過程中不能中斷交通，因此技術(shù)方案的施工工藝在保證效果的基礎(chǔ)上應(yīng)盡量做到簡單易操作，減小對現(xiàn)狀交通的影響，確保可實施性。
(4)考慮到高溫多雨的氣候特征，且地下水埋深普遍較淺，因此對路面材料的高溫穩(wěn)定性和水穩(wěn)性有較高的要求。
3.2瀝青混凝土路面整治方案
該公路瀝青混凝土路面破損情況主要表現(xiàn)為平整度較差、局部路段存在裂縫、坑槽；現(xiàn)狀瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)層承載能力好于水泥混凝土路面，但不可避免現(xiàn)狀路面基層半剛性材料因路表滲水等外部因素產(chǎn)生柔性化的趨勢，客觀上大大降低了基層材料的抗壓模量。針對瀝青路面的破損情況提出以下兩種處置措施：(1)路面平整度改善；(2)針對瀝青路面結(jié)構(gòu)性損壞的基層補(bǔ)強(qiáng)修復(fù)。
3.2.1路面平整度改善
為提高路面平整度，提出以下兩種方案(見表2)。
表2 瀝青路面整治方案比較表
方案1：精銑刨+微表處MS-3罩面。表9瀝青路面整治方案比較表
方案2：銑刨或拉毛后加罩4cmSMA-13(SBS改性瀝青)，根據(jù)設(shè)計標(biāo)高采用AC-20襯墊。
兩種方案各有適用范圍，精銑刨+微表罩面路面平整度難以做到較高度水平，且對損壞嚴(yán)重的路段，不宜采用微表罩面。SMA-13瀝青混合料罩面價格相對較貴，但平整度提高幅度較大，對于存在輕微、中等病害的路面可以實施直接罩面。
結(jié)合公路現(xiàn)狀瀝青路面實際損害情況，設(shè)計推薦采用銑刨加罩SMA的技術(shù)方案(見圖1)。
圖1 原有瀝青路面基層補(bǔ)強(qiáng)方案
實施罩面前，應(yīng)先修復(fù)原路病害：
(1)對局部破損嚴(yán)重、強(qiáng)度不足的路段，補(bǔ)強(qiáng)處理；
(2)對車轍、泛油、麻面等路表病害，可直接實施瀝青混凝土罩面；
(3)對嚴(yán)重的車轍、龜裂、剝落、坑槽等病害，銑刨修補(bǔ)消除病害后再實施罩面；
(4)對裂縫，參見瀝青路面裂縫處理的措施。
3.2.2瀝青路面基層補(bǔ)強(qiáng)處理
結(jié)合路面彎沉檢測結(jié)果和設(shè)計彎沉要求，對瀝青路面強(qiáng)度不足的路段進(jìn)行基層補(bǔ)強(qiáng)處理，補(bǔ)強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)如下：
(1)現(xiàn)場彎沉路表彎沉超過27.0(0.01mm)的路段；
(2)產(chǎn)生沉陷、翻漿路段；
(3)病害(網(wǎng)裂、沉陷、嚴(yán)重縱向裂縫)集中路段，通過鉆芯取樣判斷基層是否碎裂，碎裂的需進(jìn)行基層補(bǔ)強(qiáng)。
設(shè)計原則上根據(jù)原路面結(jié)構(gòu)半剛性基層的損害情況采用不同的加罩補(bǔ)強(qiáng)方案：若原路面結(jié)構(gòu)半剛性基層板體性尚好，原則上采用銑刨原有路面結(jié)構(gòu)部分瀝青層后，加罩瀝青面層的方法；若原路面結(jié)構(gòu)半剛性基層已松散損壞而無法形成板體，原則上采用銑刨原有路面結(jié)構(gòu)瀝青層和半剛性基層后，加罩瀝青面層和素混凝土基層的方法。設(shè)計將根據(jù)路面檢測資料標(biāo)明可能存在基層松散情況的位置和面積，在加罩補(bǔ)強(qiáng)施工過程中可根據(jù)現(xiàn)場銑刨翻挖老路后原路面結(jié)構(gòu)半剛性基層的實際損害情況采用不同的加罩補(bǔ)強(qiáng)方案。
原有路面結(jié)構(gòu)加罩補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計如下：翻除老路瀝青面層，采用貧混凝土修復(fù)基層，鋪筑AC-20至距離設(shè)計標(biāo)高4cm處，再鋪筑4cmSMA-13。新建AC-20與老路接縫鋪設(shè)2m寬聚酯玻纖布。
3.3水泥混凝土路面改造方案現(xiàn)狀
水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度已不適應(yīng)當(dāng)前重載交通的作用，因此有必要對現(xiàn)有路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計，即加鋪新的結(jié)構(gòu)層。針對水泥混凝土路面處置通常有4種處理方案(見表3)。
表3水泥混凝土路面改造方案比較表
大量工程實踐證明，對于重載交通道路，如果面層不夠厚，路表面會很快產(chǎn)生裂縫，初期產(chǎn)生的裂縫對行車無明顯影響，但隨著表面雨水或雪水的浸入，在行車荷載反復(fù)作用下，會導(dǎo)致路面強(qiáng)度明顯下降，產(chǎn)生沖刷和唧泥現(xiàn)象，使裂縫兩側(cè)的瀝青路面碎裂，加速瀝青路面的破壞，影響瀝青路面的使用性能。
半剛性基層的主要優(yōu)點(diǎn)是具有較高的強(qiáng)度和承載能力，可有效減小路表彎沉；半剛性基層的主要缺點(diǎn)是彎拉強(qiáng)度較小，為此設(shè)計考慮適當(dāng)增加基層厚度，一方面進(jìn)一步提高路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，另一方面提高基層整體穩(wěn)定性，減小層底拉應(yīng)力。
考慮到公路現(xiàn)場斷板率較高(接近70%)，原混凝土板修復(fù)利用價值不高，為有效防止砼產(chǎn)生的反射裂縫和消除板底脫空，同時避免因路面抬升過高造成周邊廠區(qū)及已建工程的接順困難，設(shè)計推薦采用方案4，即將現(xiàn)狀水泥混凝土板翻挖外運(yùn)后新建3層瀝青層及30cm水穩(wěn)基層的結(jié)構(gòu)設(shè)計，增強(qiáng)路面結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度以及耐久性能。
3.4襯墊設(shè)計方案(見表4、表5)
道路縱斷面拉坡后，會出現(xiàn)設(shè)計標(biāo)高與原路面標(biāo)高間高差與所加鋪路面結(jié)構(gòu)厚度不吻合的情況，因此施工時將產(chǎn)生銑刨和襯墊。
