弹石路面的设计、施工及养护探索

2017-07-13 15:24杨丽兰
中国科技纵横 2017年11期
关键词:养护措施设计施工

杨丽兰

摘 要:在中国,主要铺设材料为石料的道路已經被广泛运用,这种弹石道路近些年来被广泛地运用在乡村道路的翻修、建设与修葺上,因为其有易翻修、成本较低,材料易取得的优点。我们将结合在很多农村道路实践中的调查,对这种路面的设计、施工及养护进行相关探索。

关键词:弹石路面;农村道路;设计施工;养护措施

中图分类号:U416.2 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)11-0143-02

引言

在我国新农村建设的背景中,加快农村公路建设的主要工作和任务,是建立在对于农村社会经济全面发展促进的背景之下的。道路的建设是为了能够方便农民的出行,云南省根据交通部的规划要求,提出到2005年底云南省乡镇通油路比率要达60%,18%的行政村通油路,为此,云南省全省近三年将建设近6600公里沥青路、水泥路和弹石路,使通乡公路路面硬化的乡镇将达1280个,比率为82.8%;到2008年基本完成通乡公路路面硬化目标,届时将完成5000公里水泥路、沥青路,20000公里弹石路的建设规模。一般的道路存在耗费材料金钱巨大,而且面临翻修不易的问题。正因如此,我们才需要结合农村的实际情况应用建设成本低,施工简易、能够满足当地交通需求的弹石道路。

1 应用现况

由于弹石路面独特的构造特点(之后会有较为详细的说明),现在很多村镇,特别是石料丰富的山区都兴修这种路面。还有很多陡峭的山坡,没有很好的地基基础的道路也都兴建这种道路。“通村油路”的工程是当地主管部门为了能够响应交通部的号召和要求进行的积极举措,弹石路面是能够就地取材,而且易于养护的公路,这种造价更低、耐用的道路工程造价一般可在每公里40万元以下。养护投入比较简便易行,维护成本低。

1.1 路面的优点

弹石路面具有较好的抗滑性能,方便取材,譬如在石料丰富的山区,节约了高端材料的耗费,直接可以就地取材。成本较低、技术简易。路基压实度要求不高,施工期便能开放交通,而且便于群众投工投劳。我地区在2005年到2010年时间段内约修建了600多公里弹石路,在眼下看来,的确在很大程度上提升了原是毛路和砂石路的农村公路,也节约了很大一笔建设资金,是一项不错的的重要举措。

1.2 路面的缺点及注意点

弹石路面不如沥青路面平整,行驶在道路上产生的噪音也较为扰民。行驶感觉较差,容易颠簸,令人产生身体不适之感,所以应加强路面厚度与道路的陆地强度。

2 设计构造

结合当地的地形状况与地基强度适用性,一般采用面层设计与基层设计相结合的设计理论。

2.1 面层设计方法

一般来说,从工程测量学与工程力学的角度思考,为了受力的均匀性和施工是否合理,建议使用矩形的块石来铺设道路。行驶车辆的车轮的着地面积决定了其尺寸的大小。铺设过程中要确保块石不能够变形、塌陷或者翘起,这样会对过往车辆及行人产生威胁。所以,经过实验与实践的分析,采用大量的非整齐块弹石,一条整齐块砼弹石(个旧~尼格温泉整齐块弹石路面改造工程,全长56.1KM)。

2.2 道路地基的设计

2.2.1 依据与流程

弹石道路的基层设计大致的流程也与沥青路面大同小异。概括的来说,可以分为:收集相关数据,拟定初步组合方案,计算检验与结合实际情况进行比对修改。在进行前期的探视路面设计时,根据《云南省弹路面技术标准》(试行)中设计依据中规定“弹石路面结构受力具有柔性路面的特征,可采用等效模量、等效厚度法,沿用常规的以弹性多层体系理论为基础的沥青路面设计方法进行设计。

2.2.2 给排水方面

弹石路面存在上下贯通的缝隙连接结构,下雨就会使雨水顺着这些缝隙直接进入到块石中间。雨势若大的话,必定会使块体的形状强度发生不良改变。但是,我们虽然不能改变整个道路的设计结构与块石的特征,但考虑提高用材的相对强度、面石的质量,或者密封块石之间的缝隙,做好地表排水等措施来延长其寿命。

