杨杨杨远远
高速公路路面优化设计论文
1常安高速公路路面优化设计需要解决的难点分析
高温稳定性
常安高速公路工程项目所处地区为最高气温超过40℃的夏炎热区。在这种苛刻的环境下，必须要求路面混合料拥有极高的抗变形性能。同时，因为在这一个高速公路段，交通量较大且重载车比例高，这些都加重了公路路面负荷。此外，有部分路段为长大纵坡路段，高温条件下重载交通对长大纵坡段层间剪切滑动也产生不利影响。因此，在进行路面结构优化方案设计时，需要重点关注在高温条件下路面的抗车辙性能与抗剪性能。
水稳定性
工程项目沿线年降雨量约为1500mm左右，属于年降雨量＞1000mm的潮湿区。通过对湖南地区整体高速公路使用情况的分析，可看出部分路段的早期水损害问题仍然比较严重。因而，在进行路面结构优化设计时，必须充分考虑到混合料设计、原材料指标控制等对水稳定性方面问题。
低温抗裂性
常安高速公路工程项目所处地区的年极端最低气温低于－10．0℃，属于冬冷区。因此，进行优化设计时，既要保证路面拥有足够高温稳定性，又要确保其具备一定的低温抗裂性能。
抗疲劳性
高速公路的交通量大，且重载车较多，极易造成沥青路面结构层疲劳破坏现象的形成，因此，需在优化方案中采取相应的措施提高其抗疲劳性能。总之，在常安高速公路路面结构优化设计方案中，需要以解决重载交通下车辙病害问题和早期水损害的问题为主要方向。通过优化路面结构、合理设计混合料、严格控制施工质量，并对特殊路段特殊处理，达到减少早期病害、提高路面耐久性、降低全寿命周期成本的目的。
2沥青结构层的优化分析
在原设计中，沥青路面结构层为:上面层为4cm改性沥青SMA－13;中面层为6cm改性沥青AC－20C;下面层为8cm普通沥青AC－25C。进行优化设计时，结合路面结构层的厚度及路用性能，对沥青路面结构层进行如下优化。
沥青上面层优化
根据常安高速公路通车后的交通量预测，在初期没有太大交通量的情况下，路面荷载的影响深度主要在于中面层，因此从功能性和经济性这两方面考虑，在优化中，在上面层采用4cm厚AC－13C，沥青采用SBS改性沥青，在有效降低工程造价成本的同时，也能充分满足其功能要求。AC－13C采用石质较坚硬、耐磨耗的集料，如玄武岩和辉绿岩等，以确保抗滑磨耗表层的功能(如表1)。在此基础上，将地产的辉绿岩材料用于上面层，相比于SMA－13所需要的外购的玄武岩便宜，造价有所降低。并且，考虑到工程项目所在地为高温多雨潮湿区，在上面层采用AC－13C型沥青混凝土。
沥青中、下面层优化
原施工图设计方案的中、下面层结构为:中面层6cm的AC－20C、下面层8cm的AC－25C，沥青的中面层所在层处于整个路面结构的高剪应力受力区域，在高温地区重载交通条件下，中面层应具有较好的高温稳定性，因此，中面层需要采用高温稳定性较好的沥青混合料，沥青胶结料采用SBS改性沥青。沥青的下面层主要起承重层及粘结层的作用，同时还必须具有较好的抗疲劳性能和抗水损害性能，因此需要采用50#A级道路石油沥青。在优化设计中，将原方案中面层6cm的AC－20C调整为6．0cm的'Sup－20，胶结料采用改性沥青，并要求达到PG70－22级性能标准;下面层8cm的AC－25C调整为8cm的Sup－25，采用50#道路石油沥青，要求达到PG64－16级性能标准。
水稳基层优化
在原路面结构设计中，由于水泥剂量用量较高，水稳易产生裂缝，1cm的石油沥青表处不能起到抗反射裂缝的作用。因此，在优化设计中，水稳基层通过降低水泥剂量的方式来控制水稳裂缝的产生，同时采取有效的工程措施来延缓沥青路面的反射裂缝。在水稳基层和沥青面层之间设置防水粘接层，以便沥青面层的应力和应变因离开应力集中的接缝或者裂缝端部而得到降低。同时，加强加铺层结构的抗拉能力与抗剪能力。其中，在防水粘接层类型的选择方面，结合高性能聚酯玻纤布、稀浆封层、橡胶沥青应力吸收层(SA-MI)等三类防水粘接层的特点分析，优先选用1cm橡胶沥青应力吸收层来延缓沥青路面的反射裂缝。
