路面结构设计方案范文

导语：如何才能写好一篇路面结构设计方案，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

车条件，延长使用寿命。文中对该工程维修前的路面状况、设计思路作了简要介绍。

关键词：中修、大修、强度指数、路面状况指数、路面平整度

中图分类号：U448文献标识码：A

1111

、前言

沈通线（老城桥―前进桥）全长20公里，二级公路，于2000年建成通车，2006年

进行一次中修罩面维修。但这段路现在已经出现了较严重的路面病害。主要为路面呈现

有规律的横向裂缝、网裂、局部凹陷、坑槽、车辙以及桥头跳车、桥面水泥混凝土破损

等，破坏已经影响行车舒适性，若不及时处理有进一步加速破坏的趋势，将危及行车安

全。

2222

、路面综合检测

2.1．路面强度采用强度指数作为评价指标。

（1）路面强度指数SSI=路面设计弯沉值/路段代表弯沉值

（2）路面强度的评价标准(二级公路以下)：

强度指数SSI≥0.83，优；SSI＜0.83，≥0.66，良；SSI＜0.66，≥0.5，中；

SSI＜0.5，≥0.3，次；SSI＜0.3，差

（3）本路线采用自动落锤弯沉仪进行弯沉强度检测，检测结果如下:

根据沈通线交通量调查表计算此路段设计弯沉为0.353mm。

K191+350～K193+000：原路代表弯沉:0.654mm，路面强度指数SSI=0.353/0.654=0.54,

路面强度评定等级为中。

K193+000～K194+000：原路代表弯沉:0.630mm，路面强度指数SSI=0.353/0.63=0.56,

路面强度评定等级为中。

……………………由于路线长，中间段省去没有列出

K203+000～K204+000：原路代表弯沉:2.68mm，路面强度指数SSI=0.353/2.68=0.13,

路面强度评定等级为差。

2

K204+000～K205+000：原路代表弯沉:2.71mm，路面强度指数SSI=0.353/2.71=0.13,

路面强度评定等级为差。

2.2路面破损检测

(1)路面破损状况采用路面状况指数（PCI）进行评价,PCI=100-15DR0.412

(2)路面破损状况评价标准：

路面状况指数PCI≥85，优；PCI≥70，＜85，良；PCI≥55，＜70，中；PCI≥40，＜55，次；

PCI＜40，差。

(3)本路线采用人工方法对全线进行路面破损调查。调查结果如下:

K191+350～K193+000：路面综合破损率DR=40.5，路面状况指数PCI=100-15*40.50.412=31.1；

路面破损评定等级为差。

K193+000～K194+000：路面综合破损率DR=42.5，路面状况指数PCI=100-15*42.50.412=29.6；

路面破损评定等级为差。

……………………由于路线长，中间段省去没有列出

K203+000～K204+000：路面综合破损率DR=62.5，路面状况指数PCI=100-15*62.50.412=17.5；

路面破损评定等级为差。

K204+000～K205+000：路面综合破损率DR=64.5，路面状况指数PCI=100-15*64.50.412=16.5；

路面破损评定等级为差。

2.3路面平整度检测

(1)路面平整度宜采用快速检测设备，但是当不具备条件时，路面平整度可采用三米直尺人

工检测。

(2)路面平整度人工评定三米直尺评定标准：

均值:≤10mm为优；＞10mm,≤12mm为良；＞12mm,≤15mm为中；＞15mm,≤18mm为次

＞18mm为差。

本路线采用三米直尺检测平整度，以100米检测一点，检测结果如下

K191+350～K193+000：检测16个点，实测均值0.16mm,路面平整度评定等级为次。

K193+000～K194+000：检测10个点，实测均值0.16mm,路面平整度评定等级为次。

……………………由于路线长，中间段省去没有列出

3

K203+000～K204+000：检测10个点，实测均值0.16mm,路面平整度评定等级为次。

K204+000～K205+000：检测10个点，实测均值0.19mm,路面平整度评定等级为差

3.3.3.3.

大中修方案的确定

3.1在SSI评价为中以上时，PCI评价为优、良、中，以日常养护为主，并对局部病害处理；

PCI评价为次及以下时采用中修。

3.2SSI评价为中以下时，无论PCI评价为何等级都应采取大修补强，大修结构层厚度应根

据实测原路弯沉及交通量计算新的结构层。

3.3路面平整度评价为优、良、中以日常养护为主，评价为次以下，应采取罩面等措施改善

路面的平整度。

3.4根据以上评价指标，本路线维修方案为：K191+350―K198+900采用中修；

K198+900―K205+000采用大修；K205+000―K210+250采用中修。

4.4.4.4.

路面结构计算

4.1平均日交通量调查表

小型货车：766辆；中型货车：285辆；特大货车：5辆：拖挂汽车:37辆；集装箱车：42辆

小型客车：4100辆；大型客车：186辆

4.2根据交通量调查表计算此路段设计弯沉为0.353mm。

层位结构层材料名称劈裂强度(MPa)容许拉应力(MPa)

1细粒式沥青混凝土1.2.58

2中粒式沥青混凝土1.2.58

3水泥稳定碎石.6.39

4水泥稳定碎石.6.39

5天然砂砾

4.3改建路面加铺补强层厚度计算

加铺路面的层数:4

标准轴载:BZZ-100

路面设计弯沉值:35.3(0.01mm)

路面设计层层位:4

设计层最小厚度:150(mm)

层位结构层材料名称厚度20℃平均抗压标准差15℃平均抗压标准差容许应力

4

(mm)模量(MPa)(MPa)模量(MPa)(MPa)(MPa)

1细粒式沥青混凝土301200020000.58

2中粒式沥青混凝土501000018000.58

3水泥稳定碎石1701100030000.39

4水泥稳定碎石?1100030000.39

5改建前原路面47

按设计弯沉值计算设计层厚度:

LD=35.3(0.01mm)

H(4)=150mmLS=38.7(0.01mm)

H(4)=200mmLS=33.2(0.01mm)

H(4)=173mm(仅考虑弯沉)

按容许拉应力计算设计层厚度:

H(4)=180mm(第1层底面拉应力计算满足要求)

H(4)=180mm(第2层底面拉应力计算满足要求)

H(4)=180mm(第3层底面拉应力计算满足要求)

H(4)=180mm(第4层底面拉应力计算满足要求)

路面设计层厚度:

H(4)=180mm(仅考虑弯沉)

H(4)=180mm(同时考虑弯沉和拉应力)

5.本路线采用的路面结构

大修段采用路面结构：3厘米细粒式沥青混凝土+5厘米中粒式沥青混凝土+17厘米水泥

稳定碎石+18厘米水泥稳定碎石+30厘米天然砂砾。

中修段采用路面结构：3厘米细粒式沥青混凝土+4厘米沥青贯入式。

6.结束语

篇2

关键词：高速公路；路面；分期修建；结构；技术

1影响高速公路路面分期修建方案的关键因素

路面分期修建是相对于一次性修建而言的。分期修建路面结构各层次（包括面层、基层、底基层）的材料和厚度与一次性修建方案原则上应基本相同，只是将路面上面层或中面层以上部分作为二期工程，在过渡期后铺筑。

1．1影响一期路面结构的主要因素

一期工程的路面面层应较薄，也称"过渡期路面"。在确定一期路面结构时，应考虑以下因素：

（1）地基沉降量。过渡期内沉降量的大小是决定过渡期路面结构的根本因素。若沉降量较小，可以选用接近使用年限的路面结构；相反，选用满足过渡期内累计当量轴次的路面结构即可。（2）近期累计交通量。近期累计交通量是指过渡期年限内路面将要承受的标准轴载累计作用次数。一期路面结构应按近期累计交通量进行设计和验算。过渡期的时间范围选择3～7年较为合适，小于3年就没有实际意义了，大于7年则可能导致一期路面投资过大。（3）路面结构层的最小厚度。路面结构层的最小厚度是指各结构层的设计最小厚度和施工厚度。二期修建时，在不挖除原有路面结构厚度或仅挖除过渡路面面层的情况下，各结构层的厚度应满足其最小厚度的要求。

1.2二期路面铺筑时间的确定

路面分期修建方案中，二期路面铺筑时间的确定是一个技术经济问题，不仅要考虑路面结构的寿命、路面的使用性能、地基沉降等因素，同时也应考虑经济效益。

具体方法如下：（1）确定一期实施的路面结构，计算使用年限（用I表示）。根据设计预测交通量和一期实施的路面结构，确定一期实施的路面结构或原设计路面结构的中下面层的最大使用年限，此理论计算使用年限可作为二期路面实施的最终期限，即二期路面的实施必须在一期实施的路面结构最大使用年限之前完成。（2）根据实际运营交通量确定二期路面需要实施的时间。一期工程竣工通车后，根据交通量观测结果，计算出通车年限内的累计交通量N，自运营第二年起，将实际运营交通量N与设计预测交通量Ni（第Ii年末）进行比较，若N<Ni，则不需计算；若N>Ni，则应计算累计当量轴次，并根据一期实施的路面结构，计算实际路面结构参数，确定是否实施二期工程，若满足路面设计指标要求，可继续使用，否则应立即实施二期工程。（3）按地基等载预压固结理论计算沉降时间Ij。一般Ij应小于Ii与I的较小值。否则，在工程实施时，应考虑地基加固处理。二期工程实施的最佳时间It为：

