路基路面論文大全11篇

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篇（1）

在公路工程壓實施工中，路基土或路面結構層材料的含水量直接決定著施工密實度是否符合施工要求。伴隨密實度的增加，土的內摩阻力和黏結力也會隨之增加。路基路面土層含水量的多少對路基路面壓實效果起著關鍵性作用。如土具有較少含水量時，將會增加土顆粒間的內摩阻力，在達到一定壓實密度后，壓實功與土的抗力不能處于平衡狀態，此時將會出現壓實干容重降低的現象;如土層含水量過高，在土體顆粒中水將起到良好的效果，進而降低土體之間的內摩阻力，在一定壓實功條件下，其壓實干容重則會增大。

1．2壓實功能

為得出符合施工要求的壓實度，施工企業可以增加或減少壓路機的重量級碾壓的遍數。在增加壓路機噸數的基礎上，將會減少土層的含水量，此時就會增加壓實的干容重。這種情況只發生在一定限度內，當大于這個限度時，如還不斷增加壓路機噸數或增加碾壓遍數則不會出現含水量下降或干容重加大的現象。為確保壓實度與施工要求相符合，必須將土層間的含水量控制到最佳值。

2公路工程路基路面壓實技術要點

國民經濟的快速發展，使車輛總數急劇上升，公路承載力不斷加大，導致使用過程中出現各種損壞狀況，這些問題的存在將會大大降低行車的安全性，甚至造成極大的安全事故。為提高公路的整體質量及安全性，施工企業必須提高公路工程路基路面壓實的施工技術水平，并做好施工準備工作及規范施工操作，只有這樣才能為公路工程施工的整體質量提供一個可靠的保障。

2.1施工準備工作

在公路工程路基路面壓實作業前期，施工企業必須重視并做好施工準備工作。如清理干凈施工場地附近的所有雜物。在材料進場前，必須對其材料的質量等進行抽樣檢測，避免質量不符合國家質量要求的材料進入施工場地。由于公路施工材料用量較大，必須分批入場，為進一步確保材料質量，必須對每一批入場材料進行抽樣檢測，檢驗合格后才允許材料進入施工場地。

2.2過濕土質壓實技術要點

在壓實過濕土質路基路面時，必須嚴格依照施工壓實要求及設計過程中提供的準確數據進行施工。在壓實作業中應比實際壓實降低2%～3%，并把過濕土質路基路面土層的天然稠度控制在＜1．1的范圍內。將其液限合理控制在＞40的范圍。遵循施工壓實規定，在對路基路面下路床進行材料填筑施工時，其壓實標準要應用輕型標準。為有效改善填筑材料的特性，施工企業可以在施工土體內對生石灰的用量進行一定比例的增加，還可以選用加固新型吸水材料的方式來提高壓實效果。

2.3黃土路基壓實技術要點

在壓實黃土路基時，只有不斷擴散固結土體的水分，才能達到土體擠密壓實的作用。在不斷加固黃土路基的同時，還可以達到最佳的壓實效果。因此，在壓實黃土路基時，施工企業必須將沖擊遍數控制在30遍的范圍內，只有這樣才能達到最佳含水量。在路堤邊緣壓實作業中必須控制好壓實機械的速度，確保緩慢勻速前行，在施工過程中避免機械設備從路堤滑下，在機械掉頭過程中通常都會出現明顯壓痕，因此，施工企業必須重視二次反壓作業。

2.4不同橫坡基底壓實技術要點

當橫面坡度在20%以下時，路堤填筑作業可以直接進行，并且利用路基防護可以選用沁水擋墻或漿砌片石。當橫面坡度在1∶5～2∶2．5范圍之間時，要進行臺階開挖作業，其高度要控制在2m以上，在臺階開挖前必須注意其基底覆蓋層。當覆蓋層太薄時，則要先進行清理覆蓋層作業，再進行臺階開挖施工。當橫面坡度在1∶2．5以上時，要先檢測其下層滑動的穩定性與控制好路堤整體基底質量，在施工過程中必須將抗滑動系數控制在施工標準規定值以上。

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2.路基的沉陷路基的沉陷問題也是比較嚴重的公路問題。主要有以下三個原因導致這類問題：（1）施工問題所導致的路基軟土層含水量超標，使得在路面擠壓之后，路基內部的砂石分布出現不均勻的狀況，長時間這樣下去，公路的鏤空部分經過車輛的壓力作用就會直接塌陷甚至是自身的重量也會導致塌陷；（2）設計時忽略了公路自身是持續不斷的受到剪力作用的，從而導致了公路的損傷；（3）設計時做的剪力處理與路面下部的實際地質情況不相符，或者地下出現反水現象導致了軟土層的水分出現嚴重超標狀況所帶來的路基沉陷。

3.邊坡的滑塌我國公路中最為常見的問題就是邊坡的滑塌。造成邊坡的滑塌主要是有以下原因：（1）路基的邊坡自身的土質存在問題；（2）長時間的雨水沖刷再加上滲水的作用，使得路基內部的沙土流失和土壤的結構變松散。（3）施工過程中的疏忽也導致邊坡不斷下滑，最終造成局部坍塌甚至是直接斷裂。邊坡的滑塌問題在長期遭到積水沖刷和雨水滲漏的區域最為嚴重，它對公路的損壞屬于蔓延式，會持續進行，如果不及時地進行修善和處理，就容易導致公路遭到持續的損壞最后達到無法使用的程度

。4.路面的早期破損路面的早期破損對混凝土路面的影響是比較低的，一般得到混凝土公路對于早期破損的預防能力比較高。由于混凝土公路是采用一體澆筑版塊進行拼接的。但是，路面的早期破損對瀝青公路的影響是比較大的。由于瀝青公路的瀝青干燥度比較高，使得瀝青表面容易出現細小的裂紋，因而在溫度和雨水的影響下，路面才剛投入使用就會有破損現象。

5.面層的不平整就公路這種交通基礎設施而言，其路面施工存在以下兩種形式：（1）第一種是傳統的瀝青路面，此種路面比較容易出現鋪設之后不平整的現象。一般施工的溫度太高、油石的混合搗碎不夠充分、施工鋪設時出現大塊土石的混入、材料的混合比例不正確等都會導致路面鼓起以及出現不規則的地坑和局部的尖銳物凸顯現象；（2）第二種是混凝土澆筑的路面，此類路面出現不平整的現象比較少，如果出現的話，就是澆筑不合格造成的。

二、路基路面的施工技術

路基不僅僅是交通基礎設施線形輪廓的主體，也是路面的基礎，因此，它的質量的好壞對路面的穩定性是有著極其重要的影響。掌握好路基的施工技術，有利于確保路面的基礎質量，路基路面的施工技術主要包括了以下幾個方面。

1.填筑路基在填筑之前一定要先做好場地的清理工作，進而加快施工的速度和提高施工的質量。同時，在填筑前要使用導排措施處理路基范圍內的地下水。分層填筑方案主要包括豎向填筑和水平填筑。豎向填筑指的是從中心向前進行填筑。在進行豎向填筑的施工中，一般使用夯擊機進行壓實填料，一般選取沉陷量小并且粒徑均勻的礫石填料，以確保填壓是密實的。豎向填筑不同于水平填筑，通常是采取混合的填筑方式，也就是上層為橫向而下層為豎向。以進一步確保填壓足夠密實，必要時也要采取地基加固等措施。水平填筑有利于壓實，但是這個環節和用土水平的分層是不相同的。為了防止水毀和保證填筑強度是均勻的，透水性比較差的用土要填鋪于底層，并且在表面構成雙向橫坡。在同一層用土卻不同的地方要采取斜坡的搭接方式進行連接。

2.開挖路塹（1）在正式進行施工前要做好準備工作，做好臨時的排水渠道修建工作，并且配備相關施工機械，同時落實相關環保措施；（2）在正式進行土方開挖工作時，要利用好適于種植草皮的表土，嚴禁使用掏洞方式獲取表土，除此之外，要充分利用有用的材料進行路基填筑；（3）要安排好邊溝的排水措施，重視并處理好所出現的地下水路塹；（4）要推廣使用人工壓實的方式處理路基，確保其足夠的穩定性和強度；（5）進行壓實工作的時候要控制好最佳汗水的比率和有效土層的厚度；（6）在含水量比較高的地層，要先用干粉等物質吸除過多的水分；（7）軟土地的壓實工作，需要按照實際情況進行；（8）淺層軟土地基，適合先在地表進行土工布的鋪筑，然后進行填筑路堤，確保達到排水和過濾的作用；（9）含水量比較低的地層，對相應的土質要事先浸潤。

3.基層和底基層的施工路橋基層和底基通常是由石灰和水泥的穩定結構來構成的，要提高材料質量并且保證強度達到要求，就需要控制好材料含水量以及其配合比。控制含水量時，要確保壓實度并且避免出現干縮的裂縫，就要控制好混合料的壓實和拌合，使含水量趨向最佳，確保路面成型或者壓實的時候有足夠的含水量。混合料在被拌制之前，需要對各材料的含水量進行檢測，做好混合料原始的含水量的預測工作，便于在出現氣溫發生變化或者集料含水量發生改變的情況下及時做出反應，保證施工的時候混合料是處在最佳的狀態。拌料和壓實時，要對含水量進行跟蹤驗證，確保施工狀態是符合要求的。除此之外，在材料配合比的控制方面要做到進行拌制混合料工作之前，要先對混合料進行調試和拌和，以符合要求，從而保證機械處在完好的生產狀態。要準確地進行投料的拌合，實時進行施工配合比的檢驗，確保其符合目標配合比。

4.路基路面的排水技術（1）地下排水技術地下排水技術主要是依靠滲透，滲溝、盲溝以及滲井等實現的，水勢較猛的情況下，能夠采用滲水管滲溝排水的方法。（2）路面的排水技術路面排水的任務主要是快速排出路面區域的降水，從而防止水自路面滲透下去而導致路基邊坡受到沖刷。路面排水技術主要有以下兩種途徑：a.分散性排水，這種方法適合在地勢平緩或者路線縱坡低于0.3%的區域實行。具體可以通過硬化路肩和加固路基邊坡來實現；b.集中性排水，這種方法指的是在硬路的肩外側進行水泥的混凝土預制塊的設置或者澆筑瀝青混凝土攔水帶，與硬路肩路面形成三角形集水槽，在每隔20～50米的間距處設置泄水口使其與路堤的邊坡急流槽進行銜接，從而把雨水排放到坡腳的排水溝里。在降水量比較低的地區比如說我國西部地區主要采用的是在中央設置分隔帶的措施實現排水。（3）地面的排水技術地面的排水技術一般使用急流槽、排水管、邊溝和跌水等地面的排水設備。高速公路和一級公路的排水系統，一般使用的是鋪砌方法來防護的。高速公路和一級公路所經過的水網路基面已經改良了不少，路面的灌溉溝渠都被重新的建造了，因此不再從排灌的涵洞進行排水，這樣做就達到了提高路基施工質量的目的。

