路面新结构研究论文

摘要：近年来，随着国民经济的快速发展，交通量迅猛增长，现有的公路已不堪重负，难以承担交通运输发展的需求，因此国家、地方各级部门加大了对交通基础设施的投入，江苏省提出对干线公路网实施网化改造工程，扬州市提出了“通达工程”和“131”工程，对区域内干线公路逐步实施改造。笔者参加了区域内多条公路改造的设计，对公路改造设计有一定的体会和认识。 关键词：公路 改造 1 老路现状调查由于是对原有公路改造，对老路现状调查十分重要，老路的现状直接影响到改造方案、工程投资。平、纵线形现状本区域内老路一般建于20世纪六、七十年代，建造时一般无正规的平、纵线形设计，所以老路的平纵线形通常达不到设计要求，需要部分调整。只有对老路的平纵线形有基本了解，才能决定线形调整的幅度，一般情况下，对老路平面需测试弯道数、偏角大小、弯道半径、交点间距等，对老路纵断面需测试坡度、坡长等指标。老路如果线型较好或者可以通过微调能达标的，在平纵面设计中均考虑充分利用老路；如果老路线形极差，如弯道多、偏角大、半径小、交点间距极短，且受地形、地物的限制，则考虑改线。路基、路面现状路基、路面现状调查包括路基、路面宽度、结构形式及近几年大修改造情况等。只有对老路路基、路面情况充分了解，在路面结构补强设计时才能心中有数，设计方案才能经济合理。弯沉测试为评价老路路面结构的整体强度，应对老路面进行弯沉测试，对测试结果应根据弯沉值大小、路面结构情况分段整理计算，以便于下阶段路面结构补强设计。桥涵现状区域内河网密集，一般公路上桥涵较多，对老桥涵拓宽改造还是拆除重建由老桥涵现状决定，所以应对老桥涵的跨径、净宽、荷载标准、结构形式、使用情况、是否为碍航建筑物、桥头接线线形等做充分、详细的调查，对大、中桥荷载标准不能确认时，应做承载能力试验。2 主要技术指标的选用公路等级公路等级应根据公路网的规划和远景交通量，结合公路的功能、性质从全局出发综合确定。设计车速设计车速一般根据公路等级采用，但是在实际应用中，应结合公路的功能、性质、交通组成等综合确定，特别是对于老路改造工程，应顺应地形地物，在保证行车安全、舒适的前提下，从经济合理的角度出发，灵活地选用。对位于城市出入口的一级公路，混合交通严重，车速不宜太快，可参照城市道路标准，采用80km/h的设计车速；对于二级公路，一般情况下应采用80km/h设计车速。路基标准横断面路基横断面直接影响到工程的规模和投资，路基标准横断面应根据公路等级、交通量预测分析结果选择，同时又应综合考虑路段功能性质及交通组成，结合地形、地物、城镇规划，注意到绿化美化和环保，采用既能满足道路通行能力、与城镇规划相适应又经济合理、适应地形地物的横断面。一级公路路基标准横断面区域内改造为一级公路的均为区域间干线公路，不但交通量大，而且本区域内一般公路沿线村庄密集，混合交通比较严重，根据《公路工程技术标准》和本地区经验，为适应集镇城市化的发展，一般采用快慢行道分开的三块板形式。快车道采用双向4车道，单向行车道宽2×，中央采用双黄实线分隔对向行驶的交通流，两侧各2m的绿化分隔带，2×5m慢车道，2×1m路肩，路基全宽为32m。见图1。二级公路路基标准横断面二级公路路基横断面一般采用一幅路形式，宽度根据交通量及交通组成采用，一般分三种情况：⑴、如交通量较小，混合交通也不太严重，则路基全宽12m，路面宽9m；⑵、如交通量一般，混合交通一般，则路基全宽15m，路面宽12m；⑶、如交通量较大，混合交通也较严重，则路基全宽17m，路面宽14m，并且用车道线划分快慢行道。路肩可根据实际情况采用土路肩或采取硬化措施。3 路线线形设计设计原则公路是一种带状构造物，在保证使用任务和经济合理的前提下，应尽可能保持较高的安全性和舒适性。公路线形是三维的立体线形，为方便设计施工操作，将其简化为平、纵、横三方面描述，线形设计应对这三方面进行综合设计，保持各要素间的协调一致，做到平面顺适、纵坡均衡、横面合理。