Ij<It<min（Ii，I）

若Ij>min（Ii，I），则应根据固结理论计算沉降时间，反算一期实施的路面厚度，确保在路基固结完成前，路面具有足够的强度和良好的服务性能。

2高速公路路面分期修建关键技术与措施

2.1分期修建方案的路面设计标高问题

分期修建方案要求桥梁、涵洞等主线构造物按第一期路面竣工时的标高控制。二期路面修建时，通过局部的纵坡调整，使二期主线路面标高与主线桥梁标高连接平顺。跨主线的天桥、分离式立交等则必须按二期路面竣工时的标高进行控制。过渡期内地基发生固结沉降，可通过调平层进行调平，以保证二期面层竣工时能够达到设计标高。

2.2路面层间处理

一期和二期路面层间的结合问题是保证二期工程实施效果的关键，处理的好坏直接关系到二期工程的成败，处理措施如下：

（1）原路面面层设计厚度在15cm以上时，在保证抗滑表层厚度的前提下，一期实施的面层厚度建议控制在10cm以上，以满足现行规范要求的高速公路沥青混凝土路面面层最小厚度要求。（2）保证中面层的平整度至关重要。当沥青混凝土路面为三层时，基层的平整度对面层影响相对较小，但分期实施时基层的平整度对面层平整度指标的影响相对较大。因此，采用分期实施时必须加强包括路基、底基层、基层等在内的各结构层的平整度、压实度指标控制，以确保一期工程具有良好的服务性能。（3）二期路面面层与一期路面的层间结合的处理极为重要。设计时需根据一期路面病害情况及其原因进行相应进行如下处理措施：

①标线清除：原路面标线如采用热熔型反光标线，应采用小型标线铣刨机对原标线进行彻底的清理；

②路面污染的处理：在二期工程施工前，应对原路面进行彻底的清扫和冲刷，施工前再用大型吹风机械清理路面缝隙中的杂物；

③压浆孔的处理：在过渡期或二期工程水泥灌浆施工中，对灌浆孔要单独处理，以保证路面质量；

④洒布粘层油：为使新老路面更好地结合，应在层间洒布粘层沥青。

2.3补强层的设置条件与材料

若出现交通量增长特别快等意外情况，在二期路面设计验算时，一期路面结构层的强度不足，则要考虑设置一层补强层。对于原有水泥混凝土路面，补强层材料有钢纤维混凝土、连续配筋水泥混凝土（CRCP）以及素混凝土可供选择，补强层厚度应通过计算确定。

2.4防止反射裂缝的技术措施

铺筑沥青混凝土路面必须考虑防止反射裂缝的技术措施，防反射裂缝的方法主要有三种：改善加铺层材料和增加加铺层厚度、设置夹层和沥青加铺层上锯切横缝。

增加加铺层厚度使裂缝要经过较长时间才能到达加铺层表面，同时减小了温度对旧面板的影响。研究资料表明，沥青混凝土的厚度与防止反射裂缝能力成正比关系，单层改性沥青混凝土的裂缝率较两层改性沥青混凝土高。

设置中间应力吸收层。目前采用较多的材料有土工织物夹层和格栅夹层。利用土工格栅或玻纤格栅做应力吸收层主要是利用其高抗拉强度和弹性模量高的特点，格栅的主要作用为均匀传递荷载，分散反射裂缝的应力，同时增强沥青混合料的整体抗拉强度。但土工格栅的高温稳定性稍差，施工难度大。

沥青加铺层上锯切横缝或设置毛勒缝作为一种补充方式，可在桥梁伸缩缝、变坡点和长距离分断处局部采用。

2.5排水系统的合理设置与衔接

按照“上封下排”的原则设置排水系统。充分利用原有的排水设施，对局部破坏而造成路基积水的地方，增设盲沟排出路基积水；对于路基已稳定的路段，可以采用漫流的形式排出路面雨水，不破坏原有稳定的植被；对于因沉降量较大，路面结构层形成反坡，结构层内的水不能汇入原有盲沟排出，聚集在基层或底基层，导致基层或底基层的强度降低的情况，过渡期内预测沉降量较大时，路面结构需采用水稳性较好的基层或底基层，同时路面基层底部设置纵横向盲沟排除路面结构内部水。路肩部分亦要沿路面结构外侧设置纵向边缘排水系统。

2.6中央分隔带设置

中央分隔带设置最终应满足一次性修建成路面的使用性能。二期路面设计时应结合原有设计，确保原设置的中央分隔带纵横向排水系统与超高路段排水系统安全畅通。中央分隔带开口部位的路面结构宜采用与主线路面相同的结构。

2.7．构造物

高速公路路面分期修建时，桥梁、涵洞、通道、交叉工程等不宜分期修建，应按二期路面铺筑后的恒载状况，一次设计到位，并一次修建完成。

3高速公路路面分期修建关键技术结构设计

3.1沥青铺面设计（1）设计步骤。

①根据设计任务书的要求，确定路面等级和面层类型，计算设计年限内一个车道的累计当量轴次和设计弯沉值；②按路基土类与干湿类型，将路基划分为若干个路段，确定各路段土基回弹模量值；③参考推荐结构，拟定几种可能的路面结构组合与厚度方案，根据选用的材料进行配合比试验，测定各结构层材料的抗压回弹模量、抗拉强度，确定各结构层材料设计参数；④根据设计弯沉值计算路面厚度；⑤进行技术经济比较，确定新建高速公路采用的路面结构方案。

（2）验算一期路面的结构设计是否满足设计要求。

验算一期路面的结构设计，即按照新建公路的设计步骤，验算拟建的一期路面结构方案是否满足在过渡期年限内累计当量轴次作用下的结构强度要求。如果拟建的一期路面结构方案满足设计要求，可以确定为一期路面的结构方案。

（3）一期路面结构验算。

一期路面结构的设计应充分为最终路面结构设计利用，因此，一期路面结构的设计应利用最终路面结构的底基层和基层作为其底基层和基层，其上修建一层至两层较薄的沥青混凝土或沥青混合料的过渡期面层。过渡期路面结构应满足过渡期内累计当量轴次的要求，即路面结构厚度应保证路表弯沉和沥青及半刚性层拉应力能够满足过渡期内相应指标的要求，即：

ls1≤ld1

σm1≤σR1

式中：ls1，ld1，σm1，σR1分别为一期路面验算时，过渡期路面的实际弯沉值（0.01mm）、路面设计弯沉值（0.01mm）、层底最大拉应力（MPa）、路面结构材料的容许拉应力（MPa）。ls1，ld1，σm1，σR1的计算方法与ls，ld，σm，σR一致。

3.2混凝土铺面设计

（1）设计步骤。①收集交通资料，包括初始年日平均交通量和交通组成，方向分配系数和车道分布系数，交通量的年平均增长率；②计算设计车道使用年限内的标准轴载累计作用次数Ne；③初拟路面结构，包括路基类型和土质、垫层类型和厚度、基层类型和厚度、面板初估厚度和平面尺寸；④设计混凝土混合料组成，并确定混凝土的设计弯拉强度fcm和弹性模量Ec；⑤确定基层顶面计算回弹模量Etc；⑥计算荷载疲劳应力σ和温度疲劳应力σt；⑦检验是否满足下列要求：0.95fcm≤σp+σt≤1.03fcm。⑧对多个方案进行技术经济比较，确定新建高速公路采用的水泥混凝土路面结构方案。

（2）验算一期路面的结构设计是否满足设计要求。验算一期路面的结构设计，即按照新建公路的设计步骤，计算拟建的一期路面结构方案是否满足过渡期年限内结构承载能力要求。如果拟建的一期路面结构方案满足设计要求，可以确定为一期路面结构设计方案。设计时应拟定多个设计方案，并进行技术经济比较，选用较优的设计方案。

（3）一期路面结构方案及验算。①将新建路面结构的面层去掉，在基层上适当加铺一定厚度的沥青面层，拟定一期路面结构方案：

②一期路面的验算与沥青铺面设计的一期路面的验算方法相同；

③二期路面设计可参考《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTGD40-2002）。

参考文献：

篇3

关键词：AASHTO设计方法；新建沥青混凝土路面；结构数；可靠度；层位系数；排水系数。

中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：

1引言

在安哥拉RED-NAMIBE新城开发项目道路路面结构设计中，因中国设计标准凸显出局限性； 又因目前非洲许多国家都参照AASHTO设计方法指导本国道路路面结构设计。鉴于此情况，作者对拟定的路面结构形式使用AASHTO路面设计方法进行一次验证设计。

2设计参数的确定

2.1 使用性能期和分析期

在AASHTO设计方法中：设计使用性能是指路面结构修建初期的服务水平衰变到需要进行改建的终端服务水平所经历的时段；分析期是指进行路面设计方案时所采用的时段。各种道路的分析期的参照范围为：

大交通量城市道路——30-50年；

大交通公路——20-50年；

低交通量有铺面的道路——15-25年；

低交通量粒料表面——10-20年。

在本次验证性设计中，作者为保持与之前参照中国标准分析的交通量一致，故采用中国标准下的设计基准期。此基准期小于AASHTO中的分析期参考范围。

2.2 交通

2.2.1轴载当量换算系数

AASHTO采用80KN的单轴荷载为标准荷载，以现时服务能力指数（PSI）作为路面结构设计标准。按现时服务能力指数等效的原则推演得出的轴载换算公式模型为：

其中：α，ρ——路面结构参数（面层类型、面层厚度、基层厚度）和荷载参数（轴重和轴重）的函数，通过分析和整理试验结果得到；

——初期服务能力指数，水泥混凝土路面为4.5，沥青路面取为4.2.