表4瀝青路面襯墊結(jié)構(gòu)設(shè)計一覽表
表5水泥混凝土路面襯墊結(jié)構(gòu)設(shè)計一覽表
4總結(jié)
路面結(jié)構(gòu)改造工程是延長路面使用壽命及提高路面質(zhì)量安全的重要舉措，也是目前道路管理部門重點(diǎn)關(guān)注的焦點(diǎn)。為此，施工建設(shè)單位應(yīng)根據(jù)公路路面結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀特點(diǎn)，制定出符合實際的升級改造方案，并加強(qiáng)施工過程中的質(zhì)量控制工作，以提高公路路面改造工程的整體質(zhì)量。本工程完工后，經(jīng)過一個炎熱夏季和一個寒冷冬季的考驗，路面狀況良好，到達(dá)預(yù)期的改造目標(biāo)，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
第6篇：路面結(jié)構(gòu)設(shè)計方案范文
關(guān)鍵詞：道路橋梁；設(shè)計隱患；解決對策
道路橋梁是橋梁種類里最重要也是最常見的，它是確保道路路順暢的重要輔建筑之一，本質(zhì)上就是道路的一部分。道路橋梁在設(shè)計時最需要注意的就是橋梁的安全性與耐用性。較高的安全性可以保障人們的出行安全和經(jīng)濟(jì)的平穩(wěn)發(fā)展，較強(qiáng)的耐用性可以減少維修和重修的次數(shù)，節(jié)約開支。經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展使得道路橋梁的通行壓力越來越大，但這只是客觀因素，決定道路橋梁的安全性與使用壽命的關(guān)鍵因素在于設(shè)計和施工環(huán)節(jié)上。本文通過研究道路橋梁設(shè)計存在的隱患來探討解決對策。
一、道路橋梁簡介
道路橋梁一般由路基、路面、橋梁、隧道工程以及交通工程設(shè)施等幾部分組成。其中路基是整個橋梁的承重部分，承受著巖體自重、路面重力以及通行重力；路面的主要功能是保證車輛及行人隨時安全、舒適和經(jīng)濟(jì)的通過。
二、我國道路橋梁設(shè)計存在的隱患
為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求，我國加大了對道路橋梁建設(shè)的投入力度，使其密度與廣度都有了明顯的提升。但是，不少道路橋梁在投入使用幾年后就出現(xiàn)了荷載裂縫、路基沉降甚至塌陷等安全問題。究其原因，除了通行量加大等客觀因素外，設(shè)計不合理也是一個重要原因，具體表現(xiàn)在：
1.設(shè)計時各因素考慮不周全
道路橋梁的設(shè)計是一項復(fù)雜而系統(tǒng)的工作，要盡最大的可能將相關(guān)因素考慮周全。實際設(shè)計中，不少設(shè)計人員將橋梁與道路割裂開來，只考慮所設(shè)計橋梁能否滿足設(shè)計規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，忽視了橋梁所在道路的交通流量、結(jié)構(gòu)體系、建材選擇等諸多影響因素。再者，橋梁設(shè)計并不局限于圖紙，施工的周期、場地條件以及可能出現(xiàn)的人為因素等都屬于設(shè)計內(nèi)容。設(shè)計時考慮不周實際操作中就會出現(xiàn)橋梁實體結(jié)構(gòu)受力不均勻、混凝土強(qiáng)度和鋼筋規(guī)格不達(dá)標(biāo)等問題，從而影響了橋梁的安全性和耐用性。
2.設(shè)計方案比較落后
橋梁設(shè)計是一項與時俱進(jìn)的技術(shù)，設(shè)計時除了要考慮各種影響因素外，還要積極接受新的設(shè)計方案以解決新問題。當(dāng)前，不少地區(qū)在進(jìn)行橋梁設(shè)計時沿用著傳統(tǒng)的設(shè)計方案，該種設(shè)計方案的優(yōu)點(diǎn)是可以節(jié)約設(shè)計周期，但是對于施工難度、施工周期、項目造價以及實體質(zhì)量水平等產(chǎn)生了不同程度的負(fù)面影響。總結(jié)起來就是――道路橋梁的設(shè)計方案滯后于道路橋梁的實際發(fā)展。
三、解決道路橋梁設(shè)計隱患的對策
1.綜合考慮各種相關(guān)因素
道路橋梁設(shè)計工作是橋梁建設(shè)的第一步，對施工工作起著指導(dǎo)作用。因此，在進(jìn)行設(shè)計時除了按照設(shè)計規(guī)范符合強(qiáng)度要求外，還要充分考慮到其安全性和耐用性。設(shè)計前應(yīng)該做好實地勘察工作，分析地質(zhì)、交通流量、環(huán)境等因素，設(shè)計出與考察實際相符的主體結(jié)構(gòu)。另外要分析當(dāng)?shù)氐挠晁?、風(fēng)力、溫度、濕度等因素，選擇耐沖刷、耐風(fēng)化的原材料。
2.將新技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合，優(yōu)化設(shè)計方案
設(shè)計人員在制作設(shè)計方案時除了綜合考慮各種相關(guān)因素外，更要敢于采用新技術(shù)，使其與傳統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合，做出最合理地設(shè)計。要實現(xiàn)設(shè)計方案的優(yōu)化，首先要給與設(shè)計人員充足的設(shè)計周期。其次，采用的新技術(shù)一定是已經(jīng)經(jīng)過實踐檢驗的技術(shù)，切忌為用新技術(shù)而置安全性于不顧。在設(shè)計橋梁結(jié)構(gòu)形式和選擇結(jié)構(gòu)材料時，要在綜合考慮相關(guān)影響因素的前提下，采用新穎合理的結(jié)構(gòu)形式和與之相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)材料。
圖1：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的拱橋 圖2：連續(xù)梁結(jié)構(gòu)