5.路基路面的各類防護工作由于施工導致了土質的平衡結構的破壞，再加上外界環境的不斷侵蝕，路基路面遭受到了不同程度和方面的威脅，因此做好其防護工作具有重要的意義。路基路面的防護工作從做好坡面防護工作開始。坡面和外部環境是直接接觸的，因此，最容易遭受路面巖性風化和地表水沖洗等自然災害。可以采用栽植耐蝕性植物防護帶以及使用凝聚脂材料做護面板的方法來防治水流沖洗，來提高坡面防護能力。除此之外，可以在路面的邊緣修筑一些砌石的擋土墻，進行地基擋護，減少自然災害對地基結構的侵蝕。

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二、過程教學管理的機制與原則

平時成績標準化、具體化是過程教學管理的法寶，但是正確貫徹執行、及時隨時公布平時成績讓學生做到心中有數、互相監督是過程教學管理公正、公平的前提保證。平時成績扣分情況隨時及時公布，讓權力在陽光下運行，防止學生不認賬，誰都改不了、誰都不能改，讓那些對平時成績抱有僥幸或幻想的學生，徹底打消改平時成績的念頭，使學生安心踏實學習，不及格是自己做得不夠好，沒辦法。要做好以上工作，要把握好“嚴格、激勵、靈活、及時”的方針，教學相長，提高學生的知識水平和能力是目的根本。嚴格就是要嚴格執行過程教學管理的內容與程序，比如，檢查出勤情況時，必須嚴格確認實際情況，是曠課，還是請假，是病假，還是事假，曠課的原因等情況必須搞清楚。激勵就是要調動學生學習的主動性，在教學過程中，隨時觀察學生的表現情況，對表現好的學生要及時表揚，對表現差的學生要及時了解什么原因。靈活就是強調在執行過程教學管理的過程中不能太死板，對后進學生不能歧視，相信學生本質是積極向上的。但本身自我控制能力差，比如，現在比較嚴重的玩手機現象，要多提醒、多督促，采取多提問的方法，效果就很好，不能跟學生對立，起沖突。及時就是要及時記載總結過程教學管理各環節的平時成績，隨時隨地公布學生的扣分情況，對優秀的提出表揚，及時指出存在的問題，防微杜漸，讓學生以積極的心態迎接期末考試。

三、過程教學管理的成效

（一）促進學風的改善

過程教學管理的核心是調動學生學習熱情和學習的主動性，進而促進學風極大改善。首先，教師嚴格考勤，學生的出勤率較大提高，曠課、缺課的現象明顯減少，雖然個別學生出勤出工不出力，但能出現在課堂，就給教師提供了施展能力的機會，一個教師見不到學生，能力無處施展，教學效果就是零。其次，教師課堂提問多了，測驗多了，學生重視平時成績，學習態度明顯改觀，大部分學生都能做到上課認真聽講，認真記筆記，按時完成作業，學習的積極性明顯提高，而且，學生積極參與到教學活動中，課堂氣氛活躍，玩手機、睡覺的學生明顯減少。課間問教師問題的學生明顯增多。學生上課踴躍發言，恐怕自己會的問題教師沒有問到自己，經常問教師為什么不提問自己，查看教師的記分手冊，自己的平時成績能得多少分？過程教學管理相當于把一次期末考試定成績，化解分散成多次考試考核，使學生獲得的分數更科學合理，成績更加真實可靠。

（二）促進教師責任心的加強

過程教學管理的效果如何，關鍵在于任課教師發揮的作用如何。學生在課堂中的聽課狀態、學生的筆記、學生的作業，只有教師才能一目了然。如何教學互動，采用什么樣的教學方法才能使學生聽懂、聽明白，如何調動學生學習的積極性，只有負責任的教師才能做到。教師的業務素質、道德修養、嚴謹教風、敬業精神都會潛移默化地影響學生，因此，過程教學管理要求教師認真對待每一個考核環節，比如考勤點名不能馬馬虎虎，對學生玩手機、課堂說話扣分要有真憑實據，尤其批改作業更要認真負責，批錯作業學生就有抵觸情緒，每次批閱作業都有等級、有評語、有希望、有要求、有簽字、有日期，作業的布置與批閱是課堂教學的繼續和延伸，是學生鞏固所學知識和教師了解教學效果、改進課堂教學的重要依據，是教學質量的重要保證。教師認真批閱作業，會起到意想不到的效果，教師一句評語，一句溫暖的話，就可能激發學生的學習興趣，提高學生的學習主動性，從而改變學生的一生。這就要求教師必須有足夠的耐心和責任心，才能保證過程教學管理達到應有的效果。過程教學管理極大地促使教師的責任心得到增強。

（三）促進教師教學能力的提高

過程教學管理要求教師必須利用好課堂教學，注重教師自身教學能力的完善和提高。同時，現代教育的發展要求教師改變教育觀念，創新教學方法，注重對學生能力的培養。首先，精心編寫教學內容，激發學生的求知欲。選擇有利于激發學生求知欲、調動學習積極性和主動性的教學內容。在課程編排上注意專業特點，結合專業特殊性，利用大量實例使教學內容力求構思新穎、趣味性強，充分調動和激發學生想要學習土木工程專業知識的積極性和主動性。例如，在課堂上講到路基邊坡防護問題時，從種草的適應條件、草籽選擇、土質要求等方面啟發學生，通過這種方法增強了學生的課堂參與性，也使教學內容、教學方法和手段更加豐富、生動、多樣。其次，因材施教啟發學生的創新能力。在平時的課堂表現中，有一部分學生過程能力表現突出，能夠積極思考并提出有創新意識的想法。這樣的學生需要教師在課堂上多加引導，在思想上給予肯定，并給予幫助和指導[3]。比如：在講到擋土墻設計內容方面，需要學生結合學過的知識，從材料、受力、造型等方面創新上下功夫，讓學生完成合理又有創意的設計，通過教師啟發引導，使學生創新能力得到提高，專業基礎得到了加強，學生素質得到培養。上述目標的實現，要求教師具有扎實的基本功和較強的教學能力，設計好每個教學環節，才能保證過程教學管理達到預期效果，進而促進教師教學能力的顯著提高。

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公路設計是決定公路建設項目工程價值和使用價值的重要階段，設計質量對工程的總體質量和安全有著決定性的影響。由于公路是帶狀構造物，對于每一個公路項目而言，項目所在地的地理位置、地形地貌、氣候氣象、社會環境、文化傳統、風俗習慣、公路使用者的審美特點等都是設計者必須考慮的重要因素。無論是公路的新建還是改造，都沒有固定的模式。因此，對于每一個公路建設項目，設計者均面臨著在保證公路行車安全與將所設計公路充分融入周圍環境之間尋求一種協調和統一的任務，這就要求設計者必須靈活、創造性地進行公路設計。筆者結合多年來從事公路設計的實踐經驗，對一般公路中路基路面工程的設計理念和安全評價進行了認真探索。

一、路基路面的安全評價

（一）路基的安全評價。路基的安全評價包含：路基強度評價、邊坡穩定評價、排水結構物評價與支檔結構評價。路基強度影響路基的穩定性、承載力、路面使用功能，進而影響行車安全。路基的原始地面承載力強度小于150kPa要進行處理，存在軟基、巖溶等不良地質要采用換填、袋裝砂井、碎石樁、灌漿等方法進行治理。路基填料要通過試驗后選用，不能土石混填以保證路基的壓實度。對于膨脹土作為路基填料應進行摻石灰、固化材料處理，同時進行防水處治。

路基邊坡安全評價主要考慮邊坡的穩定性。近幾年因路基邊坡失穩造成的安全事故越來越多，因此路基的高填深切邊坡均應經過穩定性驗算，不滿足穩定性要求的需采用防護及加固措施；邊坡存在崩塌、滑坡的可能要采用卸載、擋墻、抗滑樁、綜合排水等措施一次處理到位，不留隱患。對于山區山體橫坡較陡地段的高填深切應與橋隧構造物進行比較，填方大于20m宜改填為橋梁，切方大于30m宜改切為隧道。對于高大邊坡要加強施工觀測，確保安全。

排水結構物評價：路基的排水不暢影響路基的穩定性。邊溝、排水溝、滲溝、暗溝的設置位置、斷面尺寸、防沖刷能力影響排水的使用功能，每條路都應進行計算，不能照搬照抄。滲溝、暗溝本身應有足夠的強度，不能影響路基的整體穩定性。

支檔結構物評價：擋墻本身強度、抗滑移能力、抗傾覆能力、抗剪能力、地基承載力都是安全評價的重要指標，應滿足規范要求。從安全、經濟的角度考慮重力式擋墻的高度宜控制在12m以內，超過12m，則可采用板樁墻、錨桿式擋墻、加筋擋墻等形式。擋墻的基底埋置深度應經計算確定，一般在可能的滑動面或沖刷以下至少1m，板樁墻樁的埋置深度對于巖石地基宜嵌巖1／3樁長，對于土質地基應嵌巖1／2樁長。

（二）公路路面的安全評價。路面強度的安全評價：因路面承受的軸載噸位以及軸載通行次數高，行車速度快，故對路面的強度要求就高；而路面強度低，產生安全隱患的機率就高。影響瀝青路面強度的主要因素有瀝青質量、石料的性質、粒料的級配等。造成水泥混凝土路面破壞的主要原因是路基的不均勻沉降和汽車超載，設計時應充分考慮。路面的抗滑安全評價：抗滑性能是保證雨天高速行車安全的重要技術指標，摩擦系數是直接影響抗滑安全的控制指標，摩擦系數越高，抗滑性能就越好。石料磨光值是保證路面防滑的基本指標，磨光值高才能獲得高的摩擦系數。路面的排水安全評價：高速公路因其路幅寬，降到路面上的雨水量較多，排水不暢，形成積水，高速行車會使積水霧化，迷霧遮擋駕駛員視線，增加行車事故。同時積水會降低路面的抗滑性能，使車輪產生液面滑移，增加行車的危險性。在我省某段二級公路發生16起交通事故中，因路面積水造成事故11起，占總事故的68．7%。因此公路路面要采用系統排水的方法進行設計，確保路面水的流暢。路面的平整度評價：路面不平整易使汽車產生顛簸，容易造成事故。平整度的影響除了路基不均勻沉降的原因外，攤鋪機的性能及操作對攤鋪平整度影響很大，另外面層攤鋪材料的質量、碾壓質量對平整度有影響，接縫處理不好容易產生缺陷以及由于接縫壓實度不夠和結合強度不足而產生裂紋。

二、擋土墻的靈活運用

公路擋土墻的形式，可借鑒國內一些先進的設計理念和范例，積極探索坡面防護新技術，配合路段自然環境，靈活進行設計。如目前湖南省部分高速公路采用的花池墻、階梯柵欄擋土墻等新型防護結構形式，既起到了防護作用，又豐富了路容景觀。鑒于目前多數公路沿線的擋土墻人工痕跡較重，嚴重影響了公路景觀。因此在一般公路設計中應靈活性設計，根據沿線地質條件和邊坡高度，盡量減小防護工程體積，如擋土墻的高度和長度，并結合地形起伏特點，適當變化擋土墻高度，提高結構物自身景觀效果。