公路的线形运用在很大程度上取决于工程投资与线形舒适性的平衡。在线形设计中应着重考虑线形的连续流畅和立体线形设计，并应顺应地形，地物，注意和环境协调一致，对于老路改造工程应灵活运用线形设计指标，在困难地段适当调整，在满足线形要求的前提下，充分利用老路。平面线形设计平面线形设计时，在一般较为顺直的路段，尽可能采用较高的指标进行调整，以求改造后的良好行驶条件下；在较困难路段，应充分利用规范允许的曲线组合，在满足技术指标的前提下，充分利用老路；在老路线形极差且又受地形地物限制无法调整时，应考虑改线方案。对于老路改造工程，路线定线时，应以老路为主要控制物，充分利用老路，同时还应将大型建筑物、大河等作为控制点。穿越城镇区时，应注意结合地方发展，尽量与城镇规划相协调。在平面线形方案初步形成后，应征求沿线地方政府及交通主管部门意见，尽量让路线方案使各方满意。纵断面设计纵断面设计时，应注意以下几方面：1、满足各控制点的高程要求纵断面控制点一般有桥梁、相交道路、城镇等。桥梁设计高程应满足桥下通航净空要求及设计洪水频率要求的泄洪断面要求；对立体相交的道路要满足本路和被交路的行车净空要求，对平面交叉的道路要顺适衔接；路线穿越城镇时应尽量和地形、地物相一致。2、充分利用老路路面结构在一般路段，路线的纵断面设计与路面结构的补强设计是相辅相成的，纵断面拉坡时，应尽量拟合老路，避免大填大挖。在老路路面情况较好时，为充分利用老路路面结构，尽量不要开挖老路，使补强厚度最大限度地接近填高。3、其它老路改造纵断面设计时，为充分利用老路，一般纵坡较碎，坡长较短，但在有条件时，还应尽可能取较高的指标，以求良好的行驶条件，并适当注意平纵组合，使纵断面方案不但经济合理，而且有良好的线形。4 路面结构补强设计路面结构补强设计时，应根据原老路路面结构具体处理。旧水泥混凝土路面当老路路面为水泥混凝土路面时，一般先测试混凝土板块弯沉，根据弯沉测试结果综合路面其它情况先对老路面进行处理。当老路面较好时，对老路面不予处理；当老路面一般时，对混凝土板块进行钻孔压浆处理；当老路面较差时，应新浇砼板块。在对老路面处理后，一般要在上面加铺补强层。本地区一般采用沥青面层作为老路面的加铺层，这种形式的路面结构能吸收两种材料的优点，“刚柔相济”，即旧水泥砼提供了稳定、坚实的基层，沥青路面提供了行驶舒适的面层。为防止和延缓旧水泥混凝土板的反射裂缝的发生，通常要在旧水泥混凝土裂缝和接缝位置铺设土工格栅、土工布或粘贴改性沥青油毛毡。有条件时沥青表面层采用改性沥青SMA结构，其防反射裂缝的效果更好。旧沥青路面旧沥青路面对病害较严重路段应根据实际情况处理。当面层、基层裂缝较严重时，应开挖处理，然后在沥青补块上铺设玻璃纤维格栅；对较大的沉陷，应查明原因，翻挖处理。一般路段利用老路路表弯沉测定结果，计算出代表弯沉值，并反算成老路路面当量土基回弹模量，再按弹性层状体系理论计算加铺补强层厚度。在加铺前需刨毛老沥青面层。旧碎石路面对泥结碎石、级配碎石路面改建成高级路面时，一般将旧路豁松、打碎，掺灰处理，使其成为底基层，然后再根据弯沉情况加铺补强层。5 桥涵改造设计对老路改造工程，桥涵一般需拆除重建或拓宽改造，决定桥涵拆除重建还是拓宽改造主要从以下几个方面考虑：1、原桥涵是否满足设计荷载标准，不满足，能否通过适当加固达标；2、原桥涵是何种结构形式，服务年限多长，使用状况如何，利用价值是否大；3、原桥涵是否满足排洪要求，航道上桥梁是否满足通航要求；4、是否限制路线平、纵面线形，使路线指标不能满足技术指标，或能满足而导致不能充分利用老路，在经济上得不偿失。对老桥涵进行上述四方面分析，在经济上、技术上进行比选，根据实际情况决定老桥涵拆除重建或拓宽改造。本区域内一般老桥涵均荷载标准低，结构形式较差，加固改造技术复杂，工程难度大，而且许多老桥为保证桥梁和河道正交，桥头接线线形较差，所以老路改造时大多数拆除重建，小部分情况较好的拓宽改造。

其实还是自己写更好些.