——设计使用期末的服务能力指数，可选用3.0（特重交通道路）、2.5（主要道路）或2.0（轻交通道路）。

2.2.2标准轴数

标准轴载：80KN(18klbf)单轴荷载，lbf=4.448KN.M。

在AASHTO设计方法中，分析期内车道的标准轴数，按照下式进行计算：

式中：——初始年的双向平均日交通量；

——车辆类型数（在本设计中为1）；

——类车辆在日交通量中所占的比例（在本设计中为100%）。

——类车辆的当量轴载系数（根据2.2.1中的计算方法，在本设计中为2.17）

——方向系数，一般情况为0.5，特殊情况变动于0.3~0.7范围内。

——车道系数；1个车道时为1；2个车道时，系数为0.8~1.0；3个车道时，系数为0.6~0.8；4个车道时为0.5~0.75。

——分析期内的交通增长系数，其值为：

——分析期（年）；

——分析期内交通年平均增长率；

在本次验证设计中，作者为保持交通量的一致性，先将各增长期的各类轴载换算到中国标准下的100KN轴载，然后再通过上述方法换算到AASHTO中的E80KN标准轴载。

2.2.3可靠度系数

目标可靠度和相应的可靠指标参照《AASHTO Guide for Design of Pavement Structures 1993》中的执行；总方差采用建议值0.45。

2.2.4路基土有效回弹模量

在AASHTO设计方法中，提供了两类路基土有效回弹模量的确定方法：

（1） 统计一年内不同时期（每个月或每半个月）测定的路基土回弹模量，按他们对路面服务能力的相对损失程度，分别赋予相应的权系数，求取平均损失后，可得路基土的有效回弹模量值。

（4）

（2） 基于CBR的预估模型：

对于细、粉料，当按照AASHTO方法检测出的饱水CBR值为5~10时，可采用下述公式进行预估：

（5）

对于除细、粉料外的材料，当按照AASHTO方法检测出的饱水CBR值大于10时，可采用下述公式进行预估：

（6）

1psi=6.895KN/㎡.

本设计中，作者采用CBR预估的方法，对值的选取方法进行了改进，以减少采用平均值时的地基处理面积，方法如下：

分布CBR取样点，检测现场道路范围内代表性原状土试样CBR值，绘制取样点与实测CBR值的对应关系表，如下：

（7）

其中：d——关系表横轴代表取样点；

n——取样点数；

计算出关系表中横轴代表取样点，找出对应点的CBR值，取90%-CBR值作为代表值。

3设计方法和设计考虑

AASHTO设计方法采用现时服务能力指数（PSI）作为衡量路面使用性能的指标，其值可通过对路面的使用性进行客观量测和主观评价相结合的方法确定。AASHTO试验路所建立的关系式为：

（8）

式中：——轮迹带纵断面的平均坡度方差，运用CHLOE断面仪测量得出结果；

C——已发展成网状裂缝的裂缝面积，以㎡/92.9㎡路面计。

P——修补面积，包括表面修补和补坑，以㎡/92.9㎡路面计。

——平均车辙深度，这是用1.2m长的直尺，从车辙最深处中点量出的，每隔7.62m测一点，然后求其平均值。

沥青路面刚修好时的初始服务能力约为4.2左右（设想为中等施工水平的典型状态）；达到需进行改建时的终端服务能力约为2.5（主要公路）或2.0（次要公路）。

使用性能期内路面服务指数的变化量作为路面设计的使用性能标准，其变化量计算方法为：

在设计中，还应考虑环境对的影响，主要为冻胀和膨胀黏土的因素。

AASHTO设计方法以AASHTO试验路的观测资料为基础，建立了柔性路面结构同路面结构数SN和标准荷载（80KN）作用次数的经验关系式：

式中：——与目标可靠度相应的可靠度指标；

——交通预估和使用性能预估的总标准差；

在本次验证设计中， 作者采用经验值：取值为4.2；取值为2.0.

4 结构数与结构层厚度的选取

结构数为层厚、层位系数和排水系数的函数，它综合反映路面结构的性能；函数关系式如下：

（11）

式中：——分别为沥青面层、基层、底基层（含垫层）的厚度（in，1in=2.54cm.）

——与各结构层材料系数；

——相应基层和垫层的排水系数。

4.1 层位系数

路面结构各层次的层位系数，用于度量该层材料单位厚度所能提供的相应性能。层位系数可通过试验路确定，但在本此NAMIBE道路试验段中，因试验室条件有限，故在设计时采用按与材料性质（回弹模量）有关的试验曲线和关系式来确定。

密级配沥青混凝土面层的层位系数——可按它与该材料在68(20℃)时的弹性（回弹）模量的关系曲线（图1）查取。

沥青处治基层的层位系数——可按它与该材料的弹性（回弹）模量或马歇尔稳定度的观察，查图2得出。

水泥处治基层的层位系数——可按它与该材料的弹性（回弹）模量或7D无侧限抗压强度的关系，查图3得出。

粒料基层的层位系数——可按它与该材料的弹性（回弹）模量（psi）关系，通过下式计算得出：

（12）

粒料底基层（垫层）的层位系数——可按它与该材料的弹性（回弹）模量（psi）关系，通过下式计算得出：

在本项目中，因项目采用中国试验仪器和设备进行材料设计，为柔性路面设计结构，故作者采用中国规范中提供的材料参数，做调整后进行计算，如下：

AASHTO标准材料动态模量值=中国规范材料静态模量×0.8×2.5

4.2 排水系数

基层和底基层（含垫层）的排水系数和，按路面结果在一年内可能处于饱水状态的时间（以百分率计）以及排水的质量，参照表2和表3确定。

4.2.1纳米贝地区近些年降雨情况

参照非洲其它与安哥拉气候相近国家的道路设计规范，纳米贝地区属于“干燥”地区，降雨主要集中在10月~来年2、3月份；纳米贝地势较平坦，道路设计坡度小。通过主观和客观评价相结合的方式，将基层的排水质量定义为“优”， 路面结构处于接近饱水状态的时间百分比定义在5%~25%；将底基层的排水质量定义为“良”， 路面结构处于接近饱水状态的时间百分比定义在5%~25%。

故在本次验证设计中，当排水系数取中值时，为1.075；为0.9。

4.3 结构层厚度选取

（1）最小厚度的确定——沥青面层和粒料基层的最小厚度（cm），参照表4中的规定选取，但需满足沥青面层耐久性设计要求。

（2）各结构层厚度的确定方法：

（2.1）取基层的模量，按式（10）确定所需的结构数,并用下式计算面层的厚度：

（14）

（2.2）取底基层（垫层）的模量作为路基土的有效回弹模量，按式（10）确定所需的结构数,并用下式计算基层的厚度：

（15）

（2.3）按路基土的有效回弹模量，由式（10）确定所需的结构数,并用下式计算底基层（垫层）的厚度：

（16）

在本验证设计中，因道路试验段结构层厚度已经确定，作者直接将各层厚度带入公式（11）计算出整个路面的结构数SN,然后根据（10）式求出SN所对应的交通量W。当：

预计发生交通量()≤容许最大交通量()

则，拟定的路面结构方案满足设计要求。

5 结论

本文通过介绍AASHTO沥青混凝土路面柔性结构设计方法以及该方法在安哥拉-NAMIBE道路试验段拟定路面结构验证设计过程中的应用，最后的主要结论如下：

RED-NAMIBE项目路面结构需维持原设计方案，则：

社区道路容许最大交通量为502340（E80KN），预计发生交通量为456871(E80KN)；满足设计要求。

市政道路容许最大交通量为1268623（E80KN），预计发生交通量为1035575 (E80KN)。满足设计要求。

AASHTO设计方法在结合中国标准、参考非洲气候类型相似国家道路设计规范基础上，能很好地解决目前RED项目道路路面结构设计泥结碎石方案中所碰到的问题。

参考文献：

[1] 姚祖康.路面（第三版）.北京：人民交通出版社，2006

[2] 城镇道路路面设计规范CJJ169-2012. 住房和城乡建设部

[3] 王勇胜、孔永健. AASHTO沥青路面结构设计方法在我国的适应性研究;北方交通大学学报 Vol.28 No.4.