在材料上，擋土墻可根據公路所在地區條件，靈活就地取材，如采用當地的塊石、碎石干砌擋土墻，盡量避免采用光面混凝土擋土墻，以使擋土墻構造物表面貼近自然。另外，還可結合路域特有的文化和建筑風格，通過設置文化符號以賦予公路文化內涵，對擋土墻進行特殊設計，使司乘人員在行駛過程中感受到特有的公路民俗文化。

三、安全護欄設計

按照我國設計標準，要求護欄在中央分隔帶連續設置，在路側的最小段落為70m，不必要路段可以不設，它與主體工程的關系與其所處的路段有關。

石方區護欄：石方區護欄基礎應與路基同步施工，路基開挖時，預留護欄混凝土基礎的槽孔，或者直接在槽孔內現澆護欄基礎，以避免2次開挖石方。

路肩擋墻區路側護欄：護欄基礎落在連續路肩擋墻區時，當擋墻施工至護欄基礎底標高時，應預留護欄基礎槽孔，也可現澆護欄基礎，以避免后期護欄安裝時開拆擋墻，對于連續護面墻區段，當護面墻施工至護欄基礎底標高時，應預留護欄基礎槽孔，也可現澆護欄基礎，以避免后期護欄無法生根。

構造物護欄：對于特大、大、中橋護欄一般由主體工程設計單位設計。通常為砼剛性護欄，并由交通工程設計單位負責護欄過渡段設計。

四、路基邊坡處理與環保

路基邊坡形式是影響公路景觀的主要因素。路基邊坡坡率及形式的選擇不僅影響邊坡的穩定，同時也影響環境保護和景觀效果。邊坡坡率應靈活自然、因地制宜，盡量使邊坡外形與周圍環境融為一體，看不出明顯的人工痕跡。在設計中應根據地形地質條件、邊坡高度及周圍環境特點對每個邊坡逐個研究確定適宜的邊坡形式和坡率。對于挖方邊坡坡腳、坡頂取消人工痕跡過重的折角，而采用貼近自然的圓弧過渡，以達到與路線所經自然地帶的地形地貌相適應。對于部分低填或隧道進出口填方路段，放緩邊坡或直接填平進行植草綠化處理。這既有利于路堤與原地貌融為一體，使填筑痕跡得以遮掩；同時也增加路側凈區，形成一定的行車緩沖帶，使過往車輛駛離路面后有一個安全的感覺。

公路設計靈活性和創造性的理念并不是試圖去創建一個新的標準，而是建立在靈活應用現有的規范、標準、規章制度的基礎之上，公路設計人員應在嚴格遵循項目規劃的前提下，充分發揮想象力、獨創性及靈活性，以規范為依據，在標準范圍內靈活應用設計指標，切實設計出既能滿足使用功能，又能確保安全運營，同時還能很好地融于自然及人文環境的公路。

參考文獻：

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1概述

半剛性基層瀝青路面是黑龍江省公路的主要路面結構形式，它具有與柔性路面完全不同的結構特征。因此，其病害成因和維修對策也與傳統的柔性路面有所不同，主要體現在:(1)半剛性基層有較高的剛度，其受力特性類似于“板體”，具有較強的荷載擴散能力。因此在整個施工和運營期間必須保持半剛性基層的整體性;(2)半剛性基層瀝青路面的結構承載能力主要由半剛性基層提供，瀝青面層主要起功能層作用。半剛性基層的彎拉疲勞損壞是這種路面結構的主要破壞形式;(3)采取防水下滲措施的重要性。規范規定，不管是二層式或三層式結構，其中至少必須有一層是型密級配瀝青混凝土混合料。當各層均采用瀝青碎石時，瀝青面層下必須做下封層。忽視這些區別，而仍舊采用傳統柔性路面的維修方法，是導致半剛性基層瀝青路面維修失敗的主要原因。近些年來，類似的工程教訓很多。根據半剛性基層瀝青路面的典型病害特征及產生原因，提出了路面養護維修的主要對策。內容包括:按結構性損壞與非結構性損壞進行分類和維修、半剛性基層的最小維修面積、維修施工的平面布置等。

2半剛性基層路面的典型病害特征

半剛性基層瀝青路面的典型病害可劃分為兩大類型:非結構性損壞和結構性損壞。前者指半剛性基層的板體性未受到破壞，而后者是指路面損壞位置下的半剛性基層受到損壞，板體強度減弱或完全喪失。

2.1非結構性損壞

該類病害主要有橋頭跳車、間距規則的橫向裂縫、路表局部網裂和正常車轍等，病害特征如下。

2.1.1橋頭跳車

橋頭跳車有兩種情況:(1)臺背填土壓實不足，導致填土在臺背后數十米范圍內下沉。其特征為:沉降在行車方向是漸變的，延續距離相對較長，路面的整體強度未受破壞，路表面也少有損壞，但行車時具有明顯的“波浪”感;(2)由于橋梁與臺背填土剛度的差異而產生的不均勻沉降，從而出現的跳臺。其特征為:延續距離短，只有幾米，路面少有損壞發生，行車時具有明顯的“瞬間跳車沖擊”感。

2.1.2間距規則的橫向裂縫

這種裂縫一般為半剛性基層的結構性收縮而導致的反射裂縫。它橫向貫穿公路全幅路面，深度方向貫通全部結構層，并且縫隙寬隨季節變化。一般認為這種裂縫不可避免，對路面的整體性沒有損害。

2.1.3縱向裂縫

這種裂縫的數量較少，大多發生在高路堤地段路基外側。成因是路堤中央與外側壓實不均勻、舊路幫寬或地基受外部水源的長期侵蝕，導致路基或地基的不均勻沉降。一般情況下裂縫較寬。

2.1.4路表局部網裂

路表局部網裂多發生在行車道輪跡下，成因為路面局部施工缺陷。如:材料不均勻、基層成型不好、瀝青面層與基層間有軟弱夾層等。它起始于輪跡處，而遠離輪跡處的路面施工缺陷由于受車輛荷載的影響較小，因此難以出現此類損壞。

2.1.5正常車轍

正常車轍是指施工質量正常的情況下所出現的車轍。它特征是:(1)由于半剛性基層的剛性較大，車轍主要是瀝青面層受交通荷載的二次壓密和蠕變作用而產生;(2)重載對車轍的影響十分明顯。

2.2結構性損壞

該類損壞主要有路面局部凹陷龜裂和結構性轍槽。

2.2.1路面局部凹陷龜裂

這種損壞是路面局部網裂的延續。因局部網裂沒有得到及時的維修封堵，雨水滲人到基層，而高速行駛車輛輪胎的強大“泵吸”作用使半剛性基層的膠結材料被吸出。長時間下去，導致基層材料散失，路面出現局部下陷和網裂，進而由局部網裂發展成為明顯的凹陷龜裂，對行車的平順性和安全性有很大影響。其特征為:起始于輪跡處，路面結構在該處完全破壞，在破壞過程中雨天有灰漿外瀉痕跡。

2.2.2結構性轍槽

結構性轍槽是由于路面承載能力不足，在車輛荷載和環境因素的綜合作用下而在輪跡處產生的路面變形。轍槽產生初期伴有微細裂縫，其發展規律類似于路面局部凹陷龜裂。

3路面維修對策

針對以病害，在制定路面維修方案時需考慮四方面影響因素:(1)病害的類型和平面位置。對行車的影響以及行車對病害發展的影響;(2)病害的嚴重程度;(3)經濟條件;(4)維修目標。主管工程師在綜合評估后必須作出明確回答。

3.1非結構性損壞的維修

維修的基本目的有兩個，一是恢復行車平順，二是封閉裂縫，以避免引發結構性損壞。

3.1.1恢復行車平順

主要是對橋頭跳車和車轍的處理。它們的平面分布截然不同，橋頭跳車是橫向的，車轍是縱向的。

對橋頭跳車應以整幅路作為維修寬度，維修長度應滿足三個要求:(1)從橋梁伸縮裝置起，伸人正常路段一定長度;(2)保證攤鋪機能正常施工;(3)拉坡平順。銑刨厚度以瀝青面層的一個結構層為單位，一般只銑刨表層。

對車轍的維修，在其橫向平面位置應作適當調整。我國車輛基本為左位駕駛，駕駛員駕駛車輛有明顯靠車道左側行駛的習慣，從而導致車轍在行車道上分布偏左，部分高速公路行車道左輪跡的車轍外輪廊還延伸到超車道。因此，維修寬度應滿足以下條件:(1)包括車轍的整個影響范圍;(2)與攤鋪機的攤鋪寬度及碾壓機的輪寬相適應;(3)縱向接縫距行車道輪跡外邊緣30cm以上。維修長度以車轍出現的長度作為基本長度，并伸人相鄰路段一定距離，或以結構物為界。在與相鄰路段的連續上要注意輪跡平過度，選擇合適的碾壓機械和碾壓方式，必要時輔以人工修整，避免在連接處形成新的行車沖擊點。如需銑刨，銑刨厚度以瀝青面層的一個結構層厚度為宜。

3.1.2封閉裂縫

對于單條橫縫和縱縫建議采用常規的灌縫措施。如果縫隙太寬灌縫難以實施，可沿裂縫兩側切割出10一15~寬的條形槽，深度為瀝青面層全厚。隨后清潔槽壁，人工填實至表層底部。最后，涂刷粘油層，用細粒式瀝青混合料填筑碾壓作為路面表層。這種處理方法屬柔性連接，由于膠結材料充足，可以適應縫寬的季節性變化，宜在春融或秋冬交替季節實施。

局部網裂發生于行車輪跡位置，對路面整體結構的危害最大。其維修原則是:(1)及時處置，以免損壞范圍和程度擴大;(2)維修范圍不宜定得太小，在橫向至少以一個單向車道為單位，在縱向以一輛重車長度的1.5倍為單位。同時，保證路面維修的橫、縱向平整，減小顛簸;(3)在平面上全部清除局部網裂的影響范圍;(4)與攤鋪機和碾壓設備相適應;(5)維修深度以瀝青面層的結構厚度為單位;(6)縱向接縫位置與車轍處理方案相同。

3.2結構性損壞的維修

3.2.1局部凹陷龜裂

雖然局部龜裂表現的是路面存在局部缺陷，但也可能是整個路段施工所存在的問題，只是該處路面裂縫出現得早、局部滲水嚴重而提前破壞。因此，局部凹陷龜裂分以下兩種情況進行維修。

(1)基層局部存在缺陷

有兩種備選方案:一是將損壞的基層挖出，用半剛性材料回填修補;二是將損壞的基層局部挖出，用瀝青混合料回填修補。

(2)整個路段基層均勻存在缺陷

有三種備選方案:①如果整個路段達到大修期限，則對存在缺陷的半剛性基層進行翻新重鋪，同時對局部凹陷龜裂一并處置;②雖然存在缺陷，但累計軸次遠未達到使用期限，則按3.2.1(1)方法進行處置;③如對有缺陷的路段實施整體補強措施，施工前將局部凹陷龜裂仍按3.2.1(1)的方案先行處置。

