市政道路工程中沥青路面设计的相关问题探讨_1

市政道路工程中沥青路面设计的相关问题探讨
发布时间：2023-03-28T02:07:50.386Z 来源：《工程建设标准化》2023年第1月第1期作者：吴一妮[导读] 现如今，我国市场经济在飞速发展，社会在不断进步，人民生活水平稳步提高，加强市政基础设施建设
吴一妮
宁波市城建设计研究院有限公司浙江省宁波市315000摘要：现如今，我国市场经济在飞速发展，社会在不断进步，人民生活水平稳步提高，加强市政基础设施建设，可以有效地改善人民生活质量。

目前，我国的市政道路工程中沥青路面设计仍存在一些问题需要解决。

文章通过分析市政道路工程的沥青路面结构设计，找出目前存在的主要问题，并给出相应的解决措施，以期促进市政基础设施工程建设，为城市居民生活提供高质量服务。

关键词：市政建设；道路工程；沥青混凝土路面引言
目前，国内外对高等级路面的设计指标主要通过研究病害的产生机理，优化结构组合、各结构层厚及材料的性能，进而控制病害的发展形成，提高路面结构的耐久性与寿命周期。

1设计思路
（1）加大对施工改造区域的现状调查及整体工程概况研究，其中包括主要工程内容、工程特点（如改造区域周围紧邻繁华城区，不仅工期紧张，且交叉接口多，协调难度大，社会影响面广）、控制工程及重难点工程、环水保工程主要内容。

（2）加大对地区特征的分析，减少由于客观因素对施工进度与施工质量所造成的影响，并依据具体情况，规划出符合地区发展的结构设计与施工方案。

例如，沙县区属于亚热带季风气候，全年降雨量较大，容易导致降水洪峰时段雨水直接进入路基等情况；全年季节温差较大，对路面温度应力影响较深；随着近几年人口增加和经济的发展，道路车辆超载严重。

2市政道路工程中沥青路面设计的具体策略 2.1基层材料
路面基层是承受车辆荷载的主要结构层，它应具备足够的强度、稳定性、抗变形能力和抗冲刷能力。

基层材料按刚度和板结性来分可分为刚性基层、半刚性基层和柔性基层三大类。

（1）刚性基层。

采用低标号贫混凝土作为沥青路面的基层，其刚度大、强度高、板结性好，造价与半刚性基层相当。

根据调查和搜集的资料来看，目前刚性基层应用较少，应用经验不多。

（2）柔性基层。

采用沥青稳定碎石（ATB）和级配碎石作为基层材料。

柔性基层路面结构在欧美及日本等众多国家大量采用，使用年限大部分超过20～30年，仍未发生结构性疲劳损坏，只需进行表面层处理，恢复表面使用功能，仍可继续使用，体现出显著的经济效益。

多年的成功应用证明其是一种性能可靠的路面结构形式，其被认为是发展“永久性路面”的主要路面结构类型。

相关研究表明，柔性路面结构中如果级配碎石基层的原材料和施工质量差，将严重影响路面的使用性能，而目前我国还没有与该种路面结构相配套的沥青路面设计规范和验收标准，加上该路面结构在全国应用得较少，相关的施工经验不足。

（3）半刚性基层。

半刚性基层是我国采用最广泛的一种基层材料，其强度高、刚度适中、水稳性好、抗冲刷能力强，且施工经验成熟。

其缺点是容易产生反射裂缝等早期病害，可以通过降低水泥剂量、采用应力吸收膜技术和设置沥青专用土工布或玻纤格栅等技术减缓裂缝的产生。

2.2碎石化处理
在施工过程中还会遇到损坏面积较大，并且损坏十分严重的路面，在这种状况之下，使用以上两种方法都不足以解决原路面问题，因此要通过碎石化的方法对路面进行充分调整。

根据案例中所出现的问题及道路施工状况确定了以下三种碎石化作业设备：①多锤头破碎机，优点在于能够减少反射裂缝现象的出现，适应能力较强，缺点在于噪音较大；②共振式破碎机，优点在于破裂之后的碎石结构较为均匀，并且防止裂缝问题出现的效果也较为明显，缺点为成本较高；③专用压路机，主要用于碎石化以后，进行道路的压实作业。