[4] AASHTO: Guide for Design of Pavement Structures，1993

篇4

在以往的道路桥梁建设中，首先，借鉴以往设计经验，构建初步设计方案，在该方案中主要涉及道路桥梁建设所需原材料、整体布局、结构尺寸等内容；其次，综合分析道路桥梁结构，实地调查，构建简单的设计方案；最后，进行力学分析，此项作为主要设计步骤，可正确评判以上设计步骤的合理性，如若确认合理，则会应用该方案，如若不合理，则会对其进行适当的修改，指导最终设计方案满足工程要求，此种设计模式虽然可有效满足道路桥梁建设标准，但是，考虑不全面，仅仅考虑到安全性、可行性这两个因素，缺少对其它因素的考虑，一旦遇到结构相对复杂的工程，则不再适用，而结构化设计建立在结构化程序设计的基础上，将设计划分成多个独立且功能单一的模块结构，具体可分为详细与概要设计。在结构化设计中借助结构图直观描述设计阶段，它既是道路桥梁发展的必然，还是最理想的设计方法[1]。

二、结构化设计概述

（一）常用解法

1.图解法

图解法主要被应用在二维结构设计分析中，主要将一个设计变量充当横坐标，另一个充当纵坐标，绘制曲线图形，满足约束条件，获得约束区域，并在内部绘制目标函数等值线，各个等值线相切于可行区域周边，切点即为目标函数值；

2.计算函数极值

在该步操作中，首先将约束不等式转换成等式形式，再除去目标函数中的变量，在目标函数仅仅含有一个变量，从中得到函数极值，实现结构化设计；

3.同态设计

将不等式约束约束转化成等式约束，降低设计空间的可靠性，即为同态设计法，通过此种方法获得的解与原解相比略显不足，有时在同态设计中还会出现无解现象。虽然同态设计存在不足，但是在具体的设计过程中，一定要借助同态设计得到解法。另外，同态设计还能简化复杂结构，便于计算；

4.网络搜索

网络搜索属于直观切原始方法，它将问题在特定范围内划分成多个网格点，各个网格点分别指代不同的设计，参照特定规律按照由浅入深的原则进行搜索，进而获得最优解。在道路桥梁设计中应用此种方法时，首先，选择一个变量，并将其固定，然后按照由小到大的原则验算其余变量，在验算的过程中应保证各个点落在约束条件的范围内，最后，则优选择可行解，获得最优解。

（二）基本原则

1.确保刚度配置与截面形式合理，若想减轻结构重量，应适当调整位移分布，同时优化内力分布，还应确保材料刚度满足规范标准；

2.尽可能简化快递路线，只有这样，才能使支撑反力有效均衡外负载，进而减轻结构重量，确保工程施工的正常开展，节省一定的工程材料；

3.满足连续性要求，如若将桥梁结构的不同部分构成统一整体，既会简化传递线路，还会拓展结构的受力范围，进而从整体层面减轻结构受力，并缩减材料使用量，节省成本；

4.在设计过程中应全面考虑不同材料组合，有效结合结构的外形尺寸和受力特点，达到不同材料性能的最大化，降低整体质量；

5.综合研究关键性受力构件自身性能，充分发挥。桥梁结构因实际需求的不同会将其应用到不同的环境中，结构化设计可分别设计适用于不同情况的结构，为缩减关键性受力杆数量，最大限度地发挥受力杆的作用，实现综合运用，以此来节省工程材料，降低成本投入[2]。

（三）计算模型

在结构化设计中主要包含模型化、离散化以及简化的工程材料与负载这三种计算模型，其中模型化结构是指借助力学原理科学分析不同结构的内部规律，在结构化设计环节，可针对结构的突出矛盾实施模型化处理，通过该种结构可增加设计方案的全面性，便于工程施工的顺利开展；离散化结构是指将结构无线自由度变成有限的，也可以将其理解将整体结构划分成不同的组成部分，即为离散化划分，此种结构便于受力分析，也能为设计施工提供便利；在结构化设计环节，一般会假定工程材料的塑性与弹性是最理想的，并借助有限参数仿效随机负载，该负载的自由度是无限的。经由结构化设计可简化工程材料与负载的计算过程，有助于结构设计的正常开展。在实际施工过程中，应结合桥梁结构的自身情况，合理选择计算模型。

三、结构化设计的应用

（一）在防水设计中的应用

结构化设计在道路桥梁设计中发挥着重要的作用，如若无法及时排除道路桥梁表层积水或者防渗漏不合理，将会缩减道路桥梁的使用年限。一方面，应合理规划防水层设计，若想达到预期的防水保护效果，应铺设防水层，为满足这一要求，应选择密实性良好的混凝土充当原材料，同时，还应增设配筋网，减小混凝土出现开裂的可能性，通常使用复合纤维混凝土，实现防水。满足要求的防水层结构设计应做到以下几点：首先，保证路面粘结性满足标准，无起皮、脱落现象；其次，将混凝土和路面摊铺成统一整体，并保障具有较高的抗拉强度和延展性；最后，规范安装泄水管道，合理设计，以免水分渗出，否则将会混凝土产生严重影响[3]。

(二)在混凝土施工中的应用

1.增加混凝土保护层厚度

钢筋与混凝同组成钢筋混凝土，它作为一种复合型材料，被广泛地应用在道路桥梁中，通常会在钢筋混凝土上方摊铺保护层，具有预防腐蚀的作用，强化持久性，增加安全系数，以此来有效保护钢筋混凝土。因此，分析国家规范可知，若想提升保护层的保护效果，可增加保护层厚度；

2.满足耐久性

在结构设计中，持久性与道路桥梁质量紧密相关，并决定工程的使用寿命。近年来，伴随着道路桥梁建设步伐的加快，在工程建设中普遍存在偷工减料的现象，并在结构设计环节缺少对整体布局的考虑，计算不准确，这些均会对工程质量产生负面影响[4]。因此，在混凝土的设计环节，应保证耐久性符合标准。为实现这一目标，应增强混凝土自身的耐久性，科学计划材料配比；

3.强化构造配筋

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关键词：道路改建；必要性；设计方案

中图分类号：U412.37+3 文献标识码：A

一、工程建设的必要性

改建该道路是调整区域路网、疏解交通、满足市政配套管线建设的必要措施；该道路所在区域的两侧开发已经成熟，本工程的建设，将形成一条贯穿城区东西的交通要道，对完善地区交通功能，加强地区的道路网络结构具有重要意义，可形成近远交通方式互补、相互协调，完善城市客运交通体系。随着道路的建设，雨污水也将纳入排水系统，完善了该区域的市政配套设施，改善了居住环境。

改建此道路是促进道路两侧商业开发建设，完善区域地块功能性建设的先决条件；

综上所述，道路改建工程的实施，不仅是西渡社区发展规划、交通网络完善、市政建设和土地开发建设的要求，而且是经济发展和提高人民生活水平的要求。因此，本项目的建设是非常必要的。

二、道路改建设计方案

（一）方案设计原则

具体设计时，遵循以下基本原则：在城市总体规划的指导下，结合沿线的规划和发展，使总体设计方案符合标准，满通功能；在符合城市支路标准的前提下，从路网和道路功能方面分析论证，提出合理的平、纵、横方案和排水工程方案；合理选用标准，做到方案合理经济、功能齐全、矛盾小、可操作，具有显著的经济、社会和环境的综合效益；设计方案应充分考虑工程近远期结合，以求得最佳的投资效果；坚持交通需求同实际可能结合起来，处理好人、车、路、环境之间的关系，并妥善解决与相关工程的关系，提出切实可行的方案。

（二）道路工程

1、道路纵断面设计

道路新建工程纵断面设计主要考虑以下方面：满足设计车速所对应的纵断面设计技术标准，保证车辆的行驶安全、快捷、舒适；以庙泾港桥为主要控制点，满足净空要求及洪水位要求；综合考虑道路、桥梁、排水之间的关系，使纵断面设计合理、可行，并尽可能节约投资。全线不满足3‰纵坡排水的路段，通过设置锯齿型街沟解决，雨水进水口采用II型侧式雨水口。

2、道路横断面设计

本工程道路设计横坡：机动车道横坡为1.5%，非机动车道横坡为1.5%，人行道横坡为-1.0%。

3、交通组织设计

交通组织设计包括交叉口渠化和信号配时设计、路段交通设计组织、公交港湾式站点设计、人行安全过街和非机动车交通组织、交通标志标线设计等内容，目的是使今后交通管理符合路网交通流需求，满足道路功能，实现交通的合理衔接。

4、路基设计

（1）路基填料

一般填料主要是土，采用本地粘土或亚粘土，土源质量必须满足路用要求，不满足要求的材料不能作为填方材料。为减少地基沉降，减轻路堤自重，可利用发电厂的废渣——粉煤灰作填料。桥台两侧50米～70米范围内，采用粉煤灰填筑。对于填土较低的低路基部分，考虑铺设一层石渣或碎石土，以隔绝地下毛细水对路基的影响。

（2）一般地基处理

本项目所处路块多为农田、苗圃、民房、厂房，应挖除地表层30cm的农作物耕植土、树根、草皮或腐植土，并用素土回填。

（3）填浜路段地基处理

当路基穿过河浜、水塘等，应先在路基两侧坡脚外筑坝，抽水清淤至原状土，用30cm砾石砂回填再加土工布，然后用粉煤灰间隔土或高钙灰土材料分层回填压实，路基顶部30cm范围采用5％～8％的石灰土处理地基。河浜和水塘填筑全部过程中必须始终采取有效的排水措施。此填浜处理方案通过实践证明效果良好。