3.2.2結構性轍槽

這種轍槽的特點是路面承載力不足，基層損壞或板結完全喪失。它對路面結構和交通安全的威脅較大，需專門設計維修方案。

確定維修方案時要考慮以下因素:(1)轍槽雖然只在輪跡處發生，但它反映了整幅路面均有缺陷;(2)轍槽的產生表明了半剛性基層已受侵害或已破壞;(3)兩側車道未出現轍槽，表明兩側車道與行車道實際上成為擁有不同承載能力的“兩種路面”，此時行車道的結構承載力已達到極限，而兩側車道的結構承載力有較多富余，尚有較長的使用壽命。

因此，擬定兩種維修方案:(1)一次性整幅重鋪基層，徹底消除缺陷，使整個路段的路面完全恢復其正常的使用性能;(2)兩側車道與行車道分期維修，先維修行車道。根據兩側車道的承載能力，結合已有的交通資料分析確定其剩余使用壽命，以此作為行車道轍槽損壞維修方案的設計使用壽命。待兩側車道與行車道同時達到使用壽命末期時再一并整幅處置。

4結論與建議

將傳統的柔性基層瀝青路面養護維修經驗應用到高等級公路半剛性基層瀝青路面的養護維修上，導致路面維修失敗的原因主要是:

(1)忽視半剛性基層瀝青路面病害的成因。只考慮損壞的平面位置和尺寸，不考慮病害的成因、輪載分布和對路面病害的影響，從而造成維修范圍在短時期內再次破壞。

(2)對防水下滲的認識不足。自由水對半剛性基層的侵蝕破壞作用遠大于對柔性基層，因此，規范對瀝青面層的密級配結構組合非常重視。但在養護維修過程中往往忽略了這一點，過分強調維修路段的摩擦性能，如采用空隙率較大的n型級配，從而導致維修路段滲水量加大，基層很快受水侵蝕破壞。

(3)對半剛性基層板體結構的認識不足。由于加人了無機結合料，使半剛性基層形成板體結構，從而具有較大的剛度。可減薄瀝青面層的厚度。然而，由于對其形成機理認識不足，對半剛性基層小面積局部損壞采用半剛性材料作小面積局部開挖修補，并且在完工后立即開放交通。其結果導致維修路段在短時間內再次發生破壞，車輛荷載的作用使破壞范圍擴大。

根據以上分析，提出如下半剛性基層瀝青路面的養護維修對策要點。

4.1半剛性基層的維修

在對局部凹陷龜裂進行維修時，必須對半剛性基層進行處置。傳統的做法是采用同類的半剛性材料來維修半剛性基層，但在具體操作時應注意以下要點。

(1)保證基層開挖的面積或維修的面積足夠大，以使維修后的半剛性基層能夠真正形成板體。一般情況下，在橫向不應允許局部或一個單向車道的開挖，而建議橫向整幅開挖;縱向開挖的長度建議不小于重車長的1.5倍，至少大于6m;深度方向應將原基層整層挖除。只有這樣才能使維修后的半剛性基層整體受力。如果開挖面積太小，新的半剛性基層難以形成足夠大的板體，而是獨立受力的“塊”體，易破壞。

(2)基層修補完成后可立即鋪筑瀝青面層，但維修完成后不能立即開放交通，必須等半剛性基層強度達到了一定的程度后方可開放。其原因是:①維修是在短時間內完成的，半剛性材料的初期強度仍未形成，如果此時承受連續的車輛荷載將會破壞已經初步形成的半剛性材料凝膠結構，從而導致板體結構難以形成;②車輛荷載對維修位置所施加的沖擊力要大。

(3)另一方面，由于瀝青混合料模量與半剛性材料相近，而養護單位常備的路面維修材料和設備主要是針對瀝青面層的，因此，用瀝青混合料修補局部損壞的半剛性基層在受力和成本方面更具優勢。它不需要擴大基層的開挖，使得維修工程量和施工對交通的影響都較小，也是半剛性基層瀝青路面快速修補的好方法。

4.2采用密實防水的瀝青面層維修材料

對于局部損壞的維修，養護單位不可能按原有路面的結構和材料逐層恢復。中粒式型瀝青混合料可作為瀝青面層維修的典型材料，因為它既密實防水，又可保證維修路段瀝青表層的抗滑要求，其經濟性也相對較好。

4.3轍槽分期維修實施時舊路面結構層的處置

采用分期維修措施時，先維修行車道。此時，盡管整個行車道的結構承載能力不足，但半剛性基層結構仍然很密實，因此可以作為柔性基層或弱粘結穩定基層使用。在正常情況下，將舊路面瀝青表面的1--2個層次銑刨掉，然后噴灑粘層油，重新鋪筑新的瀝青面層與兩側車道路表面銜接，就足以實現分期維修的目的。如有必要，可在新面層下面設置一層玻璃格柵，以增強抗疲勞性能，延緩反射裂縫的出現。

4.4新鋪瀝青面層的平面布置

路面損壞與車輛荷載相伴而生，維修效果應考慮荷載影響。因此，新鋪瀝青面層的平面分布須注意以下要點:

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中圖分類號：U213.1 文獻標識碼：A

一、前言

目前，在國內的公路工程施工中，還存在不夠重視路基路面施工的情況，出現了諸多施工問題，因此，有必要對公路路基與路面的常見問題進行分析。

二、公路路基路面在公路施工中的重要性

路基作為公路施工的關鍵部分，在公路運輸中發揮著舉足輕重的作用。路基承載著整個路面的重力同時還要承擔來自路面車輛的負荷，使整個公路的核心。路基的施工一般是由混凝土和碎石等散體材料組合而成，所用材料價格低廉，取材方便，施工工藝簡單。但由于道路的路程較長，導致施工范圍較廣，施工的勞動力耗費較大，屬于勞動密集型。整條公路路基關系到公路的使用質量和使用壽命。同時，路基的修建也會影響到公路沿線的自然環境問題。路基不僅作為公路的主體，同時它也是路橋過渡段、隨到過渡段的連接載體。在這些特殊地段中路基的修建使得整條公路克服了地形條件的限制。

路基建設的堅固性和耐久性是保證整條公路使用壽命的關鍵，其合理的剛度和量高的路堤地面的處理能夠有在一定程度上增強車輛通行的暢通，使公路運輸更具有舒適性和安全性。

三、路基路面的一些基本性能

1、承載能力

行使在路面上的車輛，通過車輪把載荷傳給路面，由路面傳給路基，在路基路面結構內部產生應力、應變及位移。如果路基路面結構整體或某一組成部分的強度或抗變型能力不足以抵抗這些應力、應變及位移，則路面就會出現斷裂，路面表面會出現波浪或車轍，路基路面結構會出現沉陷，使路況惡化，服務水平下降。因此要求路基路面結構整體及其各組成部分都具有與行車載荷相適應的承載能力。

2、穩定性

在天然地表面建造的道路結構改變了地表自然的平衡，在達到新的平衡狀態之前，道路結構物處于一種暫時的不穩定狀態。新建的路基路面結構袒露在大氣之中，經受著大氣溫度、降水與濕度變化的影響，結構物的物理、力學性質將隨之發生變化，處于另外一種不穩定狀態。路基路面結構能否經受這種不穩定狀態，而保持工程設計所要求的幾何形態及物理力學性質，稱為路基路面結構的穩定性。

3、耐久性

路基路面工程投資大，從規劃、設計、施工至建成通車需要較長的時間，對于這樣的大型工程都應有較長的使用年限。一般的道路工程使用年限至少數十年，承重并經受車輛直接碾壓的路面部分要求使用年限20年以上，因此路基路面工程應具有耐久的性能。

4、表面平整度

路面表面平整度是影響行車安全、行車舒適性以及運輸效益的重要使用性能。特別是告訴公路，對路面平整度的要求更高。不平整的路表面會增大行車阻力，并使車輛產生附加的振動響應。因此為了減少振動沖擊力，提高行車速度和增進行車舒適性、安全性，路面應保持一定的平整性。

5、表面抗滑性能

路面表面要求平整，但不宜光滑，汽車在光滑的路面上行駛，車輪與路面之間缺乏足夠的附著力和摩擦力。雨天高速行車、緊急制動、突然啟動，或爬坡、轉彎時，車輪也易產生空轉或打滑，致使行車速度降低，油料消耗增多，甚至引起嚴重的交通事故。通常用摩擦系數表征抗滑性能，摩擦系數小，則抗滑能力低，容易引起滑溜交通事故。對于高速公路高速行車道，要求具有較高的抗滑性能。

四、公路路基施工中存在的問題

在公路路基施工中存在路基整體或局部不均勻沉降，路基縱橫向開裂及路基滑動或者邊坡滑塌等質量問題。產生這些問題的主要原因有如下幾個方面：

第一，工程地質條件不良，原有地面比較軟，且在填筑錢未經過軟基處理，易形成壓縮下沉或擠壓位移。

第二，工程地形條件比較復雜，當路堤穿過起伏不平的地面時候，在地勢較低處填土較多，向兩端逐漸降低，由于填土厚度不同而產生的不均勻沉降。

第三，由于降雨比較集中，洪水、冰凍或者溫差過大，都可能使高填路堤產生不均勻的沉降。

第四，路堤填料中混入種植土、腐殖土等劣質土，造成路基填料質地不均，引起不均勻沉降。第五，在設計的過程中，斷面尺寸不合理，邊坡取值不當，排水、防護與加固不妥，沒有對高填路堤進行穩定性驗算，沒有對施工工藝和填料做特殊要求。

第五，瀝青路面早期破損。指路面在竣工后通車不久或一、兩年 內出現多處或大 面積裂縫、破損、車轍，其原因主要有：施工控制問題。目前，路面工程片面追求平整度，而忽視壓實度的要求；材料到場及終壓溫度偏低，甚至在低溫情況下過度碾壓；材料配合比不當，基質瀝青未達標；路面基層甚至路床、基底承載力不足，彎沉值過大。另外，由于路面基層材料的收縮而造成瀝青路面的反射裂縫，也會引起早期破損，此病害是雨雪水沿道路裂縫滲入路面基層和土基，降低路基路面的穩定性和強度，造成局部變形，擴展成網狀裂縫。碾壓中產生的細微裂紋及反射裂縫雖初期不影響行車，但在水分侵蝕及陽光照射下，成為促使面層瀝青混凝土疲勞開裂的 催化劑，大大縮短瀝青路面壽命。

