道路路面白改黑设计要点分析

2019-02-17 05:35卓弦国
四川水泥 2019年12期
关键词:面层碎石路基

卓弦国

(福建省林业勘察设计院 350000)

随着城镇居民生活水平提高,汽车已成为城镇居民活动不可缺少的交通工具,与之相配套的城镇道路,这几年也迅速发展。但早期建设的城镇道路,局限于资金投入少,多选择比较经济的水泥混凝土路面。然而,日益增长的交通量,特别是大量超载车辆的长期运行,导致水泥混凝土路面产生大量破坏性病害,而在原旧路位置重建道路又会耗费大量宝贵的建设资金和资源,因此,道路路面白改黑(即:充分利用现有道路水泥混凝土路面,花费少量资金,在道路水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土面层,从而提高行车舒适性、稳定性,并美化城镇景观,降低城市噪音。)成为目前最受欢迎的解决方案。

本文结合实际工程项目,从设计角度出发,对道路路面白改黑设计要点进行分析,希望能够起到抛砖引玉的效果,为道路路面白改黑工程起到一定的参考作用。

1 工程背景

某工程道路为国省干线,原建设标准为二级公路、设计速度60km/h、水泥混凝土路面,位于某镇镇区。目前,该道路已成为该城镇的主干街道,经过长期超负荷使用,水泥路面已出现不同程度的病害,已影响到行车、行人安全。为改善道路交通通行条件,美化城镇景观,对该段道路路面进行白改黑工程。

2 设计要点分析

1、深入现场,调查收集道路环境状况、养护情况、外观病害、交通量、交通设施等资料,对路面结构进行检测,对调查检测结果数据整理分析。

本项目道路现场周边气候、水文、地质环境比较稳定,道路养护情况整体较好,除本项目范围内排水沟、涵洞淤泥淤积造成排水不畅外,未见明显影响路基稳定的情形。通过路面的外观调查分析,本项目内道路水泥混凝土路面整体状况较好,但局部水泥路面板块存在断裂类病害,如破碎开裂、角隅破坏、纵向裂缝、横向裂缝等。通过交通量调查分析,本项目道路能适应交通量需求。通过沿线交通设施调查,本项目交通设施系统完整,部分标志牌损坏缺失。通过对路面弯沉检测、钻芯取样结果分析,本项目旧路面结构为24cm 水泥混凝土路面、20cm 水泥稳定碎石、20cm 级配碎石,未见明显需路基补强段落。

2、确定原有道路水泥混凝土路面病害处理方案。

根据本项目外业调查资料,局部水泥路面板块主要存在断裂类病害,如破碎开裂、角隅破坏、纵向裂缝、横向裂缝等,将病害逐板绘制至道路平面图上,形成病害分布图,以直观展现原有水泥路面病害状况。断裂类病害主要是水泥混凝土板出现了的贯穿全厚的裂缝,面层结构的整体性被破坏,路面的承载能力降低。而路基的不均匀沉降、路面水的下渗是导致断裂类病害的产生主要原因。因此,本项目道路白改黑确定了原有路面的断裂类病害处理方案。

方案一、仅更换面层。

挖除水泥混凝土面层,水泥稳定碎石基层完好(无明显松散、坑洼、裂缝、沉降等,否则进行方案二处理),新修补水泥混凝土面层。

方案二、更换基层及面层。

挖除水泥混凝土面层、水泥稳定碎石基层,级配碎石底基层完好(无明显松散、坑洼、沉降等,否则进行方案三处理),新修补C15 素混凝土基层、水泥混凝土面层。

方案三、更换底基层、基层及水泥混凝土面层。

挖除水泥混凝土面层、水泥稳定碎石基层、级配碎石底基层,路基完好(无明显坑洼、沉降、变形等,否则进行方案四处理),新修补级配碎石底基层、C15素混凝土基层、水泥混凝土面层。

