趙慧芳
(唐山市交通勘察設(shè)計(jì)院有限公司)
隨著我國(guó)公路事業(yè)的不斷發(fā)展和壯大,重載交通現(xiàn)象日益嚴(yán)重,重載交通以一股強(qiáng)大的氣勢(shì)充斥著當(dāng)今傳統(tǒng)的瀝青路面,對(duì)瀝青路面造成了不同程度的損害。隨著重載車輛路過(guò)瀝青路面的頻率增加情況來(lái)看,通過(guò)分析和統(tǒng)計(jì)得知,大大降低了瀝青路面的使用壽命,而且在好多處的瀝青路面上都有不同程度的開(kāi)裂現(xiàn)象,通過(guò)分析和研究得知這種開(kāi)裂的始端并不是從底部向上開(kāi)裂的,所以并不是由于當(dāng)初施工的疏忽所造成的,而是由頂端向低端逐漸開(kāi)裂的,這是由于在重載交通的環(huán)境下,對(duì)瀝青路面造成強(qiáng)大的沖擊和壓力所導(dǎo)致的,其根本原因也與瀝青本身的質(zhì)量、混合料的配備,和路面的結(jié)構(gòu)框架有關(guān)。
公路重載瀝青路面的設(shè)計(jì)不同于傳統(tǒng)的普通瀝青路面設(shè)計(jì),針對(duì)以上的分析,可知重載交通對(duì)瀝青路面的影響很大,在不同情況下造成不同的程度的影響,而公路重載的情況下對(duì)瀝青路面的設(shè)計(jì)有其特殊的地方。
公路在重載情況下進(jìn)行瀝青路面設(shè)計(jì)時(shí),其軸截的換算的公式并不是一直呈現(xiàn)線性關(guān)系的,其指數(shù)是一個(gè)不定值,隨著軸截的變化而變化,當(dāng)軸截增大時(shí),指數(shù)也隨著增加;所以軸截對(duì)于軸截?fù)Q算系數(shù)的選取有直接聯(lián)系;在標(biāo)準(zhǔn)的疲勞強(qiáng)度大背景下計(jì)算路面厚度時(shí),其依據(jù)、臨界值、設(shè)計(jì)指標(biāo)、驗(yàn)算指標(biāo)都有其新的標(biāo)準(zhǔn),另外,在彎沉值的指標(biāo)設(shè)計(jì)上也有其規(guī)范的依據(jù),這些都是公路在重載的環(huán)境下對(duì)瀝青路面設(shè)計(jì)的特殊之處。
(1)了解當(dāng)?shù)芈访娼煌康那闆r。公路重載瀝青路面設(shè)計(jì)的最初,一定要了解在一個(gè)大環(huán)境下當(dāng)?shù)氐慕煌壳闆r,并對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的分析,對(duì)于所調(diào)查到的資料進(jìn)行提取和整合,不僅要提取出第一年的當(dāng)量軸次,還要對(duì)設(shè)計(jì)年限內(nèi)的累計(jì)當(dāng)量軸次進(jìn)行計(jì)算,并且對(duì)至今為止公路的重載車輛進(jìn)行調(diào)查,按照合適的軸截的換算公式進(jìn)行換算。
(2)根據(jù)實(shí)踐和分析,重載瀝青路面關(guān)于軸截的換算公式,并不是呈線性的關(guān)系,而是隨著軸截的增大而加倍。
(3)對(duì)路面的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和擬合。對(duì)路面的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和擬合,主要分為兩個(gè)步驟,第一步是對(duì)當(dāng)?shù)氐穆访娌牧线M(jìn)行確定和分析,在這個(gè)基礎(chǔ)上對(duì)路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的擬合。通常情況下,對(duì)重載瀝青路面的設(shè)計(jì)中,建議將瀝青混凝土攤鋪碾壓與面層,將水泥等穩(wěn)定性材料鋪于基層,對(duì)于底基層來(lái)說(shuō),通常采用水泥穩(wěn)定土或者石灰穩(wěn)定土來(lái)應(yīng)用。
(4)在標(biāo)準(zhǔn)的路面疲勞強(qiáng)度大環(huán)境下,對(duì)路面結(jié)構(gòu)的厚度進(jìn)行計(jì)算。在標(biāo)準(zhǔn)的路面疲勞強(qiáng)度大環(huán)境下,對(duì)路面結(jié)構(gòu)的厚度進(jìn)行計(jì)算,在這個(gè)過(guò)程中要參照其他的標(biāo)準(zhǔn),其中要以現(xiàn)行設(shè)計(jì)的規(guī)范作為基本依據(jù),記錄出路面疲勞破壞的狀況,并將其作為臨界的情況,對(duì)于路面整體高度的設(shè)計(jì)指標(biāo),選擇彎沉值來(lái)衡量。
(5)對(duì)于驗(yàn)算路面結(jié)構(gòu)的厚度時(shí),要依據(jù)極限強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行。對(duì)于驗(yàn)算路面結(jié)構(gòu)的厚度時(shí),要依據(jù)極限強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行。首先要估算當(dāng)?shù)刂剌d路面上可能出現(xiàn)的荷載最大值,并利用數(shù)學(xué)分許法計(jì)算其極限強(qiáng)度,將計(jì)算的極限強(qiáng)度作為驗(yàn)算路面厚度的標(biāo)準(zhǔn),在對(duì)路面的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和擬合時(shí)提到低基層通常用半剛性材料來(lái)填充,在驗(yàn)算路面結(jié)構(gòu)的厚度時(shí),也要驗(yàn)算半剛性材料拉應(yīng)力,要確保底基層層底產(chǎn)生的拉應(yīng)力不大于該結(jié)構(gòu)層材料的劈裂強(qiáng)度 。當(dāng)然還要考慮到其他環(huán)境因素以及經(jīng)濟(jì)狀況的因素,確定一個(gè)高效、經(jīng)濟(jì)的路面結(jié)構(gòu)方案。