五、施工質量控制探討

1、路基土的控制探討

路基一般是用自然土修筑的，在路基填筑之前應對自然土進行試驗分析，確定其物理力學性質，測定其最佳含水量及最大干容量，以便指導路基施工及對路基填筑成品的檢測，從有關試驗結果分析：土質顆粒越細，其相應的回彈模量越低，而砂性土回彈模量比較高。這就是通常所說的砂性土是良好的筑路材料。施工選擇取土場時，我們通過選擇塑性指標較小的土來填筑路基。①石灰穩定路基土：此方法適用于土質較差或含水量比較高的土質，在換土不經濟、工期要求比較緊的情況下，宜采用石灰改良土質，達到填筑路基的要求；②摻加粒料：對高液限粘土或地下水位較高的路段，可采用摻加砂礫、碎石、爐渣等粒料的辦法。

2、壓實度控制探討

（一）保證土的最佳含水量，土在最佳含水量時進行壓實才能達到最大密實度，因此，在路基填土壓實過程中，必須隨時控制土的含水量，當含水量過大時，應晾曬風干至最佳含水量再碾壓。施工過程應連續作業，減少雨淋、暴曬，防止土壤中的含水量發生大的變化；

（二）合理選用壓實機具，土層填土厚度以不超過30公分為宜，分層鋪筑壓實。施工中盡可能采用重型壓實機具進行施工，對于同一類土來說，采用輕型壓實所得出的最大干密度較采用重型壓實得到的最大干密度小，而最佳含水量又較采用重型壓實的大，現行普遍采用的重型壓實所相匹配的壓實機械如50T震動壓路機，每層壓實厚度不超過30CM,而采用噸位更大的羊角碾時，它的壓實功可以增加，而其所能達到的壓實度可以進一步提高，同時由于壓實功的增加，施工時土的含水量又可以降低。利用羊角碾進行壓實應注意采用復合碟壓的方式。羊蹄足壓入土層內，使得壓實功傳入較深的土層，又由于蹄足的擠壓，使得蹄間也受到一定的壓力，這樣土層上下壓實得比較均勻，但羊角碾在拖動碾壓后，表面呈松散狀態，如果不采用光輪壓路機碾壓，會出現表面不密實、不均勻，再填土時壓實層增厚，在交界面形成一薄弱層，光輪壓路機一般表面壓實較好，可以彌補羊角碾壓實的不足，起到互補的作用。

3、強度控制探討

路基工程，壓實度反映路基每一層的密實狀態，彎沉值反映路基上部的整體強度，當兩者都達到合格要求時，路基的整體強度、穩定性和耐久性才能符合要求。

六、結束語

在今后公路路基與路面的施工中，一方面要注意控制施工質量，嚴格進行施工管理，另一方面，要盡量避免出現施工問題，提高施工的水平和技術穩定性。

篇（7）

2攤鋪與碾壓設備影響路面攤鋪質量的因素

2.1操作人員素質的影響機械操作人員的素質主要可以從以下幾個方面分析，在操作人員進行技術施工之前，沒有接受過正規的施工作業訓練，不了解施工流程的技術節點，不能有效地把握施工注意事項。除此之外，也不乏一些操作人員的個人修養有待提高，自身技術操作水平有限，又缺乏使命和責任感，在工作過程中不能盡職盡責。

2.2攤鋪設備和操作方法的影響在進行攤鋪作業的時候，攤鋪機的操作速度需要控制，使其保持在一個穩定不變的數據范圍內運轉，這樣才不至于不同路段的鋪設材料不夠均勻，壓實找平的工作受阻；還有就是由于操作方法的不準確，不能有效保證原料的溫度，也不能完全按照既定的施工規范去作業。2.3供料不及時的影響主要是肉為瀝青混凝土的生產、運輸供應等環節出問題無法保證攤鋪工作連續性，經常出現攤鋪機待料現象，出現停頓，導致速度下降，使平整度和壓實度均勻性受到影響，在熨平板停止位置出現一條很難消除的隆起帶，從而影響路面質量。

3加強機械設備操作手的培訓工作

在施工技術人員上崗之前，應該有相應管理部門對工作人員進行專業技能的專項培訓，對工作人員進行技術交底工作，講明具體的施工責任制度，培養并提高工作人員的思想意識，使其認識到這一工作并不是個人行為，乃是關系到企業形象，道路質量安全等諸多問題。

4正確合理調整攤鋪機和嚴格按照施工工藝落實操作方法

4.1攤鋪機自身的條件及操作對瀝青路面的平整度有影響在選用的攤鋪機進入施工現場以前，一定要做好機械設備的質量檢測工作，不同性能標準的攤鋪機都會直接影響路面的質量，特別是攤鋪機的主要部件，比如說履帶、供料裝置等等，如果做好檢查檢驗工作，那么可以及時更換和處理，否則將在不同程度對施工質量，對路面的平整度產生破壞。

4.2攤鋪速度要恒定在規定時間內熨平板底部混合料的數量的供給是每個路層相同厚度和標準壓實度的重要干擾數據，這一變化是造成施工質量問題的主要原因之一，然而，此中情況主要是攤鋪機在進行作業的時候，沒有嚴格按照相關規定的速度行進，路面下層的速度不得低于兩米每rain，也不得高于六米每rain，路面上層應該控制在一到三米的范圍內，如果在施工開始時確定了一個速度，那么就要求設備操作人員準確地按照這一速度進行作業，一旦出現設備短時間停止運轉或者是倒退亦或者是有脈沖，那么都將直接導致路面的鋪設質量受到影響。嚴格的控制鋪設機的速度，才能保證瀝青混合料的攤鋪厚度一致，壓實度平整度得以保障。

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以往“基層不平面層調，下層不平上層找”的老方法，對平整度要求很高的高速公路來說是根本行不通的。如規范允許基層頂面偏差10mm，當用瀝青混合料將10mm低洼處填平時，盡管表面是鋪平了，但該處多出的10mm松厚經壓實后仍會出現低洼現象，其深度為10-（10／1.2）＝1.7mm(1.2為瀝青混合料平均壓實系數)。如誤差大于10mm則不平整度將更大，由此可見基層頂面的平整度對瀝青面層的平整度影響可謂舉足輕重。

1.1重視基層平整，廠拌混合料攤鋪機鋪筑

二灰碎石半剛性基層的施工,過去習慣采用平地機作業,它的缺點是高程、厚度難以控制,且反復找平表面容易離析,同時混合料浪費也多。按照高速公路基層施工規范標準,采用混合料集中廠拌、進口攤鋪機來鋪筑,可以保證所鋪混合料均勻、表面平整,高程、縱橫坡、厚度等指標能滿足設計要求。

對設計厚度超過30cm者可分二層鋪筑，攤鋪寬度控制在6～8m時平整度效果較好。

1.2控制混合料的最大粒徑及含水量

為提高基層平整度及方便攤鋪機鋪筑，基層混合料集料最大粒徑宜適當減小。因為集料粒徑越大，混合料越易產生離析，且對攪拌、攤鋪設備的磨損也大。因此，適當減小集料最大粒徑，有利于攤鋪機作業和基層頂面平整度的提高。

另外，混合料施工含水量的控制亦十分重要，含水量過小影響結構的板體形成，含水量過大碾壓成型困難，且易形成路面大波浪，致使基層平整度降低，甚至導致結構層收縮開裂。

實踐表明，提高瀝青路面平整度必須從基層抓起，而提高基層施工質量的關鍵在于采用精良的施工機械，如好的穩定粒料廠拌設備與進口攤鋪機。

2.施工機械作業的影響

2.1攤鋪機

2.1.1基準鋼絲及裝置的準確程度

在施工中我們采用底面層“走鋼絲”、中、上面層“走雪撬”的基準控制方法，收到了較好的效果。

底面層施工前，先要張拉好用于承托儀表傳感器的基準線(2～3mm鋼絲繩)，然后設好各樁(樁距10m)，根據測量的掛線高確定各樁位鋼絲的高度。應精心測量、認真調整，并檢查鋼絲拉力不得小于784N。否則，由于測量不準、量線失誤或拉力不夠鋼絲下撓等都會通過架設在鋼絲上的儀表反映到攤鋪路段上，造成路面波浪狀起伏，影響平整度。

2.1.2攤鋪機儀表性能及微調器的正確使用

路面標高的控制是靠儀表來實現的。攤鋪機帶全自動調平裝置，能夠根據自動找平儀的指令達到設計高程，這樣鋪筑的路面平整度好。如儀表反映遲緩，加上微調器使用不當升降太快均會反映到新鋪路面上，影響平整度。

2.1.3 攤鋪機熨平板加熱及調整

在湖北隨岳南高速公路施工中，我們使用了德國產ABG422型、ABG311型、VOGELE2000型、VOGELE1800型攤鋪機。這四種攤鋪機的熨平板加熱裝置中ABG型屬于液化氣加熱，VOGELE型屬于電加熱。攤鋪前，如果熨平板加熱溫度不夠或加熱不均勻，攤鋪時會造成溫度較高的混合料與溫度較低的熨平板粘結，使得攤鋪層面出現拉毛、小坑洞、深槽等不規則的凹凸不平。因此，攤鋪前熨平板溫度必須加熱到85°C～90°C。

另外，攤鋪前一定要認真檢查熨平板的平直度，若有正拱或反拱現象，則必須調整撐拉熨平板的拉桿長度，使熨平板下表面同屬一坡度，以確保路面橫向平整度。

2.1.4攤鋪機振搗器、夯錘對路面平整度的影響

振搗器、夯錘的頻率與攤鋪速度、混合料級配、溫度和厚度等有很大的關系，應按使用說明書規定認真選定合適的頻率。如果攤鋪較薄的上面層，振搗器、夯錘頻率過大會造成熨平板共振，使攤鋪機找平裝置處于不穩定狀態而影響平整度。同時，應經常檢查振搗器、夯錘皮帶，皮帶過于松弛會使振搗頻率、夯實次數快慢不一，形成路面“搓板”。

2.1.5校正行駛方向引起路面不平整

攤鋪機行駛方向發生偏斜時，必須及時校正。此時，攤鋪機履帶一邊前進，另一邊緩慢前進，快的一邊熨平板前方會有一個向前抬高的小臺階，慢的一邊熨平板后端會有一個向后推擠的小臺階，影響路面平整度，應在碾壓時采取措施予以消除。

此類校正行駛方向出現的小臺階，在曲線半徑較小的路段容易產生。

2.2壓路機

路面平整度好壞的關鍵在攤鋪機，但與壓路機的碾壓有著不可分割的關系。合理的碾壓工藝與正確的碾壓操作是保證路面平整度的重要手段。

2.2.1碾壓方式及碾壓速度的控制

碾壓瀝青混合料應采用組合碾壓的方式，初壓時首先采用雙鋼輪壓路機，碾壓2遍，速度為1.5～2km／h；復壓緊接在初壓后進行，應采用重型輪胎壓路機，碾壓4～5遍，速度為3.5～4.5km／h；終壓采用雙鋼輪壓路機，碾壓2遍，速度為2.5～3.5km／h。碾壓時除按規范標準進行外，應注意碾壓路線和方向不得突然改變，以免使混合料產生推移或發裂。