道路橋梁的設(shè)計方案既要考慮其技術(shù)的可行性又要考慮所選橋型的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)是否控制在最佳范圍之內(nèi)。舉例來說：（1）預(yù)制梁結(jié)構(gòu)設(shè)計。該種橋梁結(jié)構(gòu)因為具有設(shè)計簡便、成本低和便于施工等優(yōu)點(diǎn)，是道路橋梁中最常見的設(shè)計結(jié)構(gòu)。預(yù)制梁結(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理會對施工的進(jìn)度和工程造價產(chǎn)生重要影響。因此，設(shè)計人員在設(shè)計預(yù)制梁結(jié)構(gòu)時，需要十分注意梁與板的布置方法，確保預(yù)制梁上部結(jié)構(gòu)是標(biāo)準(zhǔn)長度跨徑，還要處理好預(yù)制梁直線結(jié)構(gòu)在曲線線形上的擬合工（2）柔性橋墩設(shè)計。為節(jié)約建造成本價，設(shè)計人員多希望設(shè)計出柔性橋墩。在實際設(shè)計時，需要用集成剛度法來進(jìn)行柔性橋墩的結(jié)構(gòu)計算工作。該種計算方法可以計算出一聯(lián)橋墩的整體抗推剛力和每一個橋墩各自的剛度，根據(jù)單個橋墩剛度占總體剛度的比例來分配制動力和溫度力，進(jìn)而算出各墩所受水平力和墩臺所受彎矩，最進(jìn)行配筋計算和裂縫驗算，完成設(shè)計。
3.做好質(zhì)量控制
質(zhì)量控制貫穿于道路橋梁建設(shè)的所有環(huán)節(jié)，是確保橋梁質(zhì)量的重要手段。在設(shè)計階段的質(zhì)量控制工作主要有以下幾方面：（1）成立專門的設(shè)計部門并給與充足的設(shè)計空間。（2）在保證強(qiáng)度和符合設(shè)計規(guī)范的前提下，創(chuàng)新設(shè)計方法，優(yōu)化設(shè)計方案，但不盲目跟風(fēng)新技術(shù)。（3）設(shè)計人員應(yīng)該具備較高的綜合素質(zhì)，對各項目的施工技術(shù)能熟練掌握，確保設(shè)計工作不脫離實際。（4）對于重點(diǎn)結(jié)構(gòu)的設(shè)計，設(shè)計人員需要更加重視，要進(jìn)行全面仔細(xì)的計算和核對，確保各項數(shù)據(jù)和指標(biāo)零錯誤，最大限度的避免事故的發(fā)生。
四、結(jié)束語：
道路橋梁的安全問題已經(jīng)被越來越多的人所重視，與其等事故發(fā)生后再進(jìn)行補(bǔ)救，不如在設(shè)計階段就排除這些安全隱患。為此，設(shè)計人員在進(jìn)行道路橋梁設(shè)計時，要充分考慮交通流量、環(huán)境情況、人為干擾等影響因素，敢于合理的運(yùn)用新技術(shù)來不斷優(yōu)化設(shè)計方案，同時做好在設(shè)計階段的質(zhì)量控制工作，讓道路橋梁設(shè)計工作成為一個完善的體系，將安全隱患消滅于初始階段。
參考文獻(xiàn)：
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第7篇：路面結(jié)構(gòu)設(shè)計方案范文
關(guān)鍵詞：瀝青路面；混凝土路面；熱再生加鋪；處治加鋪
1、工程概述
佛陳路快速化改造工程路線西起于連接佛山一環(huán)的佛陳路立交，沿現(xiàn)狀佛陳路、佛碧路東行，跨越陳村涌，止于連接105國道及廣珠西高速路的碧江立交，是連接佛山市禪城區(qū)和順德區(qū)陳村鎮(zhèn)的城市主干道，也是廣州亞運(yùn)會主通道之一，起止樁號為K0+400--K10+070，全長9.67km。道路等級按主、輔路結(jié)合設(shè)計，主路按一級公路標(biāo)準(zhǔn)兼城市快速路功能設(shè)計，設(shè)計車速100km/h（局部困難路段采用80km/h）；輔路按城市次干路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，設(shè)計車速40km/h。路基總寬度為60.0m，主路雙向8車道，輔路雙向4車道。佛陳路舊路面為水泥混凝土路面上的瀝青加鋪結(jié)構(gòu)，舊路自1998年通車后，曾于2001年和2005年分別進(jìn)行過加罩處理和平交路口銑刨加鋪處理，使得舊路結(jié)構(gòu)組成復(fù)雜，且對于工程還存在如何與橋涵標(biāo)高控制、拓寬部分接順以及結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水等諸多問題，技術(shù)難度較大。
2、舊路路面狀況和結(jié)構(gòu)分析
2.1舊路路面結(jié)構(gòu)
佛陳路老路路面在白陳路以西K0+400～K8+000，主路為瀝青，輔路水泥砼。白陳路以東K8+000～K9+100，主輔路均為瀝青路面。佛陳路自1998年通車到快速化改造前（2008年）已運(yùn)營10年，并于2001年和2005年進(jìn)行了加罩處理。佛陳路老路路面結(jié)構(gòu)如下：
經(jīng)多年運(yùn)行后，行車路況相對較差，存在網(wǎng)裂、沉陷、縱向裂縫、車轍、坑槽等不同程度的病害，尤其是車轍特別嚴(yán)重，致使路面功能和行使質(zhì)量迅速下降，嚴(yán)重影響行車的安全、舒適、快捷和暢通。
2.2、佛陳路舊路狀況分析
（1）根據(jù)對佛陳路交通量調(diào)查結(jié)果，佛陳路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計年限15年內(nèi)累計當(dāng)量軸次為1.787×107（按彎沉換算）、=2.466×107（按半剛性基層底彎拉應(yīng)力換算）；交通等級為重交通；計算得到的半剛性基層瀝青路面路表設(shè)計彎沉值為Ld=21.3（0.01mm），柔性基層瀝青路面路表設(shè)計彎沉值為Ld=34.0（0.01mm）。同時，由于佛陳路K1+600左右為“金國際金屬中心”，運(yùn)輸鋼材等金屬的重載車輛較多。
