济南城建集团有限公司山东济南250000
摘要:市政道路是人们生活中必不可少的基础设施之一,其质量的好坏直接影响了人们的生活质量。近年来,我国各个城市的路面结构均出现了不同程度病害,甚至一些地区路面结构出现了大面积塌陷,不但导致城市的交通瘫痪,而且影响了整个城市的形象。因此,如何做好市政道路路面结构设计,防治城市道路的质量病害是当今研究的一大主题。
关键词:市政道路路面结构设计病害防治
1.市政道路的特点
市政道路主要是在城市内部,由于城市自身的特点,也就使得市政道路有别于一般公路,其主要特点就是功能多样、组成复杂、地下管线复杂、行人量大、车种复杂、交叉口多、交通分散。市政道路与一般公路相比,路面宽度更大,一般设置双向3-5车道,并单独设置公交专用道和非机动车道,并在道路两侧单独铺设高于路面的人行道;其次是市政道路两侧布置了各种建筑物,为城市人民提供生活、工作、活动等场所,并对道路的各种设施进行美化,如设置各种形式的绿化带、照明设施以及雕塑艺术品等等,来提高城市道路的整体形象;再次是市政道路地下管线复杂,包括信号、通信、供热、供电、雨水管道及污水管道等等;最后是交叉路口多,一、二线城市多采用立体交叉的形式,三、四线城市一般采用信号灯或者环岛的形式的交叉路口。总之,市政道路与一般公路相比,其形式更加多样,要求更高,尤其是路面的质量,直接影响着人们行车的舒适性和城市的整体美观性。
2.市政道路的路面结构设计
通过对市政道路的特点分析可知,市政道路路面结构设计的内容比较复杂也比较繁琐。设计时,要结合城市路面的实际情况,如城市规模、人口密度、车辆保有量、地质构造等等因素进行分析,从而通过科学的设计方法,高质量的完成设计方案,以实现市政道路路面结构的总体质量,提高城市居民的出行舒适度和城市的美观整洁性。
3 市政道路路面结构病害分析
3.1市政道路路面开裂病害分析
路面开裂是市政道路路面比较常见的病害之一。其产生原因是多方面的,包括设计方面、施工方面、运营方面以及自然环境方面。尤其是设计不当导致路面结构开裂,是最根本最直接的原因。如在设计时,对当地的环境气候、车流量调查不够准确,就会对使用的沥青原材料选择不当,结构层的厚度及层数设计不当,在后期施工及运营中,在车辆荷载的作用下,就会产生纵横向的裂缝;或者是在设计时未能充分考虑地下管线的合理设置,在路面施工完毕后,再次开挖路面进行管线铺设,这样二次回填的路基压实度就得不到保证,在后期荷载作用下,路基就会产生不均匀沉降,进而导致路面产生裂缝。
3.2市政道路路面车辙病害分析
路面车辙指的是路面在车辆荷载作用下产生的路面局部变形,形成的带状坑槽。车辙病害不但降低了市政道路的整体使用寿命,而且对行车安全带来了一定的危害。其形成原因是多方面的,如沥青混合料配合比设计不合理、沥青等级选择不当、沥青粘度低、矿料细料多、早晚温差大、施工时压实度不达标等等因素。总之,市政道路路面产生车辙是和沥青路面材料自身性能有着直接的关系,其在自然环境和行车荷载的共同作用下,抵抗变形的能力不足导致的。
3.3市政道路路面翻浆病害分析
翻浆病害多发生在我国的北方地区,由于北方冬季寒冷,路基土体中的水就会冻结成为一个整体,随着气温不断下降,冻结层的冻结冰体会越来越厚,路基结构就会产生不同程度的冻胀,路面结构就会被抬高。当春天气温回升,路基内的冻结冰体就会融化,一般路基中部冰体的融化速度要大于两侧,这样在路基中就形成了一个带状的凹槽,凹槽中聚集了冻结体融化后的泥水,路面结构在行车荷载的作用下,路面中间就会开裂,融化后的泥水就会顺着裂缝被挤压出来,形成翻浆,久而久之,路面结构失去稳定发生破坏。