重載瀝青路面的設(shè)計(jì)要點(diǎn)和步驟已經(jīng)概括,但是在對(duì)重載瀝青路面設(shè)計(jì)的過(guò)程中,需要注意很多問(wèn)題,如下做詳細(xì)介紹。根據(jù)上述公路重載瀝青路面的設(shè)計(jì)要點(diǎn)提示,在整個(gè)設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中還有很多主意事項(xiàng),比如對(duì)材料的選擇以及其他的注意事項(xiàng)。
通常狀況下,對(duì)于重載交通環(huán)境下路面的材料也是選擇瀝青混凝土,但是在重載交通的環(huán)境下,對(duì)瀝青混凝土路面的要求更高,其強(qiáng)度和穩(wěn)定性是必須要保證的條件,也要注意考慮怎樣選材設(shè)計(jì)才能保證其耐久性,對(duì)混合料的配備和選擇,可以參考由實(shí)踐而總結(jié)出的馬歇爾法。
要注意對(duì)超載嚴(yán)重的車輛進(jìn)行調(diào)查,并對(duì)其控制;對(duì)路面的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和擬合時(shí),要注意對(duì)當(dāng)?shù)氐穆访娌牧线M(jìn)行確定和分析,謹(jǐn)小慎微的態(tài)度,在這個(gè)基礎(chǔ)上對(duì)路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的擬合。通常情況下,對(duì)重載瀝青路面的設(shè)計(jì)中,建議將瀝青混凝土攤鋪碾壓與面層,將水泥等穩(wěn)定性材料鋪于基層,對(duì)于底基層來(lái)說(shuō),通常采用水泥穩(wěn)定土或者石灰穩(wěn)定土來(lái)應(yīng)用。
在對(duì)路面結(jié)構(gòu)的厚度進(jìn)行計(jì)算時(shí),要注意必須保證在標(biāo)準(zhǔn)的路面疲勞強(qiáng)度大環(huán)境下,不僅僅如此,在這個(gè)過(guò)程中要注意參照其他的標(biāo)準(zhǔn),其中要以現(xiàn)行設(shè)計(jì)的規(guī)范作為基本依據(jù),記錄出路面疲勞破壞的狀況,并將其作為臨界的情況,對(duì)于路面整體高度的設(shè)計(jì)指標(biāo),選擇彎沉值來(lái)衡量。
對(duì)于驗(yàn)算路面結(jié)構(gòu)的厚度時(shí),要注意其依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)是極限限強(qiáng)度的假設(shè)。首先要估算當(dāng)?shù)刂剌d路面上可能出現(xiàn)的荷載最大值,并利用數(shù)學(xué)分許法計(jì)算其極限強(qiáng)度,將計(jì)算的極限強(qiáng)度作為驗(yàn)算路面厚度的標(biāo)準(zhǔn),在對(duì)路面的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和擬合時(shí)提到低基層通常用半剛性材料來(lái)填充,在驗(yàn)算路面結(jié)構(gòu)的厚度時(shí),也要驗(yàn)算半剛性材料拉應(yīng)力,要確保底基層層底產(chǎn)生的拉應(yīng)力不大于該結(jié)構(gòu)層材料的劈裂強(qiáng)度。當(dāng)然還要考慮到其他環(huán)境因素以及經(jīng)濟(jì)狀況的因素,確定一個(gè)高效、經(jīng)濟(jì)的路面結(jié)構(gòu)方案。
傳統(tǒng)的瀝青路面已經(jīng)不能滿足當(dāng)今交通運(yùn)營(yíng)的需要,所以公路重載瀝青路面的設(shè)計(jì)成為當(dāng)今公路交通事業(yè)的熱點(diǎn)和難點(diǎn),如何來(lái)設(shè)計(jì)公路重載瀝青路面以及在設(shè)計(jì)公路重載瀝青路面時(shí)需要注意的問(wèn)題是急于解決的問(wèn)題,而重載交通下的的瀝青路面與傳統(tǒng)的瀝青路面相比有其特殊之處,所以在設(shè)計(jì)重載瀝青路面時(shí)要依據(jù)其特殊之處進(jìn)行構(gòu)思,設(shè)計(jì)出滿意的公路重載瀝青路面。
[1]交通部公路科學(xué)研究.公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范[M].北京:人民交通出版社,2008.
[2]胡明,于鵬輝,張紅,等.半剛性與柔性基層瀝青路面重載適應(yīng)性對(duì)比分析[J].交通科技與經(jīng)濟(jì),2010,(6):37-38.
[3]許薛軍劉華林.高速、重載交通條件下提高瀝青路面疲勞性性能的技術(shù)措施[J].中國(guó)公路,2010,(4):28-29.