（2）路面破損狀況調(diào)查表明：主路的瀝青路面破損情況較好，主要是外側(cè)車道車轍比較嚴(yán)重，特別是右幅K1+120～K2+800路段和左幅的K1+350～K1+900路段及平交路口；輔路的水泥混凝土板塊破損比較嚴(yán)重，評為“次”、“差”等級的路段占60%，整體斷板率較高。
（3）在路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度評定等級中：10個路段為“差”，4個路段為“次”，2個路段為“中”，2個路段為“良”，表明舊路結(jié)構(gòu)承載能力較差。
（4）舊瀝青混合料高溫穩(wěn)定性較差。在規(guī)范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)實驗溫度（60℃）下，舊瀝青混合料試件的動穩(wěn)定度均值為1540（次/mm），無法滿足規(guī)范對改性瀝青面層的動穩(wěn)定度要求（>2800次/mm）?，F(xiàn)場抽芯取樣進(jìn)行的瀝青含量和集料級配分析結(jié)果表明：瀝青含量較大，表層5cm瀝青混合料級配偏細(xì)。
3、佛陳路舊路加鋪方案設(shè)計
3.1主路舊瀝青路面處治方案的分析
從舊路路況調(diào)查的情況來看，佛陳路大部分是在舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青混凝土形成的，改造后已使用了較長的時間（>5年），所以路基的沉降已經(jīng)穩(wěn)定。目前，佛陳路舊瀝青路面的病害主要是車轍（特別是交叉口）和原水泥混凝土路面接縫部位的反射裂縫。對于舊瀝青路面的處治可以考慮的有兩個方案：
一是對舊瀝青路面進(jìn)行現(xiàn)場熱再生處治、調(diào)平后加鋪瀝青混合料面層結(jié)構(gòu)（簡稱“熱再生加鋪”方案）。
二是對舊瀝青路面的病害進(jìn)行處治，然后根據(jù)設(shè)計標(biāo)高情況采用瀝青混合料或半剛性材料調(diào)平到相應(yīng)標(biāo)高，再在其上加鋪瀝青混合料面層結(jié)構(gòu)（簡稱“處治加鋪”方案）。
從佛陳路的舊路狀況調(diào)查結(jié)果來看，無論是采取哪種結(jié)構(gòu)方案，主路舊瀝青路面處治需要考慮以下問題：
（1）由于舊路路基沉陷比較大，而且部分路段（特別是交叉口）車轍嚴(yán)重，使得路面加鋪標(biāo)高變化較大，這就需要根據(jù)調(diào)平厚度設(shè)計多種調(diào)平層材料；
（2）從交通量調(diào)查和交通組成分析，結(jié)合佛陳路所處的氣候特點(diǎn)，需要切實考慮處治和加鋪組成的瀝青面層結(jié)構(gòu)的高溫抗車轍要求；
（3）由于主路舊瀝青面層大多是在舊水泥混凝土板上的瀝青加鋪層，需要考慮舊瀝青層與加鋪瀝青層的抗舊水泥混凝土路面接（裂）縫的反射問題；
（4）對于主路目前出現(xiàn)的橫向和縱向的裂縫必須進(jìn)行有效的灌縫，并采取一定的防止裂縫向上部瀝青加鋪層反射的技術(shù)措施；
3.2熱再生加鋪方案
對于佛陳路來說，熱再生加鋪方案是將舊瀝青路面表面層（SBS改性瀝青AC-13）采用現(xiàn)場熱再生技術(shù)，消除舊瀝青路面的病害，降低路面整體標(biāo)高，切實保證瀝青路面結(jié)構(gòu)層間的粘結(jié)性能，并且再生后形成“雙層SBS改性瀝青”的成熟抗高溫車轍路面結(jié)構(gòu)。同時，國內(nèi)外研究結(jié)果表明，再生后的瀝青混合料抗車轍會得到很大的提高和改善。從施工工藝來看，減少了舊路的處治數(shù)量和施工結(jié)構(gòu)層（取消了玻纖格柵薄弱層與相應(yīng)的粘層），簡化了施工流程。同時，由于為單車道施工（一般是4m左右），只需封閉半幅的兩個車道，一次成型，開放交通較快，對交通的干擾少，交通組織方便。
若佛陳路采用現(xiàn)場熱再生加鋪方案，車轍嚴(yán)重路段必然要采用先冷銑刨掉車轍帶凸起部分后才能采用現(xiàn)場熱再生，這部分?jǐn)?shù)量占18.8%左右，而且銑刨后舊路結(jié)構(gòu)會減薄，這部分路段熱再生時，雖然熱再生的“復(fù)拌加鋪”方式可以加鋪恢復(fù)部分瀝青層厚度，但因碾壓厚度限制而不能處治太厚（一般小于6cm），而佛陳路這些路段的車轍深度均較大，甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過6cm。因此，這部分路段熱再生處治后的加鋪結(jié)構(gòu)必然會增加，導(dǎo)致熱再生后瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)無法統(tǒng)一，增加造價和施工難度。
舊路瀝青混合料取樣試驗結(jié)果表明佛陳路舊瀝青路面的瀝青混合料級配偏細(xì)，瀝青含量較大，瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性較差。為解決中面層的高溫抗車轍問題，必須在再生過程對舊瀝青混合料進(jìn)行級配調(diào)整。此外，由于佛陳路舊路面經(jīng)過多次養(yǎng)護(hù)、銑刨、罩面，舊瀝青混合料的級配組成比較復(fù)雜，這大大增加了現(xiàn)場熱再生的施工難度，也導(dǎo)致熱再生施工得到的瀝青混合料級配可能變化較大，即現(xiàn)場熱再生混合料質(zhì)量將會難以進(jìn)行有效的控制，這種不均勻的瀝青混合料會影響瀝青路面的使用性能和使用壽命。
3.3輔路舊砼路面處治方案的分析
水泥混凝土路面上加鋪瀝青砼這種路面結(jié)構(gòu)普遍存在這樣一個問題：瀝青加鋪層中出現(xiàn)反射裂縫，縱橫向的裂縫反射至瀝青砼的表面層，瀝青加鋪層中迅速發(fā)展的反射裂縫將影響加鋪層的使用壽命，如何控制反射裂縫產(chǎn)生的時間和擴(kuò)展的速度是設(shè)計方案選擇中必須解決的關(guān)鍵問題。防止反射裂縫主要有以下幾點(diǎn)方案，佛陳路路面病害處治和結(jié)構(gòu)研究中需根據(jù)現(xiàn)場情況綜合利用：
（1）國內(nèi)外最普遍的防治反射裂縫的措施有鋪設(shè)玻纖格柵、鋪貼土工布和粘貼改性瀝青油卷材等。該方案是目前國內(nèi)最常用的處理措施，施工較方便，但對舊水泥混凝土板處理要求較高。