若沿道路存在的纵向填浜路段，除按上述路基处理外，应进行抗滑稳定验算。当河浜、水塘回填到与天然地表水平后，设置土工织物网，土工织物从底部起设2～3层，锚固长度2米、搭接长度20cm，起到消除两侧差异沉降并增加路堤稳定性的作用；同时采用反压护坡道方式将鱼塘、浜调整至用地范围外侧，并采用浆砌片石护坡防护。

（4）暗浜路段地基处理

平原水网地区有较多暗浜，暗浜对路基沉降及稳定性影响较大，下一阶段应对暗浜进行调查。根据暗浜分布资料，每一处均应用小螺钻取样，判定埋深、填料和稳定度。对填埋时间长，填料性质良好,埋深较大的暗浜可不予处理，相反则应进行处理，处理方法视具体情况采用开挖回填或加注石灰桩。本阶段因无暗浜调查资料，根据以往工程经验，需处理的暗浜面积按明浜的10%计。

5、路面结构设计

（1）路面结构设计原则：考虑本项目地基土质状况和对路面结构影响；根据道路等级、道路性质对路面强度的要求及面层的功能要求；考虑上海地区专门研究的典型组合、筑路经验及材料供应情况；通过对容许弯沉值的验算得出路面结构的组成。

（2）路面结构类型选择：本工程路线原本沥青混凝土路面，又由于路基的不均匀沉降对路面结构影响较大。根据上海地区公路筑路经验和使用情况，沥青混凝土路面养护及维修较水泥混凝土路面比较方便，且路面平整度宜控制，所以本工程的路面结构采用沥青混凝土路面。

三、结语

本工程中通过对某道路改建工程进行可行性研究，进行深入调研后，针对该路段周边区域的人口分布特点、水文地质状况、交通量分布情况和当地市民出行特征，对改建道路的设计方案进行了综合的考察与布置，实践证明取得了较为理想的效果。

参考文献

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关键字：沥青路面病害成因解决措施

中图分类号: P632+.6 文献标识码：A

沥青路面的质量具有重要的作用，因此说一定要确保质量，最大限度的防止病害的产生。一般来讲，沥青路面病害的原因很多，如路面结构设计不合理、施工过程不按规范进行、后期养护工作不到位等，这些都是沥青路面病害的成因，需要采取恰当的措施加以解决才能够保证路面的质量，下面本文进行具体的分析。

一 沥青路面病害的成因分析

沥青路面病害的成因有多种，具体说来主要表现在以下几个方面。

首先，沥青路面结构设计不合理是引发病害的原因之一。沥青路面的结构设计是确保路面质量的关键，但是从目前的情况来看，设计者在设计的过程中存在一定的问题，在沥青面层结构的选用过程中存在着偏差，加之混合料类型选择有一定的问题，这样将会诱发沥青路面病害产生。沥青路面面层结构的选用和混合料类型的选择这两方面在设计的过程中十分关键，设计者根据沥青路面的设计规范和实际情况设计方案，除了要满足汽车对于路面的需求之外，还需要考虑到雨水等自然天气对于路面的影响，所以说一定要选择粒径较小且孔隙也较小的级配混合料，这样才能够确保质量，提高路面面层的防渗性，避免病害的发生。除此之外，在混合料配比的过程中，没有严格的按照设计规范执行，对于必须要经历的四个阶段也没有引起重视，这样都将会影响到沥青路面的质量，引起路面病害。

其次，沥青路面施工程序不规范，养护工作不到位，是诱发病害的又一原因。要确保沥青路面的质量，防止病害的发生，在施工的过程中一定要严格按照程序进行，这不仅需要严把路面施工程序关，还需要严把材料配比程序关。但是从目前的情况来看，材料配比把关不严，混合料的卑鄙存在着设计不合理、搅拌不均匀以及压实度平整度不达标的情况，这样将会诱发裂缝等病害；施工过程中，设备陈旧，施工程序不规范，施工方案没有综合考虑到各方面的因素，各环节的建设也存在着不恰当的地方，尤其是路基和基层的建设没有到位，这样也将会诱发一系列的路面病害。除此之外，后续的养护工作对于确保路面质量也十分关键。但是一些施工范围只注重施工环节，而忽视沥青路面施工过程中的养护工作和施工完成之后的养护工作，加之养护工艺缺乏一定的科学性和合理性，给沥青路面留下了病害的隐患。

最后，沥青路面病害产生的原因还有自然因素和人为因素的影响。自然环境主要指的是温度、湿度、气候和降水等因素，其中以温度的影响最为显著。沥青混合料的版和温度和摊铺碾压都需要有固定的温度作为基础，但是由于外部环境的影响，会给温度的控制带来一定的难度，施工者对这些温度控制不准将会使温度变化较大，给沥青路面造成裂缝等病害现象。人为原因主要就是道路的使用不当，经常会出现超重超载等情况，这样将会给路面的承受能力带来挑战，超过路面承受能力时就会出现塌陷等情况。

二 沥青路面病害防治的措施

上文中从三个主要方面分析了沥青路面病害的成因，既有施工原因，也有自然因素，同时也不能够忽视使用过程中的人为因素的影响。下面本文针对这些问题提出几点防治沥青路面病害的措施。

首先，强化结构设计，从源头和细节上进行控制。在设计的过程中需要结合不同的环境背景和不同的施工要求，这样才能够确保设计方案的科学性、合理性和可行性。在进行半刚性路面的设计过程中，必须要选择干缩系数和湿缩系数较小且抗冲刷性能较好的材料作为基层，同时还必须要确保材料的抗拉强度较高，这样的半刚性材料才最适合做基层。

沥青面层的设计也十分关键，必须要在透层或者是封层完成之后尽快铺筑面层，这个时间一定要把握好。沥青的选择也很重要，沥青必须要满足各项设计要求，并且松弛性能较好，尤其是要保证沥青的延度，这样才能够确保路面的质量性能。

路基设计施工方面也必须要重点关注，在设计的时候路基需要和实际情况相吻合，要保证设计方案科学合理，这样才能够确保施工的质量，最大限度的减少路基的沉降对于沥青路面的连带影响。路基压实度减小，含水量增加，这些状况都会导致路面破损，因此说，在设计和施工的过程中，一定要选择最佳方案，提升路面压实度，降低含水量，确保路面的质量。

其次，严格规范施工程序，加强施工过程中和施工后的养护工作。沥青路面施工过程中会受到很多因素的影响，控制不好很容易带来一系列的问题，所以说在施工的过程中一定要加强对施工程序的控制力度，确保施工者按照规范进行，并且严格的遵循设计方案，这样才能够避免病害的发生。为此，必须要建立起完善的施工监理制度，增设专门的管理者对施工程序进行检测，不能够忽视任何的细小环节和隐蔽性工程，并且要对施工过程中的各项因素进行合理的控制管理。例如在道路勘察的过程中，管理者要考虑到地域的差异性，需要将控制的重点放在施工的工艺上，并且需要将常见的病害诱因的内容提交给施工作业者，这样能够更好的进行施工，控制病害的发生。

养护工作必须要到位，这是确保沥青路面质量的关键，单纯的施工不能够确保质量，一定要将施工和养护工作紧密的结合起来，这样才能够有效的预防病害。养护工作就是为施工完成的部位涂上防护膜，能够有效的预防人为和自然等因素的侵袭。养护工作需要不定时的进行，因为路面的使用情况不同，不同区域的施工程度也不一样，以此需要定期检查，对有必要的地方一定要进行养护施工，避免出现裂缝或者是塌陷等病害现象。

最后，采取措施应对自然环境的制约，加大控制力度，消除人为因素的消极影响。自然因素对于沥青路面施工的影响是不可避免的，但是施工者可以通过有效的措施进行控制，将自然因素的影响降低到最小，如合理的控制好温度，采取先进的施工工艺，提升施工质量，确保沥青路面的质量。对于人为因素的控制，则需要通过强制性手段进行协助。相关部门需要根据沥青路面的承载能力设置汽车最高荷载量，严格的控制超载违规现象给路面带来的影响，对于违反规定者给予严格的惩罚，通过这种措施来有效的制止人为因素的影响。

结束语：近年来，我国的交通运输业获得了飞速的发展，人们对于交通通达度和路面质量的要求也越来越严格，施工者和相关者需要采取恰当的措施进行管理，避免沥青路面病害现象的发生，创造良好的交通运输环境。本文以此为中心，通过分析沥青路面病害成因，指出了防治病害的三点举措，希望通过本文的论述能够对今后的病害防治工作提供一定的帮助，进一步提升沥青路面的质量，创造良好的交通运输环境。

