路面结构类型的比较分析

付璐琳

(黑龙江省公路勘察设计院，黑龙江 哈尔滨 150080)



路面结构类型的比较分析

付璐琳

(黑龙江省公路勘察设计院，黑龙江 哈尔滨 150080)

路面设计原则主要根据项目交通量及组成情况以及公路等级、使用功能、当地材料、气候、水文、土质等自然条件，综合本地区的实际经验，遵循因地制宜、合理选材、施工方便、利于养护、节约投资的原则，进行路面结构的综合比选和方案设计，选择安全耐久、舒适环保、经济合理的路面结构。

沥青路面；水泥混凝土路面；破坏；路面养护；路面病害

路面结构是根据交通量、车型组成和公路等级对路面强度的要求，结合沿线气象、水文、地质及材料、现况道路等情况拟定的，同时充分考虑路面的防水、防低温、防滑、耐久性能等设计因素，本着经济、实用、有利于环境保护等多项综合指标进行设计。

设计的基本原则为：安全耐用、节约投资。

(1) 安全耐用

即要求在工程设计阶段就要全面考虑工程质量及后期的养护工作，综合考虑施工的难易程度、质量过程控制的难易程度、方案的可行性、材料的耐久性、地方经验等因素，优先选择使用成熟的工程方案及工艺，同时注重新材料、新工艺的应用。在保证工程质量的同时，充分认识到后期养护的重要性，在设计阶段即预留空间以方便后期养护等。

(2)节约投资

对设计方案进行大量、充分的比选，在比选过程中把节约投资放在一个较重要的位置来考虑，精心设计、充分比选。

路面类型主要有沥青混合料和水泥混凝土两大类型，两种路面在技术上各有优缺点，沥青混凝土路面设计采用双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性连续体系理论，以设计弯沉值为路面整体刚度的设计标准，计算路面结构厚度；水泥混凝土路面设计采用半无限地基上的薄板理论，以行车荷载和温度梯度综合作用产生的疲劳断裂作为确定混凝土板厚的设计标准。首先在路面类型选择上，水泥混凝土路面具有耐磨、强度高、抗变形能力强、使用寿命长、施工简单的优点，但是对路基及基层的强度与稳定性要求高，在不良地质及桥涵两侧等易产生不均匀沉降的路段，易产生纵、横向裂缝、接缝破损、错台等病害，养护、修复难度较大，且行车震动力大、舒适性差、噪音高。沥青混合料路面具有平整度好、行车舒适、噪声低、防水性能好、养护维修工艺简单。但耐磨耗性差，施工工艺要求高，对碎石用料质量要求高。利用旧沥青混凝土路面段落路况较差，多数路段出现轻微车辙，并伴有由车辙引起纵向裂缝和低温引起的横向裂缝，局部路段已出现龟裂和坑槽破坏；利用旧水泥混凝土路面段落路况相对较好，路基稳定，路面局部路段出现裂缝、表层砂浆脱落、坑槽等轻微表层类病害，少数路段有严重纵裂和断板病害。

本次研究根据水泥混凝土路面和沥青混合料路面所需要的不同材料，通过对主要材料的价格、运距、运输环境、质量等因素的调查，对沥青混合料路面和水泥混凝土路面进行了综合分析比较，同时结合区域自然环境对不同路面的影响，确定路面结构类型。

现对水泥混凝土路面和沥青混凝土路面比较分析如下：

(1)水泥混凝土路面具有结构强度高，使用年限长，养护费用低，外形美观，抗水毁能力强等优点，适宜于高等级公路，但是，其施工工艺要求高，对路基整体强度要求高，当基础强度不均匀时易产生断折，尤其是接缝处理不好时，行车不舒适、噪音大。

(2)沥青混凝土路面具有抗变形能力强，行车舒适、噪音小，防滑性能好，便于养护、维修等优点。

(3)水泥混凝土路面破坏后维修非常困难，往往造成对行车影响巨大，社会效益差，而沥青混凝土路面维修相对容易，对车辆通行的影响小。

(4)收费站路段车辆行驶集中，停车、启动频繁，采用沥青混凝土路面容易形成车辙引起路面损坏，宜采用水泥混凝土路面。

(5)对于沥青上面层与混凝土板的复合式面层路面结构，沥青上面层的主要作用是提高路面的表面使用功能，对承载作用贡献不大；而混凝土板是主要承载层，其作用类似于普通混凝土面层。因此，复合式面层路面具有结构强度高，抗车辙和水损害能力强，使用年限长，易于就地取材，有利于地方经济的发展，造价相对较低等优点。但由于水泥混凝土与沥青混凝土加铺层的刚度及模量相差较大，易出现黑白路面脱离的"两层皮"现象，水泥混凝土表面需裸化处理，并且沥青混凝土厚度较薄，即使设应力吸收层，也不能完全避免产生反射裂缝，为此，其施工工艺较为复杂，缺乏较为成熟的建设经验；同时复合式路面兼具有水泥混凝土路面的施工养护周期长、维修困难等其它缺点。虽然复合式路面具有比较突出的优点，但目前尚缺乏较为成熟的建设经验和技术条件，为此，应先在小范围内开展试验研究，待取得成功的经验，并经充分分析论证后，逐步推广实施。

(6)桥头及高路基路段路基不均匀沉降容易造成水泥混凝土路面的破坏，而沥青混凝土路面对沉降变形的适应能力较强，便于修补。

经以上经济性、使用性、施工及养护等方面的综合比较分析，要从国内公路路面的现状及主张采用上、行车的舒适性以及便于维护方面考虑，结合项目具体情况选择路面结构类型。

2016-01-12

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1008-3383(2016)12-0087-01