（2）為了防止和延緩反射裂縫同時又要防止地表水再度下滲，在舊水泥混凝土路面與瀝青加鋪層之間設(shè)置美國科氏公司的專利技術(shù)STRATA反射裂縫應(yīng)力吸收層，厚度為2.5cm。該方案施工方便，工程造價相對較高，同樣對舊水泥混凝土板處理要求較高。
（3）在加鋪瀝青混凝土面層前，先鋪18～20cm水泥穩(wěn)定碎石層來緩沖剪切變形，減緩瀝青加鋪層中應(yīng)力集中現(xiàn)象，同時在瀝青加鋪層和水泥穩(wěn)定碎石之間頂面鋪設(shè)聚脂長絲單面燒毛土工布，該方案對舊水泥混凝土面板處理要求相對可低一點(diǎn)，但造價較高，施工也較復(fù)雜。在G107駐馬店部分路段采用該種方案處理，反射裂縫還是出現(xiàn)較多。
（4）為了防止路面反射裂縫的產(chǎn)生而又不過分加大瀝青混凝土加鋪層的厚度，對路面破損嚴(yán)重路段將就混凝土板擊碎成30cm×30cm以減少板長，并碾壓固定，為防止雨水下滲破壞板下基層，采用乳化瀝青灌縫處理。該方案最關(guān)鍵的一道工序就是如何有效破碎水泥混凝土而不破壞板下基層，造價較高，施工難度較大。
（5）在舊混凝土面板上鋪設(shè)18cm左右的連續(xù)配筋混凝土，在連續(xù)配筋混凝土板下設(shè)置2.5cm隔離層，連續(xù)配筋混凝土上設(shè)置10cm改性瀝青混凝土。部分高速公路采用該方案處理，狀況良好，但造價最高。
3.4佛陳路快速化路面加鋪處治方案
（1）對于主路：對舊瀝青路面非結(jié)構(gòu)性裂縫進(jìn)行灌縫處理，對結(jié)構(gòu)性裂縫進(jìn)行挖補(bǔ)處治，對坑槽、松散、龜裂等進(jìn)行挖補(bǔ)處理；對主路車轍嚴(yán)重路段（右幅K0+600～K2+500、左幅K1+350～K1+900）先銑刨表面約6cm，然后用普通瀝青混合料（AC-25C）進(jìn)行回鋪壓實；根據(jù)調(diào)平厚度選擇水泥穩(wěn)定碎石、大粒徑瀝青碎石（ATB）、瀝青混凝土（AC）等材料。
（2）對于輔路：根據(jù)舊水泥混凝土路面破損與脫空情況，采取相應(yīng)的換板、灌縫、角隅修補(bǔ)、板底灌漿等穩(wěn)板方法處治，同時做好相應(yīng)的路面排水設(shè)施；根據(jù)標(biāo)高調(diào)整情況采用相應(yīng)的調(diào)平層材料進(jìn)行調(diào)平；在調(diào)平層上撒粘層瀝青，加鋪進(jìn)口聚酯玻纖布或浸漬瀝青的聚脂長絲燒毛土工布防裂層；再在其上加鋪與主路厚度相同的瀝青混凝土結(jié)構(gòu)層。
4、結(jié)論
綜合上述對“熱再生”加鋪和“處治加鋪”方案的技術(shù)分析，根據(jù)佛陳路舊路的實際情況，從技術(shù)經(jīng)濟(jì)、施工實施的可行性和可靠性分析來看，采用“處治加鋪方案”是佛陳路路面結(jié)構(gòu)優(yōu)化的最佳選擇。但具體需通過研究確定處治加鋪方案的路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計，最終確定舊路路面修補(bǔ)方案和路面結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。
參考文獻(xiàn)：
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第8篇：路面結(jié)構(gòu)設(shè)計方案范文
關(guān)鍵詞：市政道路；瀝青加鋪層；結(jié)構(gòu)設(shè)計
Abstract： this paper analyzed the design of old cement concrete pavement add the asphalt overlay of structural.Key words: municipal roads; asphalt overlay; structural design
中圖分類號： U416.216文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：
前言
目前廣東省大部分城市現(xiàn)有的市政道路以水泥混凝土路面為主，瀝青路面僅占很小一部分。一線城市如廣州、深圳等瀝青路面覆蓋率相對較高，二三線城市還是以水泥混凝土路面為主。早期市政道路水泥混凝土路面現(xiàn)已出現(xiàn)不同程度的破損，行車噪音大，而瀝青路面表面平整無接縫，行車振動小，噪音小，城市形象美觀。在原有水泥混凝土路面上加鋪瀝青混凝土的方法被廣泛采納。本文結(jié)合珠海市檸溪路、紫荊路、翠香路道路改造工程，闡述舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青混凝土層的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
一工程概況
檸溪路、紫荊路、翠香路道路改造工程位于珠海市城區(qū)香洲區(qū)，檸溪路、紫荊路是連接香州片區(qū)與前山片區(qū)的城市主干道。檸溪路南起翠微西路，北至人民路/紫荊路，途經(jīng)富檸街、吉檸路、雙竹街、興業(yè)路，全長2630米，改造后寬42米，雙向六車道；紫荊路南起人民路/檸溪路，北至梅華東路，途經(jīng)桃園路、銀樺路、銀香路、運(yùn)通路、翠香路、興華路、沿河?xùn)|路，全長1688米，改造后寬40米，雙向六車道。設(shè)計內(nèi)容主要包括兩座立交、一個地下停車場、九座人行地道、機(jī)動車道舊混凝土路面加鋪瀝青混凝土等。
本工程在瀝青路面使用性能氣候分區(qū)中位于1―4區(qū)，本工程所在區(qū)域冬夏季節(jié)交替明顯，終年氣溫較高，偶有陣寒，但冬無嚴(yán)寒，夏不酷熱，年日溫差較小，屬南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候。年平均氣溫22.4℃。無冬季天氣，終年氣溫在0℃以上，極端最低氣溫為2.5℃。日最高氣溫≥35℃的日子為數(shù)不多，全年為2.1天，極端最高氣溫為38.5℃。年平均相對濕度為79%。年降雨日為137.2天，年平均降雨量為1993.70mm。
檸溪路紫荊路改造后為城市主干道，機(jī)動車道雙向六車道，設(shè)計車速50km/h。設(shè)計使用年限內(nèi)累計標(biāo)準(zhǔn)軸次為：1100萬次/車道。