3 施工流程

上文也提到,弹石道路之所以在乡村应用广泛,因为其施工的便利简单、技术要求不高,而且因为需要手动铺设,也给当地村民提供了工作。增加了他们的收益。

对于弹石道路的施工过程,总结来说,便是弹石加工→路基整型 →基层施工→垫层料到位→块石排砌→成型碾压进行初期养护。接下来对最重要的几步重点叙述一下。

3.1 弹石加工施工

主要可以分为非整齐和整齐弹石路面面层施工。前者可以概括为以下几个步骤:块石的加工,定桩,散布,开放道路等。弹石的结构与一般的沥青不同,所以对于整齐与非整齐道路的施工工序要求也有所不同。后者的流程更为复杂,增加了类似初压与二次施压、清扫等的步骤。

3.2 基层地基的施工

弹石道路主要以石料为主要铺设材料。其主要的工序可以为:路槽的修整→备料传输→铺料→搅拌匀和与整形→碾压→接连缝的整合处理。

3.3 垫层料到位施工

砂垫层是弹石道路结构中一个承上启下的关键部分。它承载了整个道路,使路面块体整合镶嵌在一起。因此,要加强其厚度与强度,并且限时完成。

4 损害原因与养护方法

4.1 原因分析

4.1.1 雨水的侵蚀与聚积

前面也提到这种弹石道路的结构特点,便是会有连接缝隙,很容易让雨水进入,容易让块石翻起壅包。

4.1.2 过往车辆的重量

道路和桥一样,都有一定的承载能力。当承载过大,或者某段时间内荷载过大,就会对道路产生极大的损害。车辆若负荷较大,会使道路出现一些局部沉陷或坑槽的病害现象。

4.1.3 温差

道路会因为温度的变化而产生类似于热胀冷缩的物理效应。而使道路受损。当然,这个因素并不主要,因为弹石道路的块石之间存在缝隙,在这个热胀冷缩的过程中给予了一定的空间与时间的缓冲。

4.1.4 路缘的约束

边缘约束在横向与纵向约束了块石的不稳定因素发展。若没有路缘的约束,会使间隙增加,嵌挤作用降低,造成恶性循环。

4.2 养护方法

整体的结构与铺设流程无法改变,但可以针对病害产生的原因,进行分析与找寻方法养护道路路面。

4.2.1 提高使用石料的质量

石料虽然量多而且成本较低,但是一定要杜绝施工工艺中偷工减料的现象。

4.2.2 定时检查修补

定期进行休养保护工作,并派遣专业人员进行指导。譬如可以修补坑槽、翻浆,路缘石的维修等。

4.2.3 做好地上排水设施

雨水在块石间隙之间的渗透与累积,对路面产生了极大的影响。做好地上排水系统,也是保护了块石的结构,延长道路的寿命。

4.2.4 增加过往车辆的检查

增設过往车辆的荷载检查站点。严禁或规定一天内的总荷载吨数进行放量通行。同时,增加量对偷行、私自增加荷载过往车辆车主的惩罚力度,大力打击其违法行为。

4.2.5 不利于发展的道路进行改建

重新规划道路结构与布局,利用弹石道路的特点将不适合继续使用的道路全部翻建或改建。

5 结语

弹石道路对现中国的众多乡村经济建设起到了至关重要的作用,其用料简单,施工技术要求较低,容易翻修,耗资成本低,是很多偏远地带修建道路走出大山的首选方法。对于其设计工程施工方面,还可以做到更加的人性化与科技化并存,这还需要我们不断的努力。

并且,同时我们不可忽视的是对道路的养护方面,其独特的结构与铺设,相对应的必然带来一些不足之处,所以应加强这方面的意识与行动力度。在低成本高收益的同时,保证最长使用时间,达到最高利益。相信随着弹石道路的发展,适用范围会更加广泛。

参考文献

[1]薛正雄.弹石路面施工控制和检评方法探讨[J].西南公路,2009,(02):8-10.

[2]段孟贵,沈永峰.弹石路面典型病害成因与养护措施研究[J].公路交通科技(应用技术版),2014,(06):1-4.

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[5]云南省弹石路面技术标准(试行).云南省公路局,2007.

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