其具体的碎石步骤为：做好施工准备工作→确定碎石参数→从高向低进行碎石施工→清理原有的填缝材料→压路机压实→养护水泥混凝土路面→乳化沥青透层油→进行面层施工。

2.3疲劳损伤
沥青层存在一个弯拉应变临界点，当沥青层底拉应变小于此值时，便不会对沥青层造成疲劳损伤；若反复作用的拉应变大于此值，便会对沥青层造成损伤积累，进而产生自下向上的裂缝。

目前，国内外研究学者在沥青混凝土疲劳特性方面的研究主要采用室内试验方法，疲劳寿命预估方程主要依托室内试验建立预估方程，再通过实际道路运营情况或既有路路的检验和修正。

2.4路面内部的排水设计
市政道路沥青路面的内部排水设计是最为复杂的工程，当前主要的设计方式有两种。

一是通过设计专门的排水隔层，排水隔层是在沥青内部进行设置一般设置在路面结构、路基以下。

其目的是将上部流淌或者渗透下来的地表水与地下水进行隔离，起到防水、隔水的作用，避免地下水或者地表水对沥青的结构产生破坏，这种做法具有明显的效果，是当前使用最为广泛的方式。

二是采用专门的封层设计来提升沥青路面内部结构的流水效率，封层一般选择设置在基层与路面面层之间，通过添加乳化沥青的方式，将通过缝隙进行渗透的水分沿封层表面向道路两侧进行排放。

这样做的好处是可以减少水在沥青内部结构的储存时间，降低水对沥青内部结构的破坏力。

2.5结构组合的设计
为确保所设计的市政道路沥青混凝土路面具有较长的使用年限，需要在实际设计期间，重点把握结构组合的科学合理性，此时，应当着重落实以下几项设计工作要点内容：（1）在设计前期，综合收集、分析对应区域的地质条件信息、水文信息、气候变化信息数据等等，并以此为基础落实市政道路沥青混凝土路面设计，确保实际设计出的市政路面结构稳定性以及耐久性能均保持在更为理想的水平。

（2）在设计前期，应当组织专业人员进入工程现场区域，对已经使用一段时间的道路路面基本结构展开调查分析，对现有结构中可以继续沿用的部分与内容进行深入性探察，并将其纳入市政道路沥青混凝土路面设计方案内，体现出对原有道路路面结构的保留与利用，促使整个市政道路沥青混凝土路面设计方案具有更强的因地制宜特点。

（3）在进行实际的设计中，必须要在市政道路沥青混凝土路面设计方案内纳入对区域经济条件、道路功能以及等级要求等项目的考量。

具体内容如下：快速路、主干路以及次干路的路面设计使用年限为15年；支路的路面设计使用年限为10年。

2.6结构层厚度的设计
参考路面结构组合确定路面结构层厚度数值，以实现对整个道路结构稳定性的有效维护。

在此过程中，需要纳入对交通量以及抗压参数的考量，其中，结合实地观察与预估能够确定交通量；依托试验能够进一步确定抗压参数。

同时，要求设置更为合适的层次数量与层次厚度。

避免设置更多的结构层次，切实将道路路面厚度保持在合理水平，避免沥青混凝土材料的扩散应力受到限制，实现对沥青混凝土路面后续施工顺利程度的有效维护。

在具体实践中，应当在市政道路沥青混凝土路面设计前期，完成对路面材料厚度以及结构的确定，并以此为基础实现对相应道路路面整个结构层次的设定；可以对沥青混凝土路面层次的厚度实施微小调整处理，以保证所有层次厚度均能够切实符合相关要求与规范内容。

结语
在市政道路设计中，当前沥青路面设计中仍然存在一些问题。

因此，在进行路面结构设计前需要做好准备工作，明确沥青路面的设计要点，遵循设计原则，对于路面设计中的材料选择、厚度设计、结构设计进行科学规划，并做好路面排水工作，从多方面提升路面质量，延长路面使用年限，为城市居民的出行安全提供保障。

参考文献
[1]祁文洋.城市道路交叉口沥青路面结构力学分析与设计优化研究[J].上海公路,2022(2):12-18,164.
[2]罗巧峰.沥青混凝土路面施工技术在市政道路工程中的应用[J].工程与建设,2022,36(2):409-411.。