参考文献：

[1] 梁法强 陈柳江 丁林祥 浅谈沥青路面病害的原因及其根治方法 价值工程，2010年第9期

[2] 管建军 浅谈沥青混凝土路面病害产生原因和防治方法 山西建筑，2007年第24期

[3] 李卫平 沥青路面病害形成原因分析及建议 科技与生活，2010年第12期

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关键词：高速公路；路面设计；路面材料

中图分类号： U412.36+6 文献标识码： A

引言

高速公路路面一般由面层、垫层、基层而组成的层状结构。每个独立层面具有各自的不同功效。高速公路路面设计的本质任务是保障路面在使用年限内满通承载和保证行车质量。路面设计中首先考虑的是根据实际功能进行结构组合，其次进行各层厚度设计，同时结合造价、养护、车辆管理经营等方面以达到最佳的经济效益。

一、 高速公路的路面性能及病害分析

1、 路面性能

（1）高温稳定性

路面的强度经常受风、霜、雨、雪和日照等自然因素的影响而发生变化。为保证正常通车，路面强度在一年中变化的幅度应尽量减少，这种强度变化的幅度叫稳定性。沥青路面的强度与刚度随温度升高而降低。为了保证沥青路面在高温季节行车荷载的反复作用下，不至于产生诸如波浪、推移、车辙、泛油、粘轮等病害，沥青路面应具有良好的高温稳定性，即在高温时具有足够的强度和刚度

（2）抗滑能力

沥青路面应具有足够的抗滑能力，以保证在最不利的情况下(当路面潮湿时)，车辆能够高速安全行驶，而且在外界因素的作用下，其抗滑能力不致很快降低。沥青混合料的粗糙度与矿质集料的微表面性质、混合料的级配组成以及沥青用量等因素有关。为保证路面的粗糙度不致很快降低，应选择有棱角的石料。研究表明，沥青用量对抗滑性的影响相当敏感，沥青用量超过最佳用量的0.5%时，就会导致抗滑系数明显降低。 提高路面抗滑性能，可以通过采用坚硬、耐磨、表面粗糙的集料组成面层主要是面层的上层)材料来达到。

（3）具有足够的强度和刚度

行驶在路面上的车辆，一方面通过车轮把竖向压力传给路面，另一方面又使路面受到水平力。在这些外力的作用下，路面结构内会产生不同量的拉应力、压应力和剪应力。如果路面结构整体或某一组成部分的强度不足，不能抵抗这些应力的作用，则路面便会出现断裂、碎裂或沉陷(伴随两侧隆起)等损坏现象，使路况迅速恶化，从而严重影响道路的服务质量。公路路面的强度是指路面结构对行车作用的抵抗能力，路面不会因车辆荷载的垂直压力、震动力、冲击力、刹车及启动时的纵向水平力以及车轮后方与路面间产生的真空吸力等而造成过大的变形、磨损和压碎等破坏现象。

二、路面结构设计步骤及设计方法

1、 路面结构设计步骤

（1）信息搜集。包括交通(如交通量、轴载组成、年平均增长率等)，环境(道路气候区、月平均气温、最大温度梯度等)，材料(料场位置、材料品质、供应条件等)，地质和水文(岩质和土质、地下水位等)，经济(概预算定额、资金来源等)，当地技术和设备条件，路面使用经验等;进行路面改建设计时，还应调查和收集有关现有路面状况的数据。

（2）拟定结构组合方案。包括行车道和路肩的面层类型、各结构层类型和组合、材料组成和结构层大致厚度:采用路面内部排水设施时，还包括排水系统的布设方案、各项排水设施的构造和大致尺寸。

(3)各结构层混合料组成设计和相应的力学性质试验。

(4)选择确定有关设计参数—如分析期，目标可靠度，荷载、环境和材料方面的有关参数。

（5）进行结构分析—分析所拟路面结构方案在荷载和环境条件下的应 力、应变或位移量，预估有关设计标准的损坏量或使用性能指标量。

(6)进行各路面结构方案的寿命周期费用分析。

(7)综合各方面的分析和考虑，选择最终设计方案。

2、路面设计关键技术分析

（1）主线行车道与硬路肩。为满足路面设计的各项使用性能要求(主要是抗滑和防水要求),路面结构设计首先考虑的是确定其抗滑表层的类型。根据路面材料调查资料,在高速公路邻近地区有较好的抗滑层集料,能满足路面抗滑层集料要求的各项指标。设计选用AK一16A型沥青混合料作为抗滑表层效果较好。另外SMA也是一种不错的方案,SMA是由沥青、矿粉、细集料组成的。由于它是由相互嵌挤的粗集料和沥青码蹄脂二部分组成的。粗集料含量占

70%以上,形成了相互嵌挤的“骨架”结构。填充粗集料空隙的沥青码蹄脂又由沥青、细集料、矿粉和纤维组成。它是一种间断级配的混合料,粗集料用量多、沥青用量多、矿粉用量多而细料含量少。

（2沥青路面基层。作为半刚性沥青路面的主要承重层, 基层应选用强度高、水稳性好、低温裂缝少、施工方便、便于养护的材料和结构。为此河南省多采用水泥稳定粒料基层。而在一定的气候、水文、地质条件下, 主要由交通量、土基模量的大小决定着基层、底基层的厚度和结构。

（3）底基层。底基层是路面的次要承重层, 底基层的材料选择应根据公路沿线的气候、水文、地质和土源情况因地制宜, 经技术经济比较后加以选定。底基层的结构多选用10%～12%石灰稳定土、8%～10%的水泥稳定砂土或4%水泥、8% 石灰综合稳定土等。现在多趋向采用二灰土、石灰水泥稳定土等综合稳定, 以提高底基层的水稳性、强度和其它路用性能。

（4）路面层间结合与防水。为了保证路面各层的共同受力和防水, 路面设计和施工应在基层顶面设透层油和在受污染的面层间洒粘层油, 视气候和基层材料情况必要时在基层顶面设封层。对二灰碎石基层, 顶面应设封层, 以加强对二灰碎石的养护和防止交通车辆对其表层的损坏, 良好的封层是二灰碎石结构质量的重要保证。高速公路路面设计应该注重基层的防水设计, 主要方式有2 种: 一种是采用2 次洒铺乳化沥青及石屑的简易表处式封层; 另一种是在透层油上洒2 kg/ m2 改性沥青防水膜。

结语

现阶段的高速公路路面设计, 在不断学习中、外先进经验的基础上, 与施工相结合, 走过了一个不断认识—实践—提高的过程。但路面方面的问题仍不断地出现, 其中有大量是施工和管理所造成的, 但也有问题是设计上未完全认识和把握而产生的。如设计选用的材料和级配是否正确, 路面结构组成和各层厚度计算与结合是否合理, 路面排水设计是否有效和完善, 超重车的存在与交通量计算是否恰当, 以及路面的设计是否符合环境与施工实际等。这些问题的存在都将影响设计质量和路面修建使用的最终质量,也是需要我国广大公路设计施工、科研工作者共同努力加以解决的。

参考文献

[1] 刘思锋,王阔,赵雅静.高速公路养护管理探讨[J]. 辽宁交通科技. 2004(08)

[2] 王佳. 高速公路沥青路面使用性能评价与预测决策研究[D]. 长沙理工大学 2006

篇8

1.1路桥过渡段不均匀沉降

由于在进行设计的时候没有严格谨慎的对地质进行探索，或者探索的深度不够，没能及时发现软基的存在，或者对软基的覆盖范围与深度不够了解，从而导致桥头路堤软土地基有遗漏的地方，这些没有发现的软基促使桥台背路堤施工时土壤的压力不够，经过长期的自然环境侵蚀，路堤的填土开始逐渐流失，使得路桥的土层强度降低，造成车辆在此路桥行驶的时候容易出现跳车的现象。公路施工技术规范中有明确规定，设计地基方案时要注意路桥段过渡的缓和设计，以降低段间的距离，防止沉降。

1.2搭板设计不合理

一般建筑单位发现路桥过渡段发生不均匀沉降的时候便会开始设置搭板，期望可以解决软基的问题，通过大量实践我们发现，设置搭板的路桥很多没有改善路桥过渡段的不均匀沉降，经过认真的调查与研究，发现设计单位没有树立对搭板的重视，造成施工无效甚至造成桥头堤过长与过高[3]。

1.3桥梁结构设计不合理

桥梁的结构是整个桥体的荷载承受支柱，由于这种设计将桥面铺装层设置为整个桥梁工程的附属结构，不参与桥梁的荷载，因此梁体与桥面为满足整个桥体的承重造成局部附应力过大，使桥面分缝处与各板块位置发生变形。

1.4路桥排水设计过于简单

笔者经过调查研究发现，我国的部分路桥排水设计结构简单，远远达不到国家标准，一般的排水设计均是在断面图上标出路面、路肩的横坡度，在坡度两侧设置边沟，而其内部结构设计没有进行严格标注，导致遇到暴雨天气时，结构中的缝隙渗水冲刷基层，引发错台与板底脱空出现破坏，排水内部交叉图不够严谨，无法有效指导施工，容易出现路中心低，雨水积聚无法良好排出。在某些降雪频繁地区，一些用以除雪的化学物会渗入梁体结构内部，腐蚀钢筋，破坏主梁预应力系统造成桥梁的损坏。