2.2.2碾壓溫度的控制

瀝青混合料的溫度控制是瀝青路面施工過程中的關鍵，現場應有專人負責對來料車、攤鋪后、碾壓前、碾壓中及碾壓終了的溫度進行測試。碾壓應在混合料較高溫度下進行最為有利，一般初壓不低于120°C，復壓不低于90°C，終壓完成時不低于70°C。溫度越高越容易提高路面的平整度與壓實度，溫度偏低導致瀝青混合料顆粒間摩擦阻力加大，使瀝青面層壓實度不均勻，且容易形成局部松散和發裂，影響路面平整度。

2.2.3壓路機的正確使用

輪胎壓路機使用時，應注意檢查各個輪胎的新舊程度和輪胎壓力，必須做到新舊一致、壓力相等。否則輪胎軟硬不一，在碾壓過程

1.基層施工質量的影響

以往“基層不平面層調，下層不平上層找”的老方法，對平整度要求很高的高速公路來說是根本行不通的。如規范允許基層頂面偏差10mm，當用瀝青混合料將10mm低洼處填平時，盡管表面是鋪平了，但該處多出的10mm松厚經壓實后仍會出現低洼現象，其深度為10-（10／1.2）＝1.7mm(1.2為瀝青混合料平均壓實系數)。如誤差大于10mm則不平整度將更大，由此可見基層頂面的平整度對瀝青面層的平整度影響可謂舉足輕重。

1.1重視基層平整，廠拌混合料攤鋪機鋪筑

二灰碎石半剛性基層的施工,過去習慣采用平地機作業,它的缺點是高程、厚度難以控制,且反復找平表面容易離析,同時混合料浪費也多。按照高速公路基層施工規范標準,采用混合料集中廠拌、進口攤鋪機來鋪筑,可以保證所鋪混合料均勻、表面平整,高程、縱橫坡、厚度等指標能滿足設計要求。

對設計厚度超過30cm者可分二層鋪筑，攤鋪寬度控制在6～8m時平整度效果較好。

1.2控制混合料的最大粒徑及含水量

為提高基層平整度及方便攤鋪機鋪筑，基層混合料集料最大粒徑宜適當減小。因為集料粒徑越大，混合料越易產生離析，且對攪拌、攤鋪設備的磨損也大。因此，適當減小集料最大粒徑，有利于攤鋪機作業和基層頂面平整度的提高。

另外，混合料施工含水量的控制亦十分重要，含水量過小影響結構的板體形成，含水量過大碾壓成型困難，且易形成路面大波浪，致使基層平整度降低，甚至導致結構層收縮開裂。

實踐表明，提高瀝青路面平整度必須從基層抓起，而提高基層施工質量的關鍵在于采用精良的施工機械，如好的穩定粒料廠拌設備與進口攤鋪機。

2.施工機械作業的影響

2.1攤鋪機

2.1.1基準鋼絲及裝置的準確程度

在施工中我們采用底面層“走鋼絲”、中、上面層“走雪撬”的基準控制方法，收到了較好的效果。

底面層施工前，先要張拉好用于承托儀表傳感器的基準線(2～3mm鋼絲繩)，然后設好各樁(樁距10m)，根據測量的掛線高確定各樁位鋼絲的高度。應精心測量、認真調整，并檢查鋼絲拉力不得小于784N。否則，由于測量不準、量線失誤或拉力不夠鋼絲下撓等都會通過架設在鋼絲上的儀表反映到攤鋪路段上，造成路面波浪狀起伏，影響平整度。

2.1.2攤鋪機儀表性能及微調器的正確使用

路面標高的控制是靠儀表來實現的。攤鋪機帶全自動調平裝置，能夠根據自動找平儀的指令達到設計高程，這樣鋪筑的路面平整度好。如儀表反映遲緩，加上微調器使用不當升降太快均會反映到新鋪路面上，影響平整度。

2.1.3 攤鋪機熨平板加熱及調整

在湖北隨岳南高速公路施工中，我們使用了德國產ABG422型、ABG311型、VOGELE2000型、VOGELE1800型攤鋪機。這四種攤鋪機的熨平板加熱裝置中ABG型屬于液化氣加熱，VOGELE型屬于電加熱。攤鋪前，如果熨平板加熱溫度不夠或加熱不均勻，攤鋪時會造成溫度較高的混合料與溫度較低的熨平板粘結，使得攤鋪層面出現拉毛、小坑洞、深槽等不規則的凹凸不平。因此，攤鋪前熨平板溫度必須加熱到85°C～90°C。

另外，攤鋪前一定要認真檢查熨平板的平直度，若有正拱或反拱現象，則必須調整撐拉熨平板的拉桿長度，使熨平板下表面同屬一坡度，以確保路面橫向平整度。

2.1.4攤鋪機振搗器、夯錘對路面平整度的影響

振搗器、夯錘的頻率與攤鋪速度、混合料級配、溫度和厚度等有很大的關系，應按使用說明書規定認真選定合適的頻率。如果攤鋪較薄的上面層，振搗器、夯錘頻率過大會造成熨平板共振，使攤鋪機找平裝置處于不穩定狀態而影響平整度。同時，應經常檢查振搗器、夯錘皮帶，皮帶過于松弛會使振搗頻率、夯實次數快慢不一，形成路面“搓板”。

2.1.5校正行駛方向引起路面不平整

攤鋪機行駛方向發生偏斜時，必須及時校正。此時，攤鋪機履帶一邊前進，另一邊緩慢前進，快的一邊熨平板前方會有一個向前抬高的小臺階，慢的一邊熨平板后端會有一個向后推擠的小臺階，影響路面平整度，應在碾壓時采取措施予以消除。

此類校正行駛方向出現的小臺階，在曲線半徑較小的路段容易產生。

2.2壓路機

路面平整度好壞的關鍵在攤鋪機，但與壓路機的碾壓有著不可分割的關系。合理的碾壓工藝與正確的碾壓操作是保證路面平整度的重要手段。

2.2.1碾壓方式及碾壓速度的控制

碾壓瀝青混合料應采用組合碾壓的方式，初壓時首先采用雙鋼輪壓路機，碾壓2遍，速度為1.5～2km／h；復壓緊接在初壓后進行，應采用重型輪胎壓路機，碾壓4～5遍，速度為3.5～4.5km／h；終壓采用雙鋼輪壓路機，碾壓2遍，速度為2.5～3.5km／h。碾壓時除按規范標準進行外，應注意碾壓路線和方向不得突然改變，以免使混合料產生推移或發裂。

2.2.2碾壓溫度的控制

瀝青混合料的溫度控制是瀝青路面施工過程中的關鍵，現場應有專人負責對來料車、攤鋪后、碾壓前、碾壓中及碾壓終了的溫度進行測試。碾壓應在混合料較高溫度下進行最為有利，一般初壓不低于120°C，復壓不低于90°C，終壓完成時不低于70°C。溫度越高越容易提高路面的平整度與壓實度，溫度偏低導致瀝青混合料顆粒間摩擦阻力加大，使瀝青面層壓實度不均勻，且容易形成局部松散和發裂，影響路面平整度。

2.2.3壓路機的正確使用

輪胎壓路機使用時，應注意檢查各個輪胎的新舊程度和輪胎壓力，必須做到新舊一致、壓力相等。否則輪胎軟硬不一，在碾壓過程中形成輪跡，使瀝青面層橫向平整度超標。鋼輪壓路機應裝霧狀噴水裝置以防混合料粘輪，輪胎壓路機應有專人負責用1∶3的油水混合液噴灑輪胎表面，防止碾壓時將瀝青混合料粘起形成路面不平整。

壓路機應停在冷卻后的瀝青路面上，否則極易形成小坑槽影響平整度。

3.施工過程中其它因素的影響

3.1瀝青拌和站的生產能力應與攤鋪能力相匹配

實踐證明，當瀝青拌和站的生產能力與攤鋪機的攤鋪能力相匹配時，攤鋪機能連續、均勻、不間斷作業，此時路面平整度就好。但在低溫季節施工，如供料不及時，攤鋪機待料時間過長，雖然ABG型攤鋪機裝有防爬鎖，但因混合料溫度下降會引起局部不平整，而且自動找平系統在每次啟動后，需行駛3～8m后才能恢復正常，因此切忌攤鋪機經常停機。只有加強拌和站管理，保證連續供料，運用中途不停機加油，操作手輪換休息等辦法，做到每天早晨開機，晚上收工關機，中途力爭不停機，以確保路面攤鋪作業連續不間斷。

3.2攤鋪作業速度的影響

瀝青路面施工技術規范要求：“攤鋪過程中不得隨意變換速度或中途停頓”。在施工過程中我們感到這是提高路面平整度的一個關鍵環節。

攤鋪速度過快，易造成攤鋪層表面的粗顆粒在熨平板下沿攤鋪方向滑動，使表面粗顆粒后方出現小坑小空洞，從而影響面層平整度和預壓密實度；但亦不能太慢，否則會影響生產效率。攤鋪速度經實踐比較后認為：上面層應控制在2～3.5m／min，中、下面層2～4m／min為好。

攤鋪過程中一般不宜隨便改變速度，因為速度變化必然導致攤鋪層面預壓密實度起變化，從而最終壓實度有差異，影響路面平整度。

3.3運料車輛與攤鋪機的配合

攤鋪作業時，常因運料車輛操作不熟練而與攤鋪機配合不協調，使混合料灑落在攤鋪機行走履帶前，如不及時清除會使攤鋪機左右晃動，造成自動調平系統工作仰角發生變化，影響路面平整度。因此，必須專人負責指揮倒車，嚴禁運料車撞擊攤鋪機。

3.4施工縫的處理

瀝青路面施工縫處理的好壞對平整度有一定的影響，往往連續攤鋪路段平整度較好，而接縫處的一個點數據較差。因此，接縫水平是制約平整度的重要因素之一。處理好接縫的關鍵是要舍得切除接頭，用3m直尺檢查端部平整度，以攤鋪層面直尺脫離點為界限，以切割機切縫挖除。新鋪接縫處采用斜向碾壓法，適當結合人工找平，可消除接縫處的不平整，使前后兩路段平順銜接。

3.5現場人工修補

施工過程中，不論何種原因，只要是混合料中混雜有少量的枯料、花料，攤鋪到路面后就必須徹底挖除，換上合格的混合料。人工填平混合料不可能達到攤鋪機鋪筑的水平，必然會影響路面平整度。

3.6橋頭與伸縮縫的處理

平整度好的路面，必須與減少和消除橋頭跳車相結合，才能解決好高速公路的行車舒適問題。湖北隨岳南高速公路高度重視橋頭跳車問題，如采取先填路堤后鉆樁，采用工程性質良好的材料填筑橋頭路堤，用手扶震動壓路機處理邊角以減少橋頭路堤日后的沉降，收到了很好的效果。由于車輛在高速公路上高速行駛時產生的沖擊力大，國產橡膠板式伸縮縫經受不了大交通量高速行車的沖擊。因此，湖北隨岳南高速公路對大、中橋橋面伸縮縫一律采用自德國進口和中德合資江蘇毛勒橋梁附件有限公司生產的毛勒伸縮縫，這種伸縮縫是當今國際上公認的性能可靠且又耐久的橋面伸縮裝置，安裝使用效果明顯，橋面行車平穩舒適，接縫處無跳車現象。