二現(xiàn)狀調(diào)查及病害處理
2.1現(xiàn)有水泥砼路面縮縫、縱縫、脹縫處理：對道路沿線現(xiàn)狀水泥砼路面接縫進(jìn)行詳細(xì)檢查，對現(xiàn)有縮縫、縱縫、脹縫用高壓水進(jìn)行清洗，凡無填縫料或填縫料老化等病害需以SBS改性瀝青重新填縫。
2.2水泥砼板塊斷裂處理：路段路基不均勻沉降產(chǎn)生的裂縫，該類裂縫板塊應(yīng)整板鑿除新建；其他要求在斷裂縫位置兩側(cè)各寬出25cm范圍內(nèi)，鑿除該范圍水泥砼（厚度＞10cm）重新澆筑C35水泥砼。
2.3水泥砼板塊破碎部位處理：對水泥砼板塊破碎部位兩側(cè)各寬出10cm范圍進(jìn)行切除，重新澆筑C35水泥砼，板塊切除范圍要求整齊。
2.4水泥砼板塊接縫啃邊、自由邊斷角處理：現(xiàn)狀水泥砼路面啃邊、斷角損壞較深、較寬的板塊，應(yīng)先鑿除損壞部位（厚度＞10cm），重新澆筑C35水泥砼。破損面較淺、較窄的板塊可先鑿除破損路面（厚5cm），然后用4%橡膠瀝青填平。
2.5 水泥混凝土路面彎沉測試使用東風(fēng)牌EQ3092F190型車和貝克曼梁檢測法，檢測路段點(diǎn)數(shù)24個點(diǎn)，平均彎沉值為23.6（0.01mm），評定代表彎沉值33.1（0.01mm）。水泥混凝土抗極限抗拉強(qiáng)度最小4.6Mpa，平均4.9MPa。
2.6交通量調(diào)查
據(jù)調(diào)查，檸溪路、紫荊路、翠香路主要以小客車為主，同時，公交車所占的比例也較高，該道路車輛類型比例情況如下：小客車約占51.2%，公交車約占9.8%，大客車約占7.6%，小貨車約占16.5%，中貨車約占11.4%，其他車輛約占3.4%。
三瀝青加鋪層設(shè)計的原則
加鋪層結(jié)構(gòu)設(shè)計包括結(jié)構(gòu)組合、厚度計算與材料組成，其原則如下：路面設(shè)計應(yīng)根據(jù)道路等級與使用要求，遵循因地制宜、方便施工、利于養(yǎng)護(hù)的原則，結(jié)合當(dāng)?shù)貤l件和經(jīng)驗，對路面進(jìn)行綜合設(shè)計，以達(dá)到技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理，安全適用的目的。主要考慮因素是延緩和減少反射裂縫的出現(xiàn)，具備高溫穩(wěn)定性和避免水損害等特點(diǎn)，滿足行車安全的抗滑要求。
五瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)設(shè)計
在參考已有工程經(jīng)驗和理論分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)瀝青加鋪層的結(jié)構(gòu)設(shè)計原則，綜合分析比較，機(jī)動車道加鋪瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)組成為：4cmSBS細(xì)粒式改性瀝青混凝土上面層(AC－13C)，6cm中粒式瀝青混凝土下面層（AC－20C），調(diào)平層，具體結(jié)構(gòu)詳見下圖。
瀝青混合料的類型選擇和配合比設(shè)計是保證瀝青路面使用質(zhì)量和功能的關(guān)鍵，要求加鋪層的瀝青混合料本身具有高溫抗車轍、低溫抗開裂及抗疲勞、耐久等性能，同時能防止雨水下滲，誘發(fā)水損害。
5.1上面層設(shè)計
上面層應(yīng)具有密實均勻、抗滑耐磨的功能。根據(jù)工程地區(qū)氣候條件，結(jié)合以往工程實踐，上面層選用抗滑和防滲效果好的粗型級配AC-13C。瀝青采用SBS成品改性瀝青，并在燈控交叉口進(jìn)口段路段100m范圍內(nèi)添加聚丙烯腈綸纖維。
5.2中（下）面層瀝青混合料類型的選擇
根據(jù)以往工程案例，車轍變形一般發(fā)生在中面層。因此中（下）面層的一個重要作用是抗車轍，具有高溫穩(wěn)定性和水穩(wěn)性。所以選用AC-20C作中（下）面層，瀝青采用B-50瀝青。為提高瀝青砼路面抗車轍性能，本次改造中在燈控交叉口進(jìn)口段路段100m范圍內(nèi)添加抗車轍劑。
5.3其他措施及技術(shù)要求
（1）隨著新材料的發(fā)展和應(yīng)用，不少研究實踐證明使用土工布是減緩瀝青混合料反射裂縫的一種有效、經(jīng)濟(jì)的方法。為保證工程質(zhì)量，我們對土工布加以嚴(yán)格控制，選用了壓縮性小，模量大，化學(xué)和生物作用穩(wěn)定，浸透瀝青性能良好的聚酯長絲無紡?fù)凉げ?，?guī)格為150g/m2。該土工布抗拉強(qiáng)度達(dá)到8kN/m以上。具有良好的延伸性和抗刺破和脹破能力，可將應(yīng)力擴(kuò)展至更廣范圍，緩解裂縫處的應(yīng)力集中，起到了吸收部分拉伸能量的作用。
（2）在水泥混凝土路面與瀝青層之間以及各瀝青層之間分別灑AL(M)-4粘層油，主要提高界面粘結(jié)能力和減少雨水滲入到路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部。
（3）調(diào)平層根據(jù)瀝青砼加鋪層與現(xiàn)狀砼路面之間高差采用不同材料，當(dāng)高差≤7cm時，調(diào)平層采用中粒式瀝青砼(AC-20C)；當(dāng)12cm≥高差＞7cm時，采用密級配瀝青碎石(ATB-25)；當(dāng)高差＞12cm時，采用水泥穩(wěn)定級配碎石。
（4）瀝青混合料礦料的技術(shù)要求：
粗集料應(yīng)選用堅硬、耐磨、抗沖擊性好的碎石或破碎礫石，不可使用篩選礫石、礦渣及軟質(zhì)集料。
細(xì)集料：細(xì)集料應(yīng)選用天然砂或人工砂，當(dāng)用石屑代替砂時，石屑用量不得超過砂用量，且石屑應(yīng)為堿性。技術(shù)指標(biāo)：表面密度≥2.45噸/立米。
礦粉：礦粉應(yīng)由石灰?guī)r中的強(qiáng)基性巖石磨制而成，也可由石灰、水泥代替。但用這些物質(zhì)作填料時，其用量不宜超過礦料總量的2%。不得用粉煤灰代替礦粉。技術(shù)指標(biāo)：表面密度≥2.45噸/立米。含水量：≤1%。
