市政沥青混凝土路面设计方法探究

马永才

摘 要：市政沥青混凝土路面工程直接接触着外部环境，且每天承受着大量的行车荷载，这就对市政道路路面的质量提出了较高的要求。因此，在设计时，必须采取有效措施，规范运用设计技术，严格执行设计规程，加强质量的控制，以确保市政道路的耐久性与稳定性，满足行车要求。

关键词：市政沥青;混凝土路;设计方法

中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）09-0124-02

0 序言

在我国市政道路的建设中，沥青混凝土路面是一项常见的建设内容，其设计的技术方法关系到道路的建设质量，也影响着实际的使用效果，对于确保行车的安全有着关键性的作用。为了充分保证市政道路工程的质量，需要认真研究市政道路路面的设计问题，选择合理的设计方法，以提高道路建设技术水平，推动我国市政道路的健康发展，保障群众的出行安全。

1 市政沥青混凝土路面及其发展历程

1.1 市政路面工程

市政道路主要建造于城市范围内，不仅连接着城市的各个区域、各个部分，使得城市形成了一个相互连接的整体，而且也起到了城市骨架的作用，确保了城市各个相对独立的环境空间。通过路面、栏杆以及绿化等道路设施的建设，使得群众的生活不会被企业生产等干扰，维护了人们正常的生活秩序。在市政道路中，路基、路面以及道路附属设施共同组成了市政道路。其中，路面工程接触着外部环境，且每天承受着大量的行车荷载，这就对市政道路路面的质量提出了较高的要求[1]。因此，在市政道路路面的建造中，必须采取有效措施，规范运用设计技术，严格执行设计规程，加强施工质量的控制，以确保市政道路能够顺利承受上部荷载，保持其耐久性与稳定性，满足行车要求。

1.2 市政路面工程技术的发展历程

我国市政道路的发展是随着我国经济的发展而共同进步的，其中市政路面技术是在我国公路建设技术的学习和提高基础上不断地发展的。早在建国的初期，由于经济条件的限制和战争的破坏，我国市政道路的路面大都是采用砂石路面和黏土路面，“天晴一阵灰、下雨满地泥”，这就是当时我国市政道路路面使用的真实状况。在上世纪60年代，随着我国发现并开采了一批大油田，一些市政道路的路面采用了渣油路面，但是其质量性能不高，易损害，使用效果较差;在改革开放以后，随着经济实力的逐步提升和技术的进步，市政沥青碎石路面和混凝土路面被大量采用，极大地改善了行车条件，促进了我国高等级公路和市政道路的快速发展。如今，市政道路路面的新技术被不断开发和使用，沥青材料由重交通沥青发展到了改性沥青，使得市政路面质量越来越有了保障。

2 市政沥青混凝土路面的设计方法研究—以中德生态园环5号路为例

2.1 市政道路项目简介

中德生态园环5号路属于青岛市的市政道路，位于中德生态园的北部，道路总长度为2633米，道路设计等级为城市次干道，规划红线的宽度为24米;中德生态园环5号路与7号线、28号线、24和11号线相交，原地面最大高差为22m，道路的现状是农田、民房和果园，其中部分路段通过水塘，道路内部为居民社区，外部为空地。

2.2 市政道路路面设计流程

按照一般的市政道路设计方法，研究中德生态园环5号路设计流程，主要有如下几点：设计标准和规范的选用→比对初拟路面结构组合设计方案→交通量的预测→拟定路面弯沉值与计算层底拉应力→选用路面结构方案。下面逐一介绍各设计流程中应用的技术方法。

设计标准和规范的选用。中德生态园环5号路设计的依据除了地形图、勘察报告、设计方案（主管单位已批准）、设计方案审查意见书、设计合同等之外，还包括了设计标准与规范[2]。根据国家和市政行业建设的有关规定，经分析，中德生态园环5号路设计依据应选用最新的标准、规范，如：《城市道路工程设计规范》（CJJ37-2012）、《城市道路路面设计规范》（CJJ169-2012）、《公路路面沥青设计规范》（JTG D50-2017）、《透水沥青路面技术规程》（CJJ/T190-2012）等。