4.路面結構類型與平整度的關系

施工中發現,采用相同的攤鋪機和相同的碾壓工藝,攤鋪不同類型的路面結構層,其各自的平整度不同。相同的厚度,開級配料由于其混合料松鋪系數較密級配大,所以平整度不如密級配。在同一級配條件下,厚度小的結構層比厚度大的平整度好。瀝青路面平整度涉及的面很廣,影響因素很多,關系到路基、路面施工全過程,情況復雜,有的是機械性能引起,有的則是人為操作、安排失誤造成,我們只有在充分研究分析產生的原因后,才能對癥下藥抓好施工中的每一細小環節。瀝青路面平整度是施工機械、人員素質、操作水平的綜合反映,只有加強施工現場管理,精心組織施工,才能保證路面平整度,提高路面工程質量。

施工中發現，采用相同的攤鋪機和相同的碾壓工藝，攤鋪不同類型的路面結構層，其各自的平整度不同。相同的厚度，開級配料由于其混合料松鋪系數較密級配大，所以平整度不如密級配。在同一級配條件下，厚度小的結構層比厚度大的平整度好。

引言

國內自上世紀70年代引進旋噴樁技術以來在房屋基礎、鐵路基礎以及市政基礎中得到廣泛應用，其加固體強度高、加固體形狀可控等特點而被廣泛接受。該技術形成的固結體，其形狀與噴射流動方向有關，在旋噴時期噴嘴一邊噴射一邊旋轉和提升，固結體呈圓柱狀，其可提高地基的抗剪強度，改善土體的變形性質。

1.旋噴樁加固機理

旋噴樁是利用鉆機將帶有特殊噴嘴的注漿管鉆至土層的預定深度，之后用高壓脈沖泵將水泥漿液通過鉆桿下端的噴射裝置向四周以高速水平噴入土體，在噴射過程中通過3600旋轉并徐徐提升注漿管，鉆桿在以一定速度逐步向上提升和旋轉漿液形成高壓噴出后具有很大動能即產生高壓、高速噴射流，其高壓噴射流可置換大量軟弱層并擠密樁周土，并可讓沙礫石墊層或粘土與水泥漿充分混合、膠結、硬化，固結成為一個整體，最終可在樁周圍形成具有高強度的水泥土樁實現改良土壤、增加地基強度、減少土體壓縮變形、提高地基承載力。其加固過程可分為三個步驟：

破壞土體。在高壓噴射流沖擊土體時其能量高度集中于一個很小的區域，因此該區域內與周圍土和土結構間會產生很大的壓應力作用，當該應力超過土顆粒結構的破壞臨界值時則土體會受到破壞，且破壞力與流速的平方成正比，而要增加流速則應增加噴射壓力，使其具有足夠的能量沖擊并破壞土體，其壓力越高、流速越大、破壞力也越大。

旋噴成樁。高壓噴射流對土體的破壞作用導致土體由整體變為松散狀態，隨著噴射流的連續沖切和移動其對土體破壞的深度和范圍不斷擴大，被切削下來的部分細小土粒被漿液置換發生升揚置換作用，隨著液流以泥漿的形式被帶到地面，而其余的土顆粒在噴射動壓力、離心力和重力的共同作用下，在橫斷面上按照質量大小有規律的重新排列并與漿液攪拌混合形成新型的水泥-土網絡結構。

水泥與土的硬化。在噴射過程中土體被破壞粉碎成各種粒徑或大小不同的土團，其間隙被水泥漿所填滿，因此在水泥土內可形成一些水泥及細土顆粒較多的微區，而土團內則無水泥，水泥的水解水化作用及其與土顆粒間作用，并不斷在水泥和土顆粒周圍形成各種晶體，并不斷生成、延伸并交織在一起形成空間網絡結構，土團則被包圍在骨架中間，隨著土體被擠密，其內部水分也逐步消失，并形成特殊的水泥土骨架結構而增強了水泥土的強度。

2.施工工藝

2.1 灰漿制作

其應按照灰漿的配比要求，根據泥漿罐的容量提前制作灰漿，制作過程中應充分攪拌，其攪拌時間不少于15min，且超過初凝時間的漿液也不可使用，對攪拌成的灰漿應經過兩道過濾網過濾以防噴嘴堵塞。

2.2 泵壓設置

根據噴射機理在鉆桿下鉆時采用10Mpa的清水壓力進行噴射，其在防止堵塞噴嘴的同時并應在土體第一次噴射時使土體成為混合液減小噴漿時土體的阻力，從而保證漿液被充分攪拌、增加狀體強度。

2.3 設置提升速度

在整個樁長范圍內應設置兩種提升速度，其是為了增加樁的端承力而在樁底部脫檔旋噴30s，即使鉆桿原位不動而旋轉噴漿以增強該部位的攪拌效果并擴大狀體直徑，形成樁底盤，之后方可變速提鉆，正常成樁。

2.4 鉆孔

待鉆機穩固后應先測量機臺的水平度方可開鉆，且在鉆進過程中應隨時檢測鉆桿的垂直情況，當鉆孔達到設計深度后方可停鉆。

2.5 旋噴施工

當旋噴管達到預定深度后應立即攪拌漿液，并開始自下而上進行旋噴作業，過程中應根據冒漿情況嚴格控制旋轉和提升速度，在拆卸旋噴管時應快速進行，并保持節間不少于0.2m的搭接長度，并應隨時檢查漿液的初凝時間、注漿流量、風量以及壓力旋轉提升速度等，在旋噴過程中應保證注漿壓力不小于2Mpa，提升速度應控制在20-25cm/min，旋轉速度為20-25r/m等參數。

2.6 送漿

過程中司泵人員應根據泵壓情況隨時調整異常情況，并應迅速切換送水與送灰漿以保證連續送液，司鉆人員則應隨時檢查鉆進時的冒漿情況。

2.7 沖洗

待噴射完成后應及時將注漿管等設備沖洗干凈，保證管內、機內不得殘存水泥漿，一般采取將漿液換為水在地面上噴射的方法將泥漿泵、注漿管及軟管內漿液排除干凈。

2.8 樁頭處理

當噴射注漿達到設計頂面標高后應繼續用注漿泵注漿，當水泥漿從孔口返出后方可停止注漿，噴射作業完成后由于注漿的離析作用而會發生不同程度的收縮，最終在固體頂部出現凹穴，該種情況應采用水灰比為0.5的水泥漿進行補灌，同時應防止其他鉆孔排出的泥土等雜物進入。

3.質量控制要點

鉆孔和注漿管插入深度。在鉆孔過程中應及時記錄鉆孔深度，并應核對注漿管深度和鉆孔深度是否相符，并應保證鉆孔垂直度不超過設計要求。

冒漿處理。冒漿是指施工過程中部分土體隨漿液冒出，并伴隨周圍地面隆起現象，其最遠可發生在離樁體幾十米范圍內。首先應及時外排冒出漿液，并將其加以回收再灌入，并可通過冒漿時間、冒漿中含土的種類和數量以及水泥的含量和冒漿的多少等來了解高壓噴射的注漿質量，并應根據檢測結果放慢施工速度，并待水泥土初凝后方可進行臨樁施工以免孔隙內水壓疊加，并可采取跳樁施工的方法，即在一個地方施工完成一個樁后將機子挪到另外一個地方，并保證兩根樁相隔一定距離，并遵循先施工外測樁后施工內測樁的原則，便于外測樁施工完成后其強度可起到阻擋作用。

壓力、流量控制。施工過程中若出現壓力下降并低于設計值或壓力驟增而超過設計值時均說明注漿管內發生異常現象，一般是有漏獎或接頭松動甚至脫落，也有時是發生堵管現象，發生該類現象應立即停機進行檢修，施工完成后應及時繼續施工噴完該孔。

樁位、樁徑、樁長控制。對樁位的允許偏差為±5cm，樁徑和樁長以及垂直度偏差應不大于1.5％，噴射孔與高壓注漿泵的距離不應大于50m，對采用水泥漿應嚴格過濾以防堵塞噴嘴，旋噴過程中應隨制隨用以防止水泥漿沉淀，并應對漿液進行不間斷攪拌以防漿液離析而降低其濃度。

垂直度控制。噴漿開始前應將機子調整水平以確保鉆桿垂直，對噴漿過程中冒出的漿液、泥巴等應及時清理，避免其堆積過高將機子頂起來，或導致機子傾斜最終造成樁體傾斜，導致在取芯檢測時取不到完整的芯樣。

4.結語

在高速鐵路軟土地基施工中高壓旋噴樁工藝因設備簡單、施工靈活、快速、投資少、效果好，并可減少不均勻沉降等優點而被廣泛利用，但在施工中應根據不同的地質情況合理選擇設計、施工參數等以確保施工質量。

參考文獻：

【1】徐至鈞，全科政.高壓噴射注漿法處理地基[M].北京：機械工業出版社,2004.

篇（9）

1．2增加路面結構層功能性的原則瀝青路面是道路施工中常見的類型，瀝青這種材料的性能比較強，在設計其層面結構時，要注意提高路面的抗滑性以及耐磨性，還要提高路面結構的抗剪性以及抗拉能力。由于道路暴露在外界環境中，所以自然氣候因素以及車載作用力對其質量影響比較大，如果面層材料的強度不高，粘結力不強，則會影響路面的整體質量，還會影響其功能的發揮。面層的等級越高，其承受車載的能力則越強。在城市快速路以及一級公路設計中，由于交通量比較大，所以設計人員需要增強路面結構層的功能，要選擇優質的施工材料，提高混凝土面層的質量。瀝青結構層一般是由細粒式瀝青混凝土作為表面層，中、粗粒式瀝青混凝土作為中下面層構成，既可有效防水又可保證強度，所以，優化路面結構層設計，應注意確保路面的剛度以及穩定性。

2瀝青路面結構組合類型之間的影響

2．1各結構層荷載應用分布特點路面在投入使用后，其各個結構層會受到荷載作用力的影響，而且荷載的大小隨道路結構層的深度而遞減，在不同的層面中，需要應用不同的施工材料，這些材料的強度會隨道路結構層的深度而減小。所以，在設計路面結構層時，需要以強度自上而下的遞減方式進行組合，這種組合類型在瀝青路面設計中應用較為廣泛，而且收到了較好的效果。在對路面基層進行施工時，要充分利用施工材料，按照就近的原則多利用當地材料，這樣有助于降低工程造價。在對瀝青路面的組成材料以及構件進行重新組合時，要分析材料強度隨深度的變化規律，當路面結構層之間的模量相差較大時，要注意控制結構層間的拉應力，如果其差值超過材料的承受范圍，則可能出現瀝青路面結構層斷裂的問題。根據以往設計經驗，土基與基層的模量之比需要控制在0．08～0．40之間，而基層與面層回彈模量之比需要控制在0．3，道路設計人員，在對瀝青路面結構組合進行優化時，要避免出現拉應力過大的問題，要根據不同的結構層，選擇不同的材料，只有掌握好各結構層材料變化規律，才能設計出最佳的組合方案。