是指为保持公路经常处于完好状态，防止其使用质量下降，并向公路使用者提供良好的服务所进行的作业。公路养护统一划分为日常养护、定期养护、特别养护和改善工程四类。公路养护管理的目的是充分实现公路的使用功能，并不断提高服务水平。如何搞好公路的养护管理，是摆在公路管理部门及经营企业面前一项长期而艰巨的任务。 （一）当前我国公路养护管理中存在的主要问题 1、预防性养护严重滞后 我国高速公路建设速度非常快，20年的时间就建成了4万公里，由于建设速度过快，养护管理明显滞后，从全国范围来讲，至今还未形成有效的管理体系。高速公路养护技术标准没有完善，很多一般公路的养护规范不适应现有高速公路。从专业层面上来讲，对预防性养护重视不够，而且没有形成规模，制约了养护工作的发展，如果能够积极开展预防性养护，就可以及时处理存在的质量隐患，节省养护成本，提高养护效率。 2、新材料的研究与应用规模化程度不高 一方面体现在各地盲目引进新材料，但是往往材料内在机理及运用中的关键技术没有搞清楚就开始使用，结果以失败告终。另一方面新材料的研究力度也不够，在国内主要集中在大专院校、科研所等研究机构进行研究，仅限于研究传统问题，并且处于实验阶段，没有形成规模效应和材料品牌。 3、国内新设备的研制没有形成产业 现在国内很多新设备在研制过程中过多注重建设时期的设备研究、制造，而真正以养护为出发点、适应养护市场的新设备研制不多，没有形成产业和气候。4、资源节约和绿色养护意识不强 建立资源节约型、环境友好型社会，在国内意识还不是很强。就高速公路来说，体现在建设时期土地的大量占用造成水土的流失问题、水系及植被的破坏等；目前在管理时期是否形成了绿化带，材料再生利用是否达到最大化，确实都值得好好研究。 5、养护运行机制落后 对养护管理强制性要求，缺乏足够的认识及有效的法律约束，主要表现为对养护责任事故追究不力，监管不严，处罚过轻；对养护资金投入不足，对科技进步重视不够，尚未建立起现代企业制度。（二）公路养护发展趋势 1、路面检测智能化 路面检测智能化分为两个阶段，首先是路面检测的自动化，与之相适应的许多路面检测设备应运而生，如路面综合检测车、横向摩擦力系数检测车、弯沉仪、激光平整度仪等等，通过这些检测设备进行路面数据自动采集。大部分路面检测设备技术是成熟的，但是路面综合检测车目前在国内还处于研究、探索、试用阶段，还没有形成规模，最具有代表性的是武汉大学和南京理工大学的路面综合检测车。第二是路面管理专家系统，其功能是将路面检测数据进行储存和分析，通过数据处理评定路面使用性能和提出养护对策。2、预防性养护的常态化从目前国内养护情况看，基本上都是事后性养护，就是出现了病害才去处理问题，而真正实行预防性养护有个过程，并且取决于智能化数字处理的准确性。3、养护设备的一体化 随着高速公路的不断发展，社会对高速公路的要求随之增高，要求高速公路提供快速、安全、高效的道路运输条件，如继续采取传统的修补坑槽、裂缝等的方法，耗时长、效果差，影响道路安全畅通，其发展趋势必然是养护施工设备的一体化。如美国、德国、日本等国家生产了现场热再生养护列车，它代表当今世界养护施工机械化、一体化的发展方向，集加热、铣刨、摊铺等功能于一体，每工作日可以对1～2km沥青路面进行再生养护，大大提高了养护效率，减少了占道时间。4、养护材料的节能环保化 沥青路面材料再生利用可以缓解资源压力，有利于环境保护和降低养护成本，受到了各国的普遍重视。欧美发达国家经过多年的系统研究，开发了五种再生方式以及一系列成套设备，已经形成了一套比较完整的再生技术，达到了规范化和标准化的成熟程度，部分国家出台了相应的政策法规强制规定废旧沥青路面材料必须进行再生利用。我国还处在引进、消化、试用阶段，我国大部分高速公路的沥青路面铣刨料没有得到充分的再生利用，不仅破坏了环境，浪费了资源，而且增加了成本。因此作为公路建设的工作者们非常有必要增强环保节能意识。5、路面结构材料的新型化 普通沥青路面设计寿命为15年，也就是说在15年内沥青路面需进行大修养护。一方面大修养护过程中需要花费大量的时间，占用过往车辆在途时间；另一方面在石油资源日益紧张的情况下，15年进行一次大修养护经济上不尽合理，为此部分国家不惜重金研究开发路面新结构和新材料，以最大限度地延长沥青路面使用寿命。 6、养护施工社会化 在世界范围内发达国家高速公路管理部门与养护施工单位基本分离，其社会化程度高不高，取决于养护管理水平、技术能力的高低，我国养护管理也逐渐在向这个方向转化。 （三）养护管理对策 1、顺应高等级公路发展趋势和产业特点，在建立高等级公路养护管理体制时优先考虑集中统一原则集中是指领导权的集中，要求必须实施严格的分级管理；统一主要是指对高等级公路的养护管理要统一标准、统一规划、统一调度。顺应社会主义市场经济要求，大力培育并开放高等级公路养护市场，真正实现管养分离。实现养护管理用人机制和用工方式走向社会化，公路养护维修要面向建设市场，通过招标选择施工队伍，建立养护工程的竞争机制，养护工程实现从计划任务形式向合同管理形式的转变，以适应高等级公路养护工程的特点。2、专业化的养护队伍只有人员精干、技术全面、训练有素、机械配套、安全措施完备的专业化养护队伍，才能完成高等级公路各种突发事故的抢修工作。实现养护工程由经验型向专家系统型的转变、养护质量评价标准从"好路率"指标向综合服务水平指标的转变。建立和完善高等级公路养护管理数据库，充分发挥路面管理信息系统（PMS）、桥梁管理信息系统（BMS）及养护维修工程专家决策系统的主导作用；采用国际通行的服务类行业星级评价标准，对高等级公路的使用能力与服务水平进行综合评价。 3、加强政府对公路行业的监管力度政府要制定相应的运营高等级公路的养护技术标准、操作规程和规范，养护作业实行社会监理、政府监督。对新建高等级公路的设计与施工，明确规定有关养护管理方面的要求。强制设计中的养护管理技术