（5）瀝青混合料施工溫度控制要求：瀝青砼施工溫度（℃）
為確保瀝青混合料的攤鋪溫度，拌和廠至施工現(xiàn)場≤1小時運(yùn)輸時間。
六結(jié)論
本文結(jié)合檸溪路、紫荊路、翠香路道路改造工程舊水泥混凝土路面改造工程，在各種基礎(chǔ)資料調(diào)查的基礎(chǔ)上，根據(jù)舊水泥混凝土路面上瀝青混合料加鋪層結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則，依據(jù)國內(nèi)外實體工程的實施經(jīng)驗與理論分析結(jié)果，提出檸溪路、紫荊路、翠香路道路改造工程舊水泥混凝土路面上瀝青混合料加鋪層的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。并對結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行了初步的分析與論證，提出了幾條保證瀝青加鋪層使用性能的措施和技術(shù)要求，該方案的效果需經(jīng)過工程實踐的檢驗。
參考文獻(xiàn)：
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第9篇：路面結(jié)構(gòu)設(shè)計方案范文
關(guān)鍵詞：市政工程；瀝青路面；設(shè)計；可靠性
中圖分類號：TU99文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
前言
在我國市政道路建設(shè)的過程當(dāng)中，瀝青路面是主要的路面結(jié)構(gòu)形式。然而伴隨著瀝青路面的大量建設(shè)，由于技術(shù)、管理以及原材料選擇等原因，市政道路瀝青路面使用過程中出現(xiàn)的病害十分多。要提升市政道路瀝青路面建設(shè)質(zhì)量水平，必須做好路面的設(shè)計工作，這是保證路面質(zhì)量的根本，其次要加強(qiáng)其路面的可靠性分析。
一、我國市政瀝青路面設(shè)計原則和結(jié)構(gòu)設(shè)計方面存在的問題
1.原則
嚴(yán)格按照國家法律法規(guī)和JTG D50-2006《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》等各類高等級公路標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行高速公路路面設(shè)計；應(yīng)把路面使用要求與當(dāng)?shù)氐臍夂?、土質(zhì)、地形地貌等自然條件結(jié)合起來，參照當(dāng)?shù)貙嵺`經(jīng)驗，將土基穩(wěn)定堅實、面層耐久等作為瀝青路面綜合設(shè)計的目標(biāo)和要求；選材應(yīng)本著節(jié)約投資、經(jīng)濟(jì)合理和方便施工的原則，體現(xiàn)技術(shù)先進(jìn)、科學(xué)合理，實現(xiàn)強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好等設(shè)計要求；鼓勵并積極采用和推廣新技術(shù)、新工藝、新材料，使用代表時代進(jìn)步的新設(shè)備和全面推行機(jī)械化施工。特別是對于高速公路和一級公路，為確保先進(jìn)設(shè)計思想的實現(xiàn)，保證工程質(zhì)量，應(yīng)采用大型、高效成套的機(jī)械設(shè)備組織施工；對可能產(chǎn)生或形成較大沉降的路段，或軟土地區(qū)及高填方路基，宜采用分期修建或?qū)σ淮卧O(shè)計方案進(jìn)行分期實施。對分期實施的路面工程，設(shè)計時應(yīng)按公路開放使用后的遠(yuǎn)景交通量進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)層次與厚度的設(shè)計。設(shè)計與施工是不可分割的整體，修筑時應(yīng)全面貫徹設(shè)計思想，將前期工程與后期工程相互銜接，避免人力物力的浪費(fèi)。
2.結(jié)構(gòu)設(shè)計方面存在的問題
站在設(shè)計角度來看，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范JTGD50-2006《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》中，對瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計材料的低溫抗裂性缺乏要求；瀝青混合料的參數(shù)取值存在一定的局限性。其結(jié)構(gòu)設(shè)計中回彈模量和抗拉強(qiáng)度應(yīng)力二項重要指標(biāo)提出的前提均為靜態(tài)作用下，與實際公路行車時路面所受荷載均為動態(tài)的情況相比，有較大出入；對公路路面在車輛反復(fù)荷載作用下所出現(xiàn)的車轍問題，尚未從設(shè)計角度加以控制；設(shè)計彎沉值計算中，不僅是路面結(jié)構(gòu)設(shè)計的唯一指標(biāo)，而且取值范圍較單一，即在半剛性基層取值為1與柔性基層取值為1.6之間有著較寬的區(qū)間，而對瀝青路面基層的半剛性與柔性的判別缺乏明確的界定；彎沉綜合修正系數(shù)存在一定的缺陷，修正系數(shù)經(jīng)驗公式是對某一或某些試驗路段的經(jīng)驗結(jié)果的數(shù)據(jù)回歸分析和總結(jié)，所以其環(huán)境、結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工條件和方法等，與實際設(shè)計路段會有較大的差別；存在設(shè)計指標(biāo)形同虛設(shè)的現(xiàn)象。理論上路面結(jié)構(gòu)損壞情況應(yīng)符合路面結(jié)構(gòu)設(shè)計模型，但實際情況是，在進(jìn)行路面設(shè)計中，因彎沉指標(biāo)無法模擬多種破壞類型而導(dǎo)致現(xiàn)有瀝青路面的損壞與結(jié)構(gòu)設(shè)計模式的大相徑庭。
二、瀝青路面設(shè)計國內(nèi)外最新技術(shù)