3常安高速公路路面优化设计的对比分析
技术分析
传统的AC型沥青混合料采用悬浮密实型连续级配，高温稳定性较差，即使对其级配进行调整，也难以避免传统设计方法的缺陷。而传统的马歇尔设计方法采用击实成型试件，不能准确模拟路面压路机实际碾压的揉搓效果，因此导致试件油石比往往较实际路面大0．3%至0．5%。而在优化设计方案中，引入Superpave技术从施工检测及工程应用效果来看，Superpave设计的沥青混合料表面均匀、密实，高温性能有较大程度的提高，抗水损害性能良好，其各方面性能均优于传统的悬浮密实型AC混合料，能提高整体的路面性能，特别是高温抗车辙性能。
路面基本建设费用分析
优化方案较原设计方案将有效提高路面性能和延长路面使用寿命。并且，通过清单报价计算，优化后的主线路面结构比原设计路面结构可节约基本建设费用2219万元。
使用效果分析
目前，我国高速公路沥青路面的研究和发展方向是，延长沥青路面的使用寿命，减少早期损害，更好的体现全寿命周期成本设计理念。通过上述分析所得，常安高速公路路面结构优化将在解决原工程项目中的特点及难点问题，在保证路面优质服务功能的基础上，实现路面“耐久、节约、环保”的目标。
4结束语
优化设计的目的在于，在保证使用功能的前提下，能有效降低造价。而通过综合评估得出，原设计路面结构建筑安装工程费预算为83556．84万元;优化后路面结构建筑安装工程费预算为80450．27万元，优化后路面结构比原设计路面结构节省造价3106．57万元。二者对比可看出，常安高速的路面结构优化方案既节约了投资，也保证了路面结构的使用功能，在经济上和技术上均是可行的，且技术经济效益明显，能有效降低工程造价。
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高速公路桥梁设计的安全性评价探讨论文
摘要 ：本文文章主要根据当前国内的高速公路桥梁设计领域进行研究，并结合省内某段高速公路桥梁建设项目为主要研究对象，通过对高速公路路线总体规划的探究，以及对公路桥梁设计的安全性评价进行深入的分析。本次关于高速公路桥梁设计安全性评价的探讨与分析，目的就是对于我国公路工程建设项目发展领域中所存在的一些问题进行研究，提出一些公路桥梁设计安全性建议和科学方法，之后进行定性定量分析问题，以便有助于进一步提高我国高速公路桥梁设计的安全性。
关键词 ：高速公路；桥梁设计；安全性；实践
高速公路桥梁设计工作是公路工程中重要的组成环节，包括桥梁的测量、设计、施工、养护、管理等。随着近些年的不断发展，我国高速公路事业也在持续前进的过程之中，尤其是在“十二五”规划发展时期。根据国家统计局的数据信息显示，截止到2014年12月份，全国范围内的高速公路通车里程已经达到了85000公里，在这种发展背景环境下，关于我国高速公路工程建设安全以及交通安全的理论与实践领域的研究工作是势在必行，也是适应新时代社会发展的实际要求。本文重点以高速公路桥梁设计的安全性进行研究与分析，就以我省某段高速公路工程项目为例。
一、高速公路桥梁设计案例工程概括
该区间段高速公路全长为公里，公路工程专业的设计人员在设计之初将速度设定在110km/h，该段高速公路为双向车道，由于该段高速公路所处地势比较复杂，并且公路全线的桥梁比较多，其中就包括了大桥与特大桥10座，所占的公路长度范围也达到了公里，基本占到了总长度的62%。因此，当地相关管理部门为了加强与提升该路段设计以及桥梁设计的安全性，有针对性的'进行了一系列的安全性评价管理机制。