3.4市政道路路面塌陷病害分析
市政道路路面另外一个常见病害就是是路面塌陷,轻微的路面塌陷会导致行车困难,严重的路面塌陷则可能引发安全事故。导致路面塌陷的原因主要有几个方面:一是地下结构施工导致路基发生了破坏,如地铁施工、管廊施工等等,路面结构在外力作用下就会发生塌陷;二是路面上的积水不能有效及时的排除,积水就会从沥青路面的缝隙渗入到各结构层,在行车荷载的长期作用下就会发生路面塌陷;三是进行地下管线维修时,对路面进行开挖,在回填过程中没有严格按照沟槽回填要求施工,导致回填位置的压实度不足,后期路面就会在行荷载作用下发生塌陷。
4 市政道路路面结构病害防治措施
4.1开裂病害防治措施
对于市政道路路面结构开裂的病害,从设计方面的防治措施主要有以下几个方面:首先是在在设计前,加强对市政道路所处区域的气候进行调查分析,如对昼夜温差、全年最高温度和最低温度等等指标进行采集,并根据这些数据选择与之相适应的沥青路面材料;其次是对当地近几年的交通量和交通荷载情况进行调查,并对未来几年的交通情况作出合理的预测,综合考虑来确定路面结构的设计;最后是要对地下管线进行综合考虑,避免出现先铺路后施工管线的现象。总之,在设计前要对市政道路的前期情况调查清楚,根据实际情况进行路面结构设计,才能有效预防和降低路面结构开裂的病害。
4.2车辙病害防治措施
通过上文对市政道路路面结构中车辙病害产生原因的分析可知,路面沥青等原材料的性能是车辙产生的主要因素。因此,消除车辙病害,就要提高沥青混合料的质量,可以选择一些高低温稳定性好,抗老化性高的优质沥青材料,也可以添加一些新型的掺合料来提高沥青混合料的性能。同时,对于沥青混合料中的骨料,要选择一些级配良好、强度高、表面粗糙及与沥青粘附性大的材料,并对沥青等原材料进行科学合理的配置,设计出科学合理的配合比,以提高沥青混合料的整体稳定性、耐久性和抗疲劳性。
4.3翻浆病害防治措施
对于市政道路路面结构翻浆的病害,其防治措施从三个方面入手。首先要提高基层的防水性能,在设计时,要选用一些水稳定性好,板结效果强的材料作为基层填料,如石灰碎石、石灰矿渣等;其次是对于路基结构要采用一些排水性高的材料进行填筑,并在路基中设置排水层;最后是对于面层结构,要单独设置一层密集配的结构层,来防治翻浆。总之,翻浆是由于路基中的水在寒冷的地区冻胀引起的,因此要控制好路基中的积水排除和路面结构的防水性能。
4.4塌陷病害防治措施
市政道路路面塌陷的根本原因就是路基发生破坏引起的。因此,防治路面结构塌陷的前提是确保路基结构的稳定性。首先是在设计时对当地的雨水情况进行科学调查与分析,根据雨量情况设计路面的排水坡度与排水设施,确保路面不积水;其次是在设计中要明确对路基结构稳定性的要求,在路面结构层施工前,要对路基结构各项指标进行检测,不合格的路基不得施工路面结构层;最后是对地下管线的设计,尽量采用管廊的方式,避免日后维修再次破坏路面及路基结构而引起的塌陷病害。总之,路面塌陷既要从路面面层顶部进行控制,也要从路面底部进行控制。
5结语
市政道路的质量不仅影响城市的整体发展水平,更与人们的日常生活息息相关。因此,做好市政道路路面结构的设计工作,有效的预防路面结构病害的发生,对于提高人们生活质量和城市美化有着非常重要的意义。
参考文献:
[1]苗成涛.沥青路面结构设计现状及改善对策[J].交通世界,2016(1):20-21.
[2]刘原丞.路面的结构设计及病害防治探讨[J].四川水泥,2017(7):105-105.