道路路面工程的设计要点及路用材料的选择

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  摘要:近几年来,我国的道路路面工程在实际施工建设过程中出现了很多的病害问题,不仅对行驶车辆的安全稳定性造成了负面影响,同时还会严重缩短该道路路面的使用年限,因此,笔者将从道路路面工程的设计要点以及材料选择等方面对其进行详细地阐述,希望这些意见和建议能够为我国交通行业的发展提供助力。
  关键词:道路路面工程;设计要点;材料
  为了能够进一步提高我国道路路面工程的施工质量和效率,设计人员开始对工程设计和路用材料的选择进行不断地优化,以便为人们带来更加舒适的交通。接下来,笔者就路面工程施工过程中的设计要点以及路用材料的选择方法等内容进行一系列地探究及讨论,希望能够对相关工作人员有所帮助。
  一、道路路面工程的设计要点
  1.耐久性
  众所周知,道路路面在投入使用之后会长期受到过往车辆的反复碾压,这会导致该道路路面受到不同程度上的损害,其使用性能也会随之不断地下降,使用寿命也会大大缩短。除此之外,道路路面还会长期受到温度变化和湿度变化等自然因素的影响,对道路路面施工所使用材料造成不同程度上的侵蚀,从而使道路路面因建设材料的老化而影响正常使用。因此,为了能够更好地提高道路路面的耐久性,施工人员需要在进行道路路面工程建设时选择具有较强的防腐蚀性、抗变形性、抗老化性等性能的施工材料进行施工建设。
  2.稳定性
  由于道路路面的稳定性会直接影响行驶车辆的安全,因此施工人员应当对道路路面的稳定性引起高度重视,为了更好地保证道路路面的稳定性符合相关的设计规范和标准,施工人员可以充分地做好前期准备工作,对施工现场周围的自然环境、平均车流量等影响因素进行全面地分析,并且根据分析结果与其它道路路面工程进行对比,根据以往的施工经验以及实际情况进行道路路面基本结构的确定,从而进一步加强该道路路面的稳定性。
  刚度和强度理论上来说,汽车在路面上行驶的过程中主要是通过车的轮胎将作用力分成竖直和水平两个方向同时作用在道路路面上,与此同时,当车辆进行加速或者减速行驶时,还会对道路路面产生不同程度上的振动力以及冲击力,针对这些情况,设计人员可以从以下两个方面进行道路路面工程的设计:第一,道路路面需要具备足够的刚度,这样不仅可以有效地降低汽车轮胎对道路路面所造成的沉陷、变形、车辙、位移、波浪等情况的发生概率,同时还能够在很大程度上提高道路路面的稳定性,确保行车安全;第二,道路路面需要具备足够的强度,这样可以在最大程度上降低汽车轮胎对该道路路面所造成的各种作用力,从而进一步确保道路路面使用过程中的安全性。
  3.排水设计
  排水设计要點主要可以分为以下几个方面:第一,地面排水设计,一般来说可以通过横坡和纵坡进行排水设计,横坡主要是指路面横断方向上的坡度,一般设计为2%,这样有利于路面排水,而纵坡主要是指路面纵向的坡度,由于纵坡度过小会影响路面排水,坡度过大又会影响交通安全,因此需要设计人员根据路面的实际情况进行设定;第二,路面排水设计,路面排水设计主要是以减少降水渗透、避免路基被雨水所冲刷为主要目的,通常来说,路面排水设计可以分为两种不同的形式,一种是分散式排水,另一种是地下排水。设计人员需要综合考虑该道路路面工程的路基加固和植物生长对排水所产生的影响等。
  二、道路路面的材料选择
  路面材料道路路面工程中比较常见的路面材料主要有以下几种:第一,水泥材料,其优势是耐久性较强、强度和刚度较高等,其劣势是后期路面维护措施较为复杂,车辆行驶时产生噪音较大,且形成舒适性较差等,水泥材料主要应用于一些超载或者重载较为严重的道路路面工程中,这样可以有效地缓解重载车辆对道路路面产生的弯沉作用,最大程度上得避免道路路面受到弯拉损害;第二,沥青材料,其优势是抗高温、车辆行驶的舒适程度较高、抗老化、产生噪音小等,其劣势是容易受到车辆行驶的磨蚀、车辙损害严重等,沥青材料主要应用于一些轻载车辆通行的路面,这样可以有效地提高车辆行驶的平稳性以及舒适性,同时还能够降低一些道路路面结构性的病害,提高道路路面工程的施工质量。
  1.沥青材料
  沥青材料的选择对道路路面工程施工起着非常关键性的作用,因此设计人员需要根据工程项目的建设特点以及施工现场的实际情况对沥青材料进行选择。通常来说,沥青材料主要可以分为以下几种类型:第一,石油沥青,主要是从原油开采的过程中进行加工和提炼而得,属于基质类型的沥青;第二,煤沥青,主要是由煤焦油经过特殊的加工制作而成,且煤沥青中含有一些有害物质,因此需要经过无害处理之后才能投入工程项目建筑中;第三,改性沥青,通过利用橡胶粉以及树脂聚合物等具有改性功能的试剂,使基质沥青发生了良性的改变,因此就目前而言,改性沥青的应用范围最为广泛。
  2.沥青集料
  沥青集料是沥青材料中的骨架部分,因此对沥青道路路面的基本结构、强度以及承载力都有着非常重要的影响,所以在选择沥青集料时,设计人员也需要对整个道路路面工程的标准和要求进行综合性的考虑。从客观的角度上来看,沥青集料主要分为两种不同的类型,具体如下:第一,粗骨料,如果设计人员选择粗骨料作为沥青集料,需要保证该粗骨料的清洁度、未风化、无有害杂质、干燥度等参数满足设计要求,同时还需要根据道路路面工程的硬度和强度的基本需求来进行选择,一般来说很多工程选择碎砾石或者碎石等材料来作为粗骨料的沥青集料;第二,细骨料,当设计人员选择细骨料作为沥青集料时,除了保障该细骨料的清洁度等参数之外,还需要根据混合料的力学特性以及道路路面工程的路用性能进行级配的设计,这样才能更好地保障该道路路面工程的施工质量,很多工程选择人工砂或者天然砂等材料来作为细骨料的沥青集料。
  三、结束语
  综上所述,伴随着我国城市化进程的加快,在公路建设方面所取得的成就得到了社会各界的一致好评,但是随之而来的工程质量问题也不容忽视。近年来,国家制定了一系列的相关规定,在设计、施工以及监理等所有环节都加大了管理的力度,在一定程度上保证了工程的施工质量。尤其是跨入新世纪之后,我国的市政道路建设项目开始迈出国门,步入了国际市场,更应该提高公路工程的路面设计和施工质量意识,提高公路建设水平。希望建设企业在道路路面的设计以及材料的选择会有巨大的进步和提高,为我国道路路面工程的发展做出更大的贡献。
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