（1）比对初拟路面结构组合设计方案。设计方案经过审批，确定了中德生态园环5号路设计的横断面，如图1所示。在此基础上，应认真研究，比对路面结构组合方式，这包括了三方面的内容，即路面等级与面层类型、路面基层类型以及路面结构层次初拟。首先是开展路面等级与面层类型的选择，在选择中要保证适应于公路等级和交通量，合理确定设计年限之内标准的累计当量轴次。经过查表，中德生态园环5号路设计年限为十五年，路面等级为高级路面，面层可选用沥青混凝土，累计当量轴次不大于200×104次偏低，至少应为中交通;根据以往该等级道路的设计经验和实践分析，中德生态园环5号路路面面层应选用双层结构，即下层为粗粒式沥青混凝土，上层为开级配细粒式沥青混凝土。为了防止渗水，可增加沥青封层和防水粘结层;在选择路面基层时，需在保证材料的强度、水稳定性和刚度的前提下，根据地方的材料来考虑合理选用。经过调研，本地碎石较多且质量能够得到保证，因此，中德生态园环5号路路面基层选用了两层的水泥稳定层。初拟路面结构层时，经过比对试验和造价分析，选用密级配沥青混合料，细粒式高黏度改性沥青为HVA外加改性剂与基质沥青合成，其中基质沥青选用SBS改性沥青，以保证使用效果。通过试验分析，确定SBS改性沥青和HVA改性剂的使用设计比例为92：8。

（2）交通量的预测。经过测算，预测各年的交通量如表1所示。分析表1可以发现，到预测的末年，中德生态园环5号路依旧可以满足交通量的需求。

（3）拟定路面弯沉值与计算层底拉应力。计算设计弯沉ld可运用以下公式：

（公式3-1）

公式3-1中，Ne为设计年限之内标准的累计当量轴次，Ac、As、Ab分别为公路等级系數、面层类型系数和基础类型系数，本项目为城市次干路二级公路，城市次干路等级系数取1.1;沥青混凝土面层的面层类型系数选1.0;设计荷载：以轴载100KN双轮组单轴为标准荷载。在计算出设计弯沉值后再依此开展路面厚度的计算，开展试验确定抗拉强度，并计算层底拉应力σm，确保σm小于允许拉应力[3];考虑到青岛市冬季特点，还需要验算防冻厚度。经过计算，中德生态园环5号路半刚性基层的层底拉应力最大σm=-0.102，小于容许抗拉强度，符合设计规范要求。

（4）选用路面结构方案。中德生态园环5号路沥青混凝土路面工程设计的最后一道步骤是选用路面结构方案，确定各层结构。本项目研究后设计确定的路面结构方案如图2所示。其中粗粒式沥青混凝土选用70号沥青的A级道路石油沥青，设计沥青参考量为5%。设计HVA改性沥青的主要技术指标包括了针入度、软化点、延度、溶解度、弹性恢复等，其中本项目SBS改性沥青的针入度（25℃，100g，5s）最小为40，需通过T0604试验方法检测，以确保符合设计标准。

3 结语

市政沥青混凝土路面的设计流程主要有：设计标准和规范的选用→比对初拟路面结构组合设计方案→交通量的预测→拟定路面弯沉值与计算层底拉应力→选用路面结构方案。在设计市政沥青混凝土路面时，应按照规范的流程，精心研究设计技术方法，加强设计验算，以保证设计质量。

参考文献

[1] 黄静.关于公路沥青混凝土路面设计现状的相关思考[J].四川建材，2018（09）：133.

[2] 周俊.公路沥青路面设计的若干要素分析[J].交通世界，2018（08）：26.

[3] 李振华.对城市沥青混凝土道路路面设计的探讨分析[J].智能城市，2018（07）：15.