談瀝青公路路基路面排水設計
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摘要:對于瀝青公路的路面與路基部位而言，完善公路排水基礎(chǔ)設施具有顯著的必要性。本文旨在探討瀝青公路的路面結(jié)構(gòu)與路基結(jié)構(gòu)排水設計要點，結(jié)合瀝青公路的工程施工實例，改進現(xiàn)有的公路排水設計技術(shù)手段，增強公路排水性能。
關(guān)鍵詞:瀝青公路;路基路面;排水設計
1瀝青公路路基路面排水設計的工程實例
某瀝青公路路面寬度設計為19．7m，公路路基寬設計為23．1m，為雙向行車車道的基本結(jié)構(gòu)布局方式，其中的公路基層部位主要包含9．2cm厚度的瀝青碎石層，而公路面層主要由瀝青與混凝土的混合材料構(gòu)成，其中瀝青層厚為12．3cm。為了充分保證瀝青公路達到較好的結(jié)構(gòu)排水性能，工程設計人員在路面與路基相結(jié)合的特殊部位嵌入級配鋼筋的堅固結(jié)構(gòu)作為支撐，鋼筋支撐部位的瀝青公路防水結(jié)構(gòu)關(guān)鍵在于合理控制鋼筋支撐結(jié)構(gòu)的寬度與長度，對此分別控制在7．7、7．2mm。
2瀝青公路路基路面排水結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計基本思路
瀝青公路路基路面排水結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計需要先理清基本思路，如該公路路基寬設計為23．1m，結(jié)合該地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征進行設計，保障9．2cm厚的瀝青碎石層能夠有效排水，具體可以分為以下要點。1)區(qū)域的工程地質(zhì)特性直接決定了工程路面排水與路基排水的布置模式，該工程在建設中，首先確定了建設區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征，工程設計人員根據(jù)區(qū)域特征實現(xiàn)排水系統(tǒng)的科學選擇與設計。2)具有良好水穩(wěn)性的瀝青公路建設施工材料可以保證公路排水性的全面優(yōu)化目標得以實現(xiàn)［1］。該工程在建設中根據(jù)9．2cm厚度的瀝青碎石層選擇水穩(wěn)性較好的瀝青路基與路面建筑材料，針對瀝青公路的路基與路面全面實施優(yōu)化設計，并在此基礎(chǔ)上合理設計路面結(jié)構(gòu)中的同步碎石封層、加鋪路面斷層以及改性瀝青混凝土層。3)針對主體路面建筑結(jié)構(gòu)，該工程的負責人員有必要嚴格開展路面工程養(yǎng)護，結(jié)合運用灑水養(yǎng)護及其他的路面施工養(yǎng)護手段來延長混凝土的路面安全運行壽命，增強針對混凝土路面的工程建設安全保障，延緩瀝青公路出現(xiàn)滲水安全隱患的時間節(jié)點。4)瀝青公路路基路面排水設計需要靈活布置公路排水結(jié)構(gòu)，如該工程設計人員針對公路的排水結(jié)構(gòu)進行有效布置與選擇，結(jié)合因地制宜的工程設計總體思路來優(yōu)化分配公路排水的工程設計資源，以此使該工程的公路排水工程運行效果最大化［2］。
3瀝青公路路基路面排水設計的具體技術(shù)要點
瀝青公路暴露于自然環(huán)境下，因此，存在公路污水的可能性。路面表層的雨水如未能及時排放，那么存積時間較長的公路表層雨水將會緩慢滲入瀝青公路基層，導致瀝青公路遭受程度較為明顯的浸水損壞。因此，設計人員針對公路排水結(jié)構(gòu)，對瀝青公路工程進行了優(yōu)化設計，基本宗旨為設置瀝青公路的表層部位坡度(包括瀝青公路的橫向結(jié)構(gòu)坡度與縱向結(jié)構(gòu)坡度)，運用水膜的防護作用力來避免雨水滯留的后果產(chǎn)生［3］。
3．1布置瀝青公路的中央分隔帶
公路分隔帶本身具有阻隔外部雨水浸入公路表層以下的重要功能，對于瀝青公路，較為典型的就是中央的公路分隔帶。設計術(shù)人員針對公路分隔帶主要側(cè)重于選擇凹陷型或者凸起型的兩種不封閉公路分隔帶，通過設置封閉狀的瀝青鋪面層用于形成公路中間部位的分隔帶，充分考慮了瀝青碎石層9．2cm的厚度，遵循因地制宜的思路來合理控制公路分隔帶的厚度。如在實際建設中發(fā)現(xiàn)瀝青公路超出3m的公路路基寬度，那么最好將凹陷型的公路分隔帶布置在容易浸入水分的公路表面區(qū)域部位，確保合理完成排水滲溝的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計。功能層的混凝土復合式瀝青路面斷層結(jié)構(gòu)有助于避免雨水緩慢滲透至路面深部的位置，因而客觀上具有阻隔雨水滲入的重要功效。