2公路路桥设计中导致道路早期损坏的原因分析及解决措施

2.1路桥过渡段不均匀沉降解决措施

通过以下几点解决路桥过渡段不均匀沉降的问题：①设计之前，设计人员对设计地形进行勘测，并结合实际情况调整设计方案，对路面边坡和桥台进行一定加固；②路基下沉除了勘测不够周密，使用材料也是一大问题，工作人员经过调查研究，并结合其它优秀案例进行针对性地选择填充材料，结合容易下沉的特性，选择沉降系数小的回填材料，增加路桥路基的承受力，促使其可以抵抗车辆的作用力与特殊天气时的渗水情况；③针对公路的特殊结构，及时进行定期质量测验，适当给予加固处理[4][5]，以便有效解决地基下沉问题。

2.2搭板设计不合理解决措施

调查研究表明，公路桥梁的桥台沉降与桥头填土间的连接问题是导致桥梁伸缩缝和桥头搭板连接障碍的主要原因[6]。因此，设计人员应该从开工之前便针对连接问题进行研究，针对路桥应力进行计算，算出合理应力后，设计出相应承受强度的搭板。进行施工时，对施工地形进行勘测，将搭板进行处理，符合接缝尺寸后开始投入使用，避免出现连接位置产生阶梯状缝隙结构的现象，为过往车辆行使提供安全舒适的驾驶体验。

2.3桥梁结构设计处理措施

桥梁结构设计与公路路桥施工的质量息息相关，除了对软土地基进行处理之外，另一大施工重点是在桥梁结构设计的时候应该先了解客户的需求，根据桥体的各种物理性质，计算出应力，在保证质量安全与企业投资效益的情况下，对桥梁结构进行科学、合理的设计，当路桥的结构稳定度出现问题时，会出现路基路面受损、断裂等现象，桥体会出现不同程度的裂缝，严重者甚至会产生塌陷[7]。因此，除了良好的设计，施工人员还应该对结构梁的质量进行把关，严禁使用质量不达标的结构材料。结构宽架搭建完毕后，施工人员必须先对梁体结构进行荷载测验，确保其承重符合标准，方可投入使用。

2.4路桥排水解决措施

路桥的排水工作直接影响公路路桥的寿命，排水工作不仅能有效解决对公路桥梁路基的损害，还能降低因为雨水聚集而产生的交通阻碍，这不仅能增强公路路桥的稳定性，还能提高驾驶人员的使用体验。目前我国在现有技术条件下比较行之有效的公路路桥排水方式包括以下三种：①路面排水（这种排水方式简单直接，施工费用低，易操作，其主要是排除雨水，防止雨水渗透对路基造成损坏）；②地面排水（这是排水方式使用最为广泛，其施工工序少，费用低，可以有效维护公路路桥的日常使用，对公路路桥的可持续发展具有重要意义）；③地下排水（此种排水方式一般是通过地下暗沟、盲沟以及下水道进行排水，根据不同的地理情况，其施工难度也不尽相同）。

2.5做好公路质量防护工作

除上述因为设计问题而导致的道路早期损坏外，最大一个贯穿整个路桥建设并促使其产生质量安全问题的原因是施工材料不符合标准，施工完毕后没有做好相应的维护工作。笔者根据自身多年经验提出以下几点措施：①公路路基的建筑材料选择（进行土质勘测时，祛除不良土质，对自然土进行取样检测，采取国家规定的检测方法检验该土质是否符合路基填筑标准，确认完毕后，选择符合质量的材料严格按照施工图纸与施工工序进行施工）；②对公路路基防护措施（针对路基处容易出现问题的边坡防护与冲刷防护进行重点处理，一般情况下，桥路施工完毕后，路基的温度会很高，路面材料会产生不正常融化，工作人员必须立即进行散热处理，使用洒水的形式对路基进行降温，然后通过相关路面平整规定，组建路面管理小组，实行路面的凭证处理，处理原则是保持填土的压实度与厚度，以免发生路面不平或表面平整内部密度不一致的情况发生，解决车辆侧翻事故问题。

3结语

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关键词：公路工程；全过程；工程造价

中图分类号：X734 文献标识码：A 文章编号：

近年来，随着我国交通事业的稳步发展，公路工程项目不断加大建设力度，其投资越来越大，但决算超预算、预算超概算、概算超估算的“三超”现象却常有发生，为了充分利用好项目建设资金，这就要求我们在其造价控制上下工夫，如何在不影响项目本身质量的情况下成本达到最低，是每个公路项目中我们追求的最终目标。一般来说，公路工程的建设都具有周期长、生产要素价格变化频繁、产品单件性、固定性等特征，使得建设工程的造价复杂多变，因此，工程项目的造价控制应具有全过程性。

一、决策阶段的造价控制

（1）做好项目建议书阶段投资决策的基础资料收集工作和投资预测，需要很多的资料，如工程所在地的水电状况、地质情况、主要材料设备的价格资料、材料的采购地点以及现有已建类似工程资料。对于做经济评价的项目还要收集更多资料。

（2）根据市场需求及发展前景，合理确定建设规模及公路标准，并对拟建工程项目在技术上是否可靠，在经济上是否有利，环境上是否允许等方面进行全面系统的分析认证、有必要在满足功能的前提下做多个方案和效益评价，选用技术先进、经济合理的设计方案。

（3）科学进行工程项目的效益分析、编制工程投资估算。投资估算编制要有依据，要尽量细致，并力求投资估算尽可能全面，从现实出发，充分考虑到施工过程中可能出现的各种情况及不利因素对工程造价的影响，考虑市场情况及建设期间预留价格浮动系数，使投资基本上符合实际并留有余地。使投资估算真正起到控制项目总投资的作用。

二、设计阶段的造价控制

（一）优选设计单位及设计方案

优选设计单位或设计方案可以采用工程设计招标或设计方案竞选，通过竞争，选择最优的设计和设计方案。工程设计招标或设计方案竞选有利于设计方案的选择和竞争，有利于缩短设计周期、降低设计费，有利于降低工程造价，控制建设项目投资，提高投资效益。在工程设计招标文件或设计方案竞选的文件中，除应重视技术是否先进，功能是否符合要求外，还应重视对造价的要求。

（二）在设计中进行设计方案优化

路线设计、结构设计、施工方案及施工组织设计是公路工程设计的三个主要内容。在设计中应该认真从技术经济方面进行研究比较。在技术上可行的前提下，选择造价最低的方案。

(1)路线设计：路线设计中路线的走向决定了土石方数量的大小，构造物的多少。路线的纵坡、线位的高低也决定了土石方数量和构造物工程量的大小。同时，路线的平、纵设计，在一定程度上影响了构造物的选型。所以，路线设计对公路工程造价的高低起着决定性的作用，在结构设计之前首先应做好路线设计，优化路线平纵方案。

(2)结构设计：结构设计的重点是结构类型的选择。如路面设计中路面结构的类型，不同的结构影响到材料的选择和用量，因而控制了材料费的高低，对整个造价的高低也会产生影响。桥梁设计中，对于一座大桥或特大桥，应当分成几孔，各孔的跨径应当多大，这不仅影响到使用效果、施工难易等，而且最为重要的是在很大程度上关系到桥梁的总造价。就经济要求而言，跨径越大，孔数越少，上部结构的造价越高，墩台的造价减少，反之，则上部结构的造价降低，而墩台的造价将提高。如何选择合理的桥梁分孔方案，确定经济跨径，使桥梁上、下结构的总造价趋于最低，具有重要意义。

（三）推行限额设计

限额设计是指按照设计任务书批准的投资估算额进行初步设计，再按照初步设计的概算造价进行施工图设计，然后按照施工图预算对施工图设计的各个专业设计文件作出决策。当然，限额设计也应遵循科学、实际，注重优化设计、兼顾功能提高，而不能一味地追求节约投资。推行限额设计是控制投资规模的有效措施之一。

三、招投标阶段的造价控制

首先要坚持和完善公路工程招投标制度，遵循公开、公正、公平和诚实信用的原则。编制好招标文件，对影响工程造价的各种因素要进行认真分析，如招标文件应对工程造价的计价方式、定额及费用的取定、增加工程的结算方式等有明确规定，使招标既达到客观、合理，又能实现有效控制工程造价的目的；要严格审查施工单位资质，确保投标单位资质的准确性，要采取措施防止中标后卖标、转包、分包等现象；为了减少后面的“扯皮”，对招标文件和合同条款的拟订，一定要在严格性、逻辑性、操作性等方面多下工夫，文字准确，意思明晰，措辞严谨，尽量或不要有“隐患”；澄清工程量清单的报价，建立澄清工程量清单报价制度，真正选择科学的、工艺先进的、报价合理的施工单位或材料、设备供应商，为工程造价控制创造条件。对招标的公路工程项目，要实行合理低价与有序竞争，不能将价格的高低作为评标的唯一条件，应综合考虑各投标人完成该项目任务的技术、经济、管理等综合能力。规范公路市场工程造价，要规定以政府指导价下的合理低价为中标价。

