孫澤銀 王偉 周后平 譚巍
摘要:在重慶建設試車場,需根據(jù)當?shù)氐臍夂?、地質(zhì)、水文等自然條件,滿足機動車試驗使用需求,進行不同路面結(jié)構(gòu)類型對比研究,最終給出滿足機動車強檢試驗場功能需求的路面結(jié)構(gòu)類型。重慶車輛檢測研究院投資建設的重慶機動車強檢試驗場(以下簡稱試驗場),位于重慶高新區(qū),占地480畝,主要建設動態(tài)廣場、性能路、噪聲路、標準坡道、涉水池,開展車輛動力性、經(jīng)濟性、制動性、操縱穩(wěn)定性、平順性等試驗。
關(guān)鍵詞:機動車強檢試驗場;路面結(jié)構(gòu)類型對比研究
1 自然條件
1.1 氣候條件
試驗場屬亞熱帶濕潤氣候區(qū),夏熱多雨,冬暖多霧,空氣濕度大,日照偏少。多年平均氣溫17.8℃,冬季極端最低氣溫-3.1℃,夏季極端最高氣溫43.3℃。區(qū)內(nèi)雨量豐富,多年平均降雨量1082mm,年最大降雨量1544.8mm,年最小降雨量740.1mm,7~9月常有大雨和暴雨,最大降雨量達206.11mm,是洪災和地質(zhì)災害的多發(fā)季節(jié)。
1.2 地質(zhì)條件
試驗場位于溫塘峽背斜東翼,屬低山丘陵地貌,總體地勢平緩,地形坡角平緩,普遍在10°以內(nèi),極少數(shù)地段為20°~30°。地層呈單斜產(chǎn)出,產(chǎn)狀較平緩,為83°∠30°左右, 基巖面為硬性結(jié)構(gòu)面,結(jié)合一般,無軟弱夾層,泥鈣質(zhì)膠結(jié)。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料,場內(nèi)及附近無斷層通過,地質(zhì)穩(wěn)定,構(gòu)造簡單。
1.3 水文條件
勘察范圍內(nèi)局部地段分布有小魚塘,雨季低洼地段有一定積水。鹽井河自西向東橫穿場地中央,水面寬約3米,水深0.3-1.5m,勘察期間所測水位高程為289.90m,走訪群眾調(diào)查,歷史最高洪水位約為292.50m。
2 路面使用需求
(1)抗剪切強度高。由于有車輛緊急制動和加速,剪應力較大,要求路面抗剪切強度高,抗變形能力強,耐久性和穩(wěn)定性好。
(2)抗滑要求高。道路試驗要求路面有很好抗滑特性。
(3)高溫穩(wěn)定性。試驗場所在地區(qū)極端最高氣溫在43.3℃,路面最高使用溫度可達60℃~70℃,要求瀝青混凝土具高溫穩(wěn)定性。
(4)層間粘結(jié)牢。級配碎石基層、水泥穩(wěn)定碎石基層與瀝青混凝土層間的粘結(jié)以及瀝青混凝土層間的粘結(jié),只有采用很好的層間粘結(jié)材料,才能確保層間具有較強的粘結(jié)能力,滿足層間抗剪強度的要求。
(5)水損害。參照全國大多數(shù)高等級公路的早期損害研究,水是引起路面早期破壞的最重要原因。要求瀝青路面具有較高的密水性,要求石料與瀝青的粘附性達到5級。
3 國內(nèi)主要試車場路面結(jié)構(gòu)
通過對國內(nèi)主要試車場進行調(diào)研,瀝青路面面層普遍為三層,總厚度在15~24cm之間;基層主要有級配碎石(約40cm)和水泥穩(wěn)定碎石(約50cm)兩種。
4 主要路面結(jié)構(gòu)方案比選
4.1 主要路面結(jié)構(gòu)方案
在前期調(diào)研基礎(chǔ)上,結(jié)合試驗場所在地氣候、地質(zhì)、水文等自然條件,同時根據(jù)試驗路面使用需求,我們提出試驗場可能路面結(jié)構(gòu)方案(見下表)。
4.2 路面方案比較
方案一采用級配碎石柔性基層和厚瀝青面層結(jié)構(gòu),可避免瀝青面層的反射裂縫,路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)應力可明顯改善,可最大限度避免瀝青面層開裂,同時可改善水損壞問題。由于采用雙層改性瀝青,路面抗車轍也同時兼顧。因此,從路面使用性能和長期耐久性來看,方案一較優(yōu)。從經(jīng)濟性來看,方案一初期投資會比方案二大,但從長遠來看,后期養(yǎng)護維修費用會大大降低,從全壽命周期費用來看,方案一存在經(jīng)濟可行性。
方案二采用傳統(tǒng)的水泥穩(wěn)定半剛性基層和薄瀝青面層結(jié)構(gòu),最大的問題是瀝青面層開裂(反射裂縫),開裂后路面又會面臨嚴峻的水損壞問題。方案二初期投資會少一些,但路面使用壽命不如方案一。
綜上,鑒于試驗場高標準、嚴要求、重質(zhì)量、重長遠,兼顧經(jīng)濟性的要求,方案一作為試驗場主要試驗道路的路面結(jié)構(gòu)方案。
5 結(jié)語
從重慶機動車試驗場建成投用一年多的使用情況來看,未出現(xiàn)路面開裂、不均勻沉降、車轍等問題,證明了路面結(jié)構(gòu)設計適應重慶地區(qū)特殊性,滿足各型車輛、各種試驗需要。
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