工程各個路面區(qū)域的斷層部位都可以減緩雨水對路面表層造成的沖刷影響，應用混凝土復合式瀝青路面斷層結(jié)構(gòu)對于路面表層部位的抗滑特性與耐磨損特性予以明顯的優(yōu)化，以此抵抗車轍碾壓導致的路面磨損。路面斷層屬于瀝青公路表層路面不可缺少的關(guān)鍵保護層，尤其是對于瀝青混凝土的高速路，設計人員對于混合型的混凝土路面斷層在鋪設處理的前提下，做到合理把握路面斷層在各個部位的鋪設施工厚度，進而達到嚴格控制路面斷層安全性能的目標。此外，設計人員針對路面斷層結(jié)構(gòu)最好控制在7cm以內(nèi)的層次厚度，嚴格防控水分浸入瀝青混凝土的現(xiàn)象產(chǎn)生，因此，施工人員對于瀝青混凝土的路面表層部位予以充分的保護，通過設置水穩(wěn)碎石路面封層的做法來達到瀝青路面表層部位保護的目標。水穩(wěn)碎石封層與碎石基層結(jié)構(gòu)客觀上延長了高速公路的安全行車時間，有助于公路運行壽命的延長。同步碎石封層的復合式路面處理技術(shù)手段能夠全面消除路面深部的反射裂縫，而且對于混凝土以及連續(xù)配筋之間產(chǎn)生的裂縫作用也能予以緩解。
3．2合理運用公路邊溝排水設施
具有梯形結(jié)構(gòu)特征的公路邊坡設施至少需要保證達到50cm的邊溝深度與寬度，設置邊溝專用防水設施的目的在于避免路面瀝青層受到倒灌雨水產(chǎn)生的損害［4］。設計人員除了選擇梯形的瀝青公路邊溝以外，還視情況選擇了矩形的瀝青公路邊溝，如該瀝青公路超出50%路段具有較小的公路坡度特征，設計人員選擇了攔水帶，來阻隔外界雨水，然后運用集中排放路面表層存積雨水的技術(shù)手段來進行處理。
3．3對瀝青公路路面進行養(yǎng)護
1)在瀝青公路養(yǎng)護中，路面混凝土與瀝青表層部位養(yǎng)護時間為28d，運用專門的混凝土檢測設施來測試混凝土的路面部位強度，判斷復合式的混凝土路面能否承受車輛荷載以及機械作用力導致的影響。2)對于灑水潤濕的混凝土表層路面部位而言，維持7d的灑水養(yǎng)護與保濕養(yǎng)護時間，禁止大型設施或者施工運輸車輛碾壓混凝土表層，避免未能達到堅固程度的混凝土路面產(chǎn)生結(jié)構(gòu)破碎的風險。3)在澆筑混凝土施工環(huán)節(jié)中，靈活掌控灌注操作的施工速度，保證連續(xù)完成灌注混凝土的施工操作。
3．4選擇粘結(jié)性能良好的公路工程礦料與瀝青施工材料
瀝青公路的施工材料包括瀝青材料、砂石礦料與混凝土等。因此，設計人員應明確公路礦料、瀝青材料與混凝土施工材料給公路工程帶來的施工質(zhì)量影響，通過實施綜合對比的方式來選擇優(yōu)質(zhì)的工程建筑材料。設計人員對于瀝青混凝土進行選擇時，基本前提在于保證瀝青混凝土材料符合耐久性以及水穩(wěn)性的標準。為了集料與礦料成分具有較好的粘結(jié)性能，設計人員選擇了礦粉，將水泥添加于瀝青表層，在此過程中可添加抗剝落劑，抗剝落劑要求摻入比例范圍限定在5%以內(nèi)。改性瀝青本身具有更好的粘結(jié)性能，可以防止反射裂縫的出現(xiàn)，對于碎石封層也可保證達到最基本的堅固性標準，避免路面封層頻繁表現(xiàn)為層間剪切與推移的情況。具有良好整體性與負荷承載性的連續(xù)級配鋼筋目前已經(jīng)被廣泛運用在各種類型的瀝青公路表層與基礎(chǔ)部位施工中，混凝土以及連續(xù)級配鋼筋的混合施工材料往往更加適合運用于路況相對復雜的高速路段面層部位。瀝青公路的工程設計人員通過布置公路表面隔離層的方式，對于鋪設與分離改性瀝青層與混凝土層的效果能夠予以明顯的優(yōu)化，增強瀝青混凝土的路面耐磨性與穩(wěn)定性。因此，設計人員選擇將改性瀝青鋪設在混凝土路面的特定結(jié)構(gòu)部位，從而達到粘結(jié)作用力明顯增強的目標。
4結(jié)束語
公路工程的設計技術(shù)人員有必要將公路排水設計置于首要的工程設計因素地位，合理運用公路排水的系統(tǒng)優(yōu)化設計手段來增強瀝青公路性能，延長瀝青公路的安全運行壽命。在實踐中，工程技術(shù)人員仍然要深入探索與思考瀝青路面與路基結(jié)構(gòu)的排水系統(tǒng)安全性能優(yōu)化設計要點，緊密結(jié)合公路工程所在區(qū)域的地質(zhì)特性來選擇公路排水系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)優(yōu)化思路與方案。
參考文獻:
［1］樊小哲，樊海昌．公路施工中的軟土路基施工技術(shù)和處理策略探析［J］．建材與裝飾，2019，15(16):256－257．
［2］曾德榮．關(guān)于常見瀝青公路路面施工中的難點分析［J］．科技創(chuàng)新與應用，2018，8(25):207．
［3］石長城．淺析瀝青公路路基路面排水設計［J］．科技創(chuàng)新與應用，2017，7(15):198．
［4］楊桂艷．瀝青公路路面水損壞的原因及防治措施［J］．黑龍江科技信息，2017，21(1):296.
作者：楊永朋 單位：山西路橋第八工程有限公司