四、施工阶段的造价控制

（一）优化施工组织设计

工程造价的高低除了与工程实体有关外，很大程度上取决于施工组织设计的先进与否。不同的施工组织设计，会有不同的工程造价，而且差别较大，所以说施工组织设计不仅是指导施工的纲领文件，也是确定工程造价的重要经济性文件。不同的施工方案反映的工程造价是不一样的，根据合理的施工方案，充分利用“四新”技术(新技术、新工艺、新材料、新设备)及合理化建议，优化施工过程中的每一个环节、每一道工序，降低工程施工成本和措施费用，达到节约工程成本的目的。反过来，通过经济比较，才能够主动地影响施工组织设计方案，从而达到技术先进可行，经济合理的最佳效果。

（二）严格控制工程变更

（1）根据实际情况需要变更设计时，应由业主、设计、施工单位、监理或上级单位现场会审并同意。说明工程变更项目、部位、变更理由、依据，变更设计的初步评估，并与原设计的技术经济论证比较。

(2)严格执行报批程序，未按报批手续上报或未按批准权限批准的变更设计，擅自开工的工程，不得验收结算。工程设计变更按交通部《公路工程设计变更管理办法》分为一般设计变更、较大设计变更和重大设计变更。项目法人对一般设计变更进行审查，较大设计变更由省级交通主管部门审批，重大设计变更由交通部审批。

(3)重点控制好施工单位提出的设计变更。设计变更的提出单位有设计单位、监理单位、施工单位、业主、上级主管部门。施工单位根据工程实际情况提出的变更，由施工单位约请监理、设计代表、业主进行现场调查，以现场会议纪要的形式确定书面意见。

五、竣工验收阶段的造价控制

（1）工程竣工决算时，审核人员应坚持按合同办事，对工程预算外的费用严格控制，对于未按图纸要求完成的工作量及未按规定执行的施工签证一律核减费用；凡合同条款明确包含的费用，属于风险费包含的费用，未按合同条款履行的违约等—律减费用，严格把好审核关。

（2）对工程量的审核应根据施工承包合同要求，对施工过程中出现的设计变更、现场签证等进行审核，不能多算或不按规则计算。计量审核必须做到客观、公正、合理。

（3）科学准确地计算工程量。根据竣工图做到图纸尺寸看准，计算公式、单位要用准，计算手册要造准，材料类型要套准。在严格执行国家园林工程造价的有关定额、价格、费用标准的同时，换算好定额，控制好造价。

（4）规范施工单位队伍，建立施工报表制。反复核对、仔细分析报表中设计变更、工程追加、修改以及隐蔽工程的验收、签证、材料代换更。

（5）进行工程结算与概、预算的对比分析，做出建设各项经济指标，考核建设成本，及时总结造价管理经验教训，积累技术经济资料。

总之，公路工程造价的控制是一项系统工程，要想有效地控制工程造价，使工程造价有效大幅度的降低，只有进行全过程、全方位的控制和管理，才能取得成效，实现工程项目的总目标。

参考文献：

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论文关键词：高等级公路；沥青路面；层间

1 路面结构设计理论

1.1 路面结构设计的目标

路面结构设计的基本目标就是在道路的使用寿命期限内不发生损坏，这个目标看似简单，实则很难做到，这就需要在路面结构设计时要充分考虑多个方面的因素，比如环境因素、材料因素、荷载因素、结构因素以及经济因素等等，通过这些因素的综合分析和评判，最终才可能选择一个符合实际、性价比较高的设计方案。具体而言，路面结构设计有抗滑性、平整性和耐用性三个衡量标准，抗滑性从传统意义上而言并不属于路面结构设计的内容，但是随着高等级公路的日益增多，汽车行使速度的不断提高，抗滑性越来越受到重视，抗滑性可以通过表层材料的选择和设计来实现；平整性可以减少因为荷载冲击而给道路带来的破坏性，同时可以提高行使的舒适性，由于平整性可以降低对道路的破坏，所以也间接地提高了道路的使用寿命；耐用性是路面结构设计中的核心性能，所有的设计方法都是以此为中心展开设计的，耐用性要求路面有足够的强度已达到抗变形的目的，耐用性代表了道路的设计使用寿命。

1.2 路面结构设计的方法

路面结构设计的方法根据设计机理不同分为三类：基于经验的设计方法、基于力学的设计方法和基于性能的设计方法：（1）经验设计法：包括CBR设计法与AASHTO设计法，CBR的设计思想认为路面应提供足够的质量和厚度从而防止路面层内产生压力变形，CBR的设计简单明确，适用于低等级公路的路面结构设计；AASHTO方法引入了PSI概念，PSI是指路面现时服务能力指数，反映了道路使用者对路面质量的评价，评价值在0到5之间；（2）力学设计法：主要包括SHELL设计法和AI设计法，SHELL设计法把路面看做路基、基层与沥青层三层结构，以厚度、弹性模量和泊松分别表示各层的特征；AI法把路面看成多层弹性体系，各层材料采用弹性模量和泊松比来表征；（3）性能设计法：包括SUPERPAVE设计法和OPAC设计法，SUPERPAVE设计法根据道路的使用性能进行路面和材料的设计，从而达到抗低温、抗疲劳、抗车辙的目的；OPAC法主要考虑了环境因素和交通荷载因素对路面性能的影响。

2 沥青路面层间状态的影响因素

2.1 结构及材料类型影响

当混合料施工不当时容易发生离析现象，特别是混合料最大粒径较粗、沥青层总厚度较薄并三层铺筑时更容易发生这种情况，离析后由于形成了较大的空隙率，从而无法防止路表水下渗情况的发生，而且由于其他原因产生的裂缝无法避免（特别是半刚性基层收缩残生的沥青路面反射缝），所以加大了雨水渗入路面的可能性。冰冻地区的路面，冬季毛细管聚冰导致了在春融期水分过于饱和，加上半刚性基层的透油层效果较差，水分将向上移动积存在基层表面，由于半刚性基层不透水，会导致水分无法从基层排走，如果沥青路面较薄，作用到沥青层底部的荷载压力较大，基层表面机会越容易破坏成灰浆，会影响沥青层的疲劳寿命。

2.2 施工管理的影响

施工管理对间层的影响也不应忽视，有些施工单位施工质量控制不严格，在进行基层表面清扫时清扫得不干净、不彻底，导致了间层的粘结不好，造成了层间容易产生相对滑动，另外由于在施工期间施工车辆通行的随意性以及不禁止外来车辆的通行，也会对间层造成严重的破坏。有些施工单位为了降低工程造价，在进行面层摊铺前不对基层进行洒粘层油的工艺处理，或者在洒粘油层的施工中计量不够、油膜不均匀等都会造成层间的粘结出现问题。要解决上述问题，首先要确保加强对基层表面严格的清扫工作，对基层表面粗糙度不合格的局部路段要进行相应的处理，达到技术要求之后，才可以进行粘结层的施工，另外在施工过程中严格进行车辆管理，禁止车辆通行。

2.3 温度和水的影响

沥青对温度的敏感度很高，所以温度对层间材料的影响很大，在夏季高温时期，沥青路面的温度可以高达60摄氏度，在60度高温下进行剪切试验可以发现层间材料此时的抗剪强度已经很小了，所以在夏季高温情况下，层间材料在重力的作用下就容易发生损坏，因此在路面层间结构的设计中要注意温度对层间材料的影响。另外，水的影响也不能够被忽视，半刚性基层具有不透水的特点，水分在基层上方无法扩散而只能滞留聚积，而沥青表面层下面往往设置的是空隙率较大的沥青混合料，其空隙间充满了水分，在车辆行驶荷载的反复重压之下，水动压力会让基层冲刷破坏而软化，沥青层与基层之间会从连续状态转变成半滑动或滑动状态。

3 沥青路面层间处理技术探讨

3.1 粘结层材料功能分析

基层与面层之间的粘结层材料受力情况比较复杂，主要包括压应力、拉应力和剪应力三类受力，另外，由于道路处于自然环境中，不可避免的受到日照、温度、水等因素的影响，所以粘结层材料应该具有以下两个重要功能：（1）抗拔能力，由于汽车轮胎在行驶过程中与路面的摩擦会影响层间的粘结效果，另外启程行驶中的后轮产生的真空泵吸作用也会造成层间粘结的减弱，所以在粘结层材料选择时要注意材料的抗拔能力，否则很容易产生层间分离现象；（2）抗剪能力，如果抗剪能力不足，基层和面层之间往往会出现推移、拥包、两层皮等病害，轻者会影响路面的使用性能，严重的话会威胁到路面使用者的行车安全，所以粘结层材料还要具有较高的抗剪能力。

3.2 透层油的作用机理

透油层主要起到过渡偶合作用，当透油层撒布到基层之后，会在基层上形成一定深度的渗透，这种渗透填充了半刚性基层的表面空隙，形成了一个特殊的结构层，即偶合层，偶合层本身属于基层的一部分，降低了基层材料的模量，从而解决了有机结合料到无机结合料之间的粘结问题。透油层的作用主要体现在以下几个方面：首先提高了路面结构设计的连续性，从多层组合体系转变成连续组合体系；其次，透油层的作用相当于增加了柔性材料结构层的厚度，从而提高了路面结构的抗变形能力；第三，透油层渗入基层后闭合了基层混合料的开口孔隙，增强了基层抵御水破坏的能力；最后，透油层可以避免基层内部水分的蒸发，省去了洒水养护的成本。

3.3 下封层材料的要求