方案四、路基加固,更换底基层、基层及面层。

挖除水泥混凝土面层、水泥稳定碎石基层、级配碎石底基层,对路基进行加固,采用级配碎石对破坏部分进行换填,换填深度为破坏或变形深度,新修补级配碎石底基层、C15 素混凝土基层、水泥混凝土面层。

3、对水泥混凝土路面铣刨。

水泥混凝土路面铣刨后,形成齿状的几何表面,有利于新旧路面材料的良好结合,也可调节路面标高,铣刨厚度一般为1~3cm。

4、确定路面防渗水方案。

水下渗是路面病害产生的主要因素之一,尤其是多雨地区,必须十分重视,必须做好路面防渗水,确保路面具有良好的使用质量,延长使用寿命,保证路面稳定和强度。因此,为防止水通过纵、横缝下渗到路基,造成路基塌陷、流失等病害,本项目所处位置属于中亚热带海洋性季风气候,同时又具有一定的大陆性气候,多雨易涝,采取对水泥混凝土路面的纵、横缝进行清理,重新灌缝,再施工一层稀浆封层的措施,使水泥混凝土路面密封防水。

5、确定路面补强方案。

在道路水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土面层后,当下层刚性的水泥混凝土层发生位移反应到上层沥青混凝土,又超出上层沥青混凝土的承受能力时,上层沥青混凝土就会开裂,产生裂缝,这种裂缝为反射裂缝。玻璃纤维土工格栅能有效地控制、延缓及阻止反射裂缝的发生。因此,本项目采取满铺玻璃纤维土工格栅来应对反射裂缝。

6、设计沥青路面结构。

交通量是设计道路路面结构的重要依据,本项目根据现场交通量调查分析,在沥青混凝土设计基准期内的交通等级为重交通。改性沥青具有抗车辙、抗开裂、耐磨耗、寿命长的特点。因此,本项目采用改性沥青。经过多次反复结构验算,确定本项目沥青加铺层结构,即:6cm 的AC-16C 中粒式密集配改性沥青混合料和8cm 的ATB-25 密集配沥青碎石混合料(兼作调平层),沥青层之间设粘层,黏结上下层沥青层。

(1)完善路基排水系统

路基的稳定性也与水有着十分密切的关系,水与土石的相互作用,可以使路基软化,强度和稳定性降低,并可产生沉陷、管涌、翻浆等病害,给道路造成危害,采取合理的排水措施(边沟、截水沟、排水沟、跌水和急流槽、涵洞等)是有效保证路基质量的关键。根据本项目外业调查,本项目范围内存在排水沟、涵洞淤泥淤积造成排水不畅。因此,本项目进行清淤工程,并对排水设施损坏部分进行修复,对排水不畅路段采取增设涵洞或雨水管网的措施。

(2)道路平纵面设计

道路平纵面设计是根据交通量分析确定的道路等级,再按照国家规范要求设计,预留建设空间,尽量减少拆迁和用地,并与城镇规划、生态和环境协调,满足使用功能要求。本项目为利用旧路进行白改黑工程,根据现场交通量调查分析,原旧路的指标能满足交通量需求。因此,为最大化利用旧路,本项目的平纵设计,完全利用原旧路。

(3)横断面设计

道路的横断面设计服务于道路定位,断面的布置要符合规范,合理组织安排,同时,还要满足路面底下各种设施的埋设要求。本项目为利用旧路进行白改黑工程,因此,横断面布置,完全利用原旧路。

(4)交通组织设计

道路的交通组织就是汽车行人要根据沿线标线、标志牌及各种诱导设施的引导有序行驶,是行人行车安全的保障。根据现场调查情况,本项目新建及修复沿途标志牌,恢复标线及其他诱导设施。

3 总结

道路路面白改黑是一个安全、环保、美观、经济的道路改造技术。要搞好道路白改黑工程,就要格外重视外业勘察调查、因地制宜地确定病害处理方案、防渗水方案、补强方案,设计沥青路面结构、完善路基排水系统以及平、纵、横、交通设施设计。

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