二、高速公路桥梁设计安全性评价
（一）关于高速公路桥梁设计安全性评价体系的构建
交通安全一直都是国家重点强调的社会安全问题，尤其是在一些地势相对复杂多变的高速公路工程建设领域，加强其安全性对于保护人们群众的生命与财产安全至关重要。在本次关于高速公路桥梁设计安全性评价的探讨与分析过程中，首先在于对安全性评价体系的理解与构建。根据该段高速公路的实际情况，笔者认为可以从两大方面重点操作下去：一是高速公路跨线桥对其相交道路、铁路、通航河流等相关交通安全的不利影响的方面；另一个方面则是该段高速公路桥梁工程本身的规划与设计。包括桥梁的安全性结构、施工质量、以及桥梁上所通车量的交通安全性。高速公路桥梁设计安全性评价体系中，详细的介绍了有关桥梁设计安全性评价分析的主要内容。分别是桥梁引线、桥梁断面、相交道路等。在桥梁引线环节中主要体现在对其速度协调性的安全评价；在桥梁断面安全性评价环节主要包括对桥梁横断面的安全性评价、对桥梁防撞护栏的安全性评价、对桥梁桥面铺装的安全性评价、对桥梁桥面排水系统设计的安全性评价；在相交道路安全影响这一环节，主要体现在对桥梁墩台施工设计、构架、质量建设的安全性评价、对桥梁防护网的安全性评价、对桥下净空地带进行安全性评价、对桥下视距的安全性评价等。在第二部分内容重点针对其中的桥梁引线和桥梁断面进行安全性评价分析。
（二）高速公路桥梁设计安全性评价的科学方法
1.速度协调性安全评价方法高速公路桥梁引线中的速度协调性对于桥梁的总体安全与发展规划相当的关键，在这里假设该高速公路桥梁路段的平均设计行驶速度为V1，将桥梁引线路段的运行速度设为速度V2，得出了二者之间的差值△V=丨V1-V2丨。假若△V的绝对值小于10km/h的时候，则说明该路段桥梁引线的速度协调性较好，假若速度在10—20km/h之间，则代表还是在条件允许的范围之。假若速度大于20km/h，则就说明桥梁引线的速度协调性表现不良，这个时候就需要相关人员重新进行桥梁引线路段的调整与设计。
（三）高速公路桥梁断面安全性评价方法
关于高速公路桥梁断面安全性评价，分别是桥梁横断面、防撞护栏、桥面铺装、桥面排水等。关于桥梁横断面的安全性评价，综合考虑到对交通运行安全的影响，包括其路段的设计速度、公路桥梁设计的长度以及该桥梁路段交通流量的大小。在桥梁防撞护栏的设计领域，对其进行安全性评价与分析可以实施安全等级分类。对于桥面排水这一环节，重点可以根据桥梁工程所设计的交通流量以及泄水孔的泄水能力等方面进行评价。
三、结语
随着我国高速公路事业的不断发展，会存在一系列的问题与矛盾，这些都需要我们及时的发现与解决。本文主要基于高速公路桥梁设计安全性评价进行的研究与探索工作，这些在文章中都做了较为系统的分析与总结，包括高速公路桥梁设计安全性评价体系的建设，以及对各项安全评价工作进行的方法分析。总而言之，关于高速公路桥梁设计的安全性评价，并不只是人们传统意识中单纯的对交通安全性进行评估，更重要的安全性评价内容还包括对公路桥梁的设计问题、质量水平、以及周边相交道路、铁路、河流对交通安全的影响。各地区应该根据道路不同的现状区别对待，在高速公路桥梁设计与规划建设的过程中，应当在按照国家行业标准规范进行操作的前提下，对一些具体安全性评价内容作出适当的调整与修改。在该段高速公路桥梁工程总体概况中也提到了这一点，这也是值得注意的地方，在该段高速公路上桥梁引线路段的小客车运行的速度应当控制在100－110km/h，而那些大货车、超大货车应该控制在70－80km/h。
参考文献：
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