对市政道路路面结构设计和病害防治的研究
2015-06-18
0 前言
市政道路路面的结构设计作为整个市政道路工程设计的一部分，直接承载着行人和车辆的负荷，如果市政道路的路面结构遭到破坏，会严重的影响到行人和车辆的出行安全。因此，做好市政道路路面的结构设计非常的重要。对于市政道路路面的设计，需要保证在安全稳定的前提下，为行人和车辆提供优质的行驶条件和优质的服务水平。不仅如此，在市政道路路面结构的设计上，还应该做好病害防治的工作，延长道路的使用寿命。这也就需要在市政道路路面上进行合理的结构设计。下面就对具体的市政道路路面结构设计和病害防治进行探讨。
1 市政道路路面结构设计分析
1.1 结构层材料设计
对于市政道路路面的结构层材料上的选择，应根据当地的实际情况进行选择。一般市政道路路面的结构层的材料是沥青混凝土和沥青碎石，但是随着经济的发展，一些市政道路已经采用一些新的沥青混合材料，例如多孔隙沥青混凝土就已经广泛应用到市政道路路面的结构层的设计中[1]。对于路面结构层材料的选择一般考虑到交通的因素，道路路面需要承载重大的交通压力，因此，在对材料的选择上需要选择一些抗压效果好的材料。然而沥青面层单纯的应用沥青和混凝土的话，抗压效果也不是最好的，在如今的市政道路的路面结构层材料上，在沥青中加入一些德兰尼特、抗车辙剂等可以增强路面的抗压效果。
1. 2 结构层组合设计
市政道路的路面层一般是3层，分为上、中、下三层，而上层即表层是受压力最多的一层，而且一些裂缝也是从表层开始的，中层和下层主要是对于路面的水稳和抗裂有着重要的作用，因此，表层、中层、下层必须进行良好的匹配。一个城市的水文的变化一般较小，地质的变化也不大，可以根据城市的主路和支路的情况设计路面的结构组合，主路的路面结构层的组合一定要做到抗压效果最好[2]。因为，主路的承载着重大的车辆流量，需要对每一层的抗压力都要做到最好。在城市的支路上由于车辆的流量比主路要小，在表层上要做好抗压工作，在中层和下层要可以在抗压力上符合国家有关规定的标准就可以。可见，市政道路路面的结构层组合的设计主要需要考虑到承载的车流量和在材料的承压效果。
1.3 结构层厚度设计
对于市政道路路面的结构层的厚度设计，需要进行荷载应力分析。对应力分析的结果决定着对结构层厚度的设计。对于应力的计算分析一般采用三维空间有限元分析法，并将计算的结果绘制成诺谟图，设计人员可以通过直接查图的方式取得需要的路面结构层厚度的数值。另外，在取得数值后，需要对结构层的厚度进行精确的计算，由于一些道路的设计只注重图纸上的结果，而忽视了对结构厚度的计算，从而导致路面的结构厚度偏厚或者偏薄，厚度过厚造成了资金的浪费，厚度过薄又存在着安全的隐患。因此，需要对结构层厚度进行精确的计算。
2 市政道路路面病害防治分析
2.1 道路路面结构设计中的病害防治
2.1.1 道路路面结构层材料设计中的病害防治
在道路路面结构层材料设计中的病害防治主要考虑到材料的质量和抗压能力两方面。在对道路路面结构层材料的采购上，采购人员需要严格的把好质量关，对于质量不合格的材料严格禁止进入市政道路路面的施工场地，以防止在日后道路路面的使用中由于材料质量的问题影响道路路面的使用寿命；另外，对于材料的选择，需要考虑抗压能力，如果材料的抗压能力不好的话，也会影响到日后道路路面的使用，在材料的选择上一定要选择抗压能力强的材料。
2.1.2 道路路面结构层组合中的病害防治
在道路路面结构层组合的设计上，需要充分的考虑结构层组合的病害防治，在结构层组合上，由于上、中、下层的作用不同，表层主要是抗压，中层、下层主要是防水。因此，在对结构层组合的设计中，需要对表层做好抗压的工作，对中层和下层做好防水的工作。主要做好材料的组合，表层选择抗压能力强的材料，中层和下层选择防水性能好的材料。从而做好道路路面结构层组合的病害防治。
2.1.3 道路路面的结构层厚度设计中做好病害防治
在对道路路面结构层的设计中，也需要做好病害的防止工作。如果道路路面的结构层的厚度过薄，那么抗压能力一定比较弱，在对道路路面的使用过程中，容易出现道路路面的塌陷的情况。因此，在对道路路面结构层厚度的设计时，需要通过科学的计算，并且严格按照有关规定执行，严防结构层的厚度不达标准，影响道路路面使用寿命。
2.2 道路路面使用过程中的病害防治
2.2.1 灌缝
在道路使用一段时间后，在道路的表面会出现裂缝，主要是由于温度的变化和过大的荷载造成的，需要裂缝进行维护，主要是通过灌缝来完成[3]。由于裂缝容易让道路里面的积水渗透到路面结构层中，容易侵蚀沥青等材料，并且容易侵蚀到路基。因此，对于路面灌缝的工作越早进行越好。通常的灌缝的方法是，采取就地热补的方法，将裂缝中的沥青混合料全部的清出，然后用热沥青混合料填入裂缝中，然后压实。
2.2.2路面裂缝填封
在市政道路的路面上，由于地面产生裂缝，会严重的影响到路容的美观以及行人和车辆的舒适感，并且地表水容易通过裂缝腐蚀地基，存在着严重的安全隐患，也会缩短市政道路路面的使用寿命[4]。因此，在出现微小的裂缝的时候，需要为裂缝进行填封，主要的填封材料可以选用一些沥青结合料。每年对道路路面的裂缝进行填充的最佳时期是每年的4月到6月份，主要是由于此时的气温比较适宜，从而填封材料不会受到的过大的拉应力和过大的压应力。
2.2.3路面局部缺陷修补
在市政道路的路面上，由于在对路面施工的过程中，设计的问题或者由于施工技术上的问题导致路面出现严重的拥包、松散、坑槽、网裂、唧浆等病害，需要对其进行处理，如果不及时的处理，容易导致严重的路面的破损。常用于上述病害的修补材料一般是热拌沥青混合料和冷拌沥青混合料。采用热拌沥青混合料进行对道路路面的修补时，一般对施工条件要求很高，施工的技术对于路面的修补效果影响也比较大。在采用冷拌材料进行对道路的病害进行修补的时候，一般对于施工技术的要求较少，施工技术对于修补后的效果影响较小，但采用冷拌材料进行的修补，道路路面的使用寿命较短。
3 结束语
本文通过对市政道路路面结构和病害防治的探讨，了解到，在对市政道路路面的结构设计中，需要充分的考虑路面结构层的材料，结构层的组合情况以及对结构层厚度的设计这三方面，只有这三方面的工作做得充足，才能完成好对市政道路路面的设计。另外，对于路面的病害防治工作，需要做到具体，细致，根据道路路面出现的不同的问题，采取有效的方法进行对道路的防护，对于道路的裂缝、沥青的老化等问题，进行专业的防护。只有在对市政道路路面的结构设计上和病害的防治两方面的工作都做到位，才能做好市政道路的修建工程，也才能延长道路的使用寿命，节约国家的资金，更好的促进城市化的步伐。