1.全厚式瀝青路面
全厚式瀝青路面瀝青層相對較厚，是目前歐美發(fā)達(dá)國家最常用的高速公路瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計方法之一。這種結(jié)構(gòu)的瀝青層一般在30～50cm范圍內(nèi)，相對較厚，鋪筑在天然的或經(jīng)過適當(dāng)處理的路基上，出現(xiàn)疲勞破壞的可能性較小。
2.殼牌(SHELL) 設(shè)計方法
殼牌設(shè)計方法是Shell石油公司提出的一套在當(dāng)論分析中較為完善的、具有很大實用價值的、體系完整的瀝青路面設(shè)計方法。它將路面結(jié)構(gòu)分為路基、基層和瀝青層，提出以標(biāo)準(zhǔn)軸載在設(shè)計年限內(nèi)的累計使用次數(shù)為設(shè)計壽命的設(shè)計思想，并通過分析路面破壞狀態(tài)，以瀝青層底面的容許拉應(yīng)變、路基頂面的容許壓應(yīng)變等重要參數(shù)作為瀝青路面設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。其設(shè)計內(nèi)容和步驟包括初擬瀝青層厚度、采用加權(quán)平均數(shù)的方法計算平均氣溫、確定路面的設(shè)計壽命、確定瀝青及瀝青混合料的勁度、確定路基及基層動態(tài)模量、路面結(jié)構(gòu)模型及對瀝青層車轍深度進(jìn)行預(yù)測等。
3.AASHTO 瀝青路面設(shè)計方法
AASHTO 瀝青路面設(shè)計方法是美國各州公路工作者協(xié)會AASHO推薦的路面設(shè)計方法。AASHO是通過修筑試驗路，將實際行車時路況發(fā)生變化的實測數(shù)據(jù)為基本依據(jù)，繪制實際行車與路面工作狀態(tài)的關(guān)系曲線，以行車的使用性能為標(biāo)準(zhǔn)制定計算公式和提出路面設(shè)計方法。AASHO試驗項目由路面結(jié)構(gòu)、路肩、基層的等值關(guān)系、路面強(qiáng)度的季節(jié)性變化、表面處治的作用等組成，通過以下方式進(jìn)行試驗：基層厚度不變，通過改變?yōu)r青面層和砂礫料底基層厚度，組成不同強(qiáng)度結(jié)構(gòu)形式，分別安排不同的輕、重型車輛行駛，獲取試驗數(shù)據(jù)；面層和底基層厚度不變的情況下，通過改變不同材料的基層厚度，了解不同基層厚度下，輕、重型車輛行駛時的等值關(guān)系。可以看到，AASHTO 瀝青路面設(shè)計方法是一種從路用性能方面考慮的路面設(shè)計方法，它創(chuàng)造性地將路面耐用性能指數(shù)融入路面設(shè)計中，因地制宜地將此作為不同路面設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)，使路面設(shè)計與使用要求密切地、有效地聯(lián)系起來，更具實用性。
4.CBR法
CBR法是美國加州工程師1929年提出的，目前仍使用于聯(lián)邦航空局機(jī)場瀝青路面建設(shè)中。CBR法因其采用的CBR試驗方法和指標(biāo)值對路基土和路面材料的力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行表征這一設(shè)計思想，而對世界各國產(chǎn)生了最為廣泛的影響。該設(shè)計方法認(rèn)為路面的損壞多由路基土或基層承載力不足，造成的變形過大所致，所以設(shè)計強(qiáng)調(diào)以土基的CBR 值和各結(jié)構(gòu)層材料的CBR 值為重要和關(guān)鍵的技術(shù)指標(biāo)，用以控制路面各結(jié)構(gòu)層的設(shè)計厚度。
三、瀝青路面設(shè)計可靠性分析
路面結(jié)構(gòu)的可靠度是在規(guī)定的設(shè)計使用年限內(nèi)，在一定的交通和環(huán)境條件下，路面使用性能對預(yù)定水平要求的滿足程度。早在20世紀(jì)60年代中期，世界各國就開展了道路工程不確定性對路面結(jié)構(gòu)使用性能的影響的研究，并將可靠性理論成功地運(yùn)用于瀝青路面的設(shè)計。我國路面可靠度研究工作起步較晚，20世紀(jì)80年代后期，以同濟(jì)大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等為主的高效和科研院所先后對瀝青路面結(jié)構(gòu)的可靠性進(jìn)行了大量探索和研究性的工作。雖然至今除美國外，尚無任何其它國家在瀝青路面結(jié)構(gòu)中采用可靠性設(shè)計方法的成功經(jīng)驗，但隨著計算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，數(shù)值模擬技術(shù)的更加準(zhǔn)確、有限元、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、仿真技術(shù)以及可靠性評估技術(shù)等不斷向可靠性結(jié)構(gòu)分析中的滲透，都將為瀝青路面可靠性設(shè)計提供幫助。
結(jié)語
瀝青路面因為具有維護(hù)方便、行車舒適、施工期短等優(yōu)勢而在市政道路中廣泛應(yīng)用，但是市政瀝青路面的建設(shè)質(zhì)量也存在很多缺陷，如經(jīng)濟(jì)性與適用性不足、路而病害多等。究其原因既有設(shè)計階段考慮不周詳，也有施工階段工藝不合理。因而，加強(qiáng)瀝青路面設(shè)計水平是十分重要的。綜上所述，只有明確了瀝青路面設(shè)計存在的問題，將可靠性設(shè)計思想融入瀝青路面設(shè)計中，采用科學(xué)合理的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，才能減少隨意性和避免盲目性，并取得瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計滿意的效果。
參考文獻(xiàn)：
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