2．2各結構層特性以及相互影響瀝青路面結構是由多種材料構成，在不同的層面上，需要應用不同的施工材料，這樣材料的強度以及影響有一定差異。在組合的過程中，要注意其相互之間的影響，消除各結構層特性的不利因素，并采用有限的措施，對結構層組合類型進行限制。在瀝青混凝土道路工程中，經常會用到石灰以及水泥這類材料，其受溫度影響比較大，如果施工工藝存在漏洞，會導致路面出現大量的裂縫現象，所以，設計人員需要采取有效的措施降低基層材料的收縮問題，可以增加細料含量，還可以增大結合料的劑量，從而降低反射裂縫出現的概率。設計人員可以適當增加面層厚度、設置瀝青碎石緩沖層、設置應力消散層或吸收層等;在潮濕的粉土或粘性土路基上，不宜直接鋪筑碎(礫)石等粗顆粒材料。必要時可在路基頂面設土工布隔離層，以防止相互摻雜而污染基層，或導致過大變形而使面層損壞。層間結合應盡量緊密，避免產生滑移，以保證結構的整體性和應力分布的連續性。瀝青面層與半剛性基層或粒料層之間應設置透層瀝青，根據施工條件如多層瀝青層次能否連續施工、施工期內是否多雨等采取相應的層間結合措施。

篇（10）

1影響高速公路路面分期修建方案的關鍵因素

路面分期修建是相對于一次性修建而言的。分期修建路面結構各層次（包括面層、基層、底基層）的材料和厚度與一次性修建方案原則上應基本相同，只是將路面上面層或中面層以上部分作為二期工程，在過渡期后鋪筑。

1．1影響一期路面結構的主要因素

一期工程的路面面層應較薄，也稱"過渡期路面"。在確定一期路面結構時，應考慮以下因素：

（1）地基沉降量。過渡期內沉降量的大小是決定過渡期路面結構的根本因素。若沉降量較小，可以選用接近使用年限的路面結構；相反，選用滿足過渡期內累計當量軸次的路面結構即可。（2）近期累計交通量。近期累計交通量是指過渡期年限內路面將要承受的標準軸載累計作用次數。一期路面結構應按近期累計交通量進行設計和驗算。過渡期的時間范圍選擇3～7年較為合適，小于3年就沒有實際意義了，大于7年則可能導致一期路面投資過大。（3）路面結構層的最小厚度。路面結構層的最小厚度是指各結構層的設計最小厚度和施工厚度。二期修建時，在不挖除原有路面結構厚度或僅挖除過渡路面面層的情況下，各結構層的厚度應滿足其最小厚度的要求。

1.2二期路面鋪筑時間的確定

路面分期修建方案中，二期路面鋪筑時間的確定是一個技術經濟問題，不僅要考慮路面結構的壽命、路面的使用性能、地基沉降等因素，同時也應考慮經濟效益。

具體方法如下：（1）確定一期實施的路面結構，計算使用年限（用I表示）。根據設計預測交通量和一期實施的路面結構，確定一期實施的路面結構或原設計路面結構的中下面層的最大使用年限，此理論計算使用年限可作為二期路面實施的最終期限，即二期路面的實施必須在一期實施的路面結構最大使用年限之前完成。（2）根據實際運營交通量確定二期路面需要實施的時間。一期工程竣工通車后，根據交通量觀測結果，計算出通車年限內的累計交通量N，自運營第二年起，將實際運營交通量N與設計預測交通量Ni（第Ii年末）進行比較，若N<Ni，則不需計算；若N>Ni，則應計算累計當量軸次，并根據一期實施的路面結構，計算實際路面結構參數，確定是否實施二期工程，若滿足路面設計指標要求，可繼續使用，否則應立即實施二期工程。（3）按地基等載預壓固結理論計算沉降時間Ij。一般Ij應小于Ii與I的較小值。否則，在工程實施時，應考慮地基加固處理。二期工程實施的最佳時間It為：

Ij<It<min（Ii，I）

若Ij>min（Ii，I），則應根據固結理論計算沉降時間，反算一期實施的路面厚度，確保在路基固結完成前，路面具有足夠的強度和良好的服務性能。

2高速公路路面分期修建關鍵技術與措施

2.1分期修建方案的路面設計標高問題

分期修建方案要求橋梁、涵洞等主線構造物按第一期路面竣工時的標高控制。二期路面修建時，通過局部的縱坡調整，使二期主線路面標高與主線橋梁標高連接平順。跨主線的天橋、分離式立交等則必須按二期路面竣工時的標高進行控制。過渡期內地基發生固結沉降，可通過調平層進行調平，以保證二期面層竣工時能夠達到設計標高。

2.2路面層間處理

一期和二期路面層間的結合問題是保證二期工程實施效果的關鍵，處理的好壞直接關系到二期工程的成敗，處理措施如下：

（1）原路面面層設計厚度在15cm以上時，在保證抗滑表層厚度的前提下，一期實施的面層厚度建議控制在10cm以上，以滿足現行規范要求的高速公路瀝青混凝土路面面層最小厚度要求。（2）保證中面層的平整度至關重要。當瀝青混凝土路面為三層時，基層的平整度對面層影響相對較小，但分期實施時基層的平整度對面層平整度指標的影響相對較大。因此，采用分期實施時必須加強包括路基、底基層、基層等在內的各結構層的平整度、壓實度指標控制，以確保一期工程具有良好的服務性能。（3）二期路面面層與一期路面的層間結合的處理極為重要。設計時需根據一期路面病害情況及其原因進行相應進行如下處理措施：

①標線清除：原路面標線如采用熱熔型反光標線，應采用小型標線銑刨機對原標線進行徹底的清理；

②路面污染的處理：在二期工程施工前，應對原路面進行徹底的清掃和沖刷，施工前再用大型吹風機械清理路面縫隙中的雜物；

③壓漿孔的處理：在過渡期或二期工程水泥灌漿施工中，對灌漿孔要單獨處理，以保證路面質量；

④灑布粘層油：為使新老路面更好地結合，應在層間灑布粘層瀝青。

2.3補強層的設置條件與材料

若出現交通量增長特別快等意外情況，在二期路面設計驗算時，一期路面結構層的強度不足，則要考慮設置一層補強層。對于原有水泥混凝土路面，補強層材料有鋼纖維混凝土、連續配筋水泥混凝土（CRCP）以及素混凝土可供選擇，補強層厚度應通過計算確定。

2.4防止反射裂縫的技術措施

鋪筑瀝青混凝土路面必須考慮防止反射裂縫的技術措施，防反射裂縫的方法主要有三種：改善加鋪層材料和增加加鋪層厚度、設置夾層和瀝青加鋪層上鋸切橫縫。

增加加鋪層厚度使裂縫要經過較長時間才能到達加鋪層表面，同時減小了溫度對舊面板的影響。研究資料表明，瀝青混凝土的厚度與防止反射裂縫能力成正比關系，單層改性瀝青混凝土的裂縫率較兩層改性瀝青混凝土高。

設置中間應力吸收層。目前采用較多的材料有土工織物夾層和格柵夾層。利用土工格柵或玻纖格柵做應力吸收層主要是利用其高抗拉強度和彈性模量高的特點，格柵的主要作用為均勻傳遞荷載，分散反射裂縫的應力，同時增強瀝青混合料的整體抗拉強度。但土工格柵的高溫穩定性稍差，施工難度大。

瀝青加鋪層上鋸切橫縫或設置毛勒縫作為一種補充方式，可在橋梁伸縮縫、變坡點和長距離分斷處局部采用。

2.5排水系統的合理設置與銜接

按照“上封下排”的原則設置排水系統。充分利用原有的排水設施，對局部破壞而造成路基積水的地方，增設盲溝排出路基積水；對于路基已穩定的路段，可以采用漫流的形式排出路面雨水，不破壞原有穩定的植被；對于因沉降量較大，路面結構層形成反坡，結構層內的水不能匯入原有盲溝排出，聚集在基層或底基層，導致基層或底基層的強度降低的情況，過渡期內預測沉降量較大時，路面結構需采用水穩性較好的基層或底基層，同時路面基層底部設置縱橫向盲溝排除路面結構內部水。路肩部分亦要沿路面結構外側設置縱向邊緣排水系統。

2.6中央分隔帶設置

中央分隔帶設置最終應滿足一次性修建成路面的使用性能。二期路面設計時應結合原有設計，確保原設置的中央分隔帶縱橫向排水系統與超高路段排水系統安全暢通。中央分隔帶開口部位的路面結構宜采用與主線路面相同的結構。

2.7．構造物

高速公路路面分期修建時，橋梁、涵洞、通道、交叉工程等不宜分期修建，應按二期路面鋪筑后的恒載狀況，一次設計到位，并一次修建完成。

3高速公路路面分期修建關鍵技術結構設計

3.1瀝青鋪面設計（1）設計步驟。

①根據設計任務書的要求，確定路面等級和面層類型，計算設計年限內一個車道的累計當量軸次和設計彎沉值；②按路基土類與干濕類型，將路基劃分為若干個路段，確定各路段土基回彈模量值；③參考推薦結構，擬定幾種可能的路面結構組合與厚度方案，根據選用的材料進行配合比試驗，測定各結構層材料的抗壓回彈模量、抗拉強度，確定各結構層材料設計參數；④根據設計彎沉值計算路面厚度；⑤進行技術經濟比較，確定新建高速公路采用的路面結構方案。

（2）驗算一期路面的結構設計是否滿足設計要求。

驗算一期路面的結構設計，即按照新建公路的設計步驟，驗算擬建的一期路面結構方案是否滿足在過渡期年限內累計當量軸次作用下的結構強度要求。如果擬建的一期路面結構方案滿足設計要求，可以確定為一期路面的結構方案。

（3）一期路面結構驗算。

一期路面結構的設計應充分為最終路面結構設計利用，因此，一期路面結構的設計應利用最終路面結構的底基層和基層作為其底基層和基層，其上修建一層至兩層較薄的瀝青混凝土或瀝青混合料的過渡期面層。過渡期路面結構應滿足過渡期內累計當量軸次的要求，即路面結構厚度應保證路表彎沉和瀝青及半剛性層拉應力能夠滿足過渡期內相應指標的要求，即：

ls1≤ld1

σm1≤σR1

式中：ls1，ld1，σm1，σR1分別為一期路面驗算時，過渡期路面的實際彎沉值（0.01mm）、路面設計彎沉值（0.01mm）、層底最大拉應力（MPa）、路面結構材料的容許拉應力（MPa）。ls1，ld1，σm1，σR1的計算方法與ls，ld，σm，σR一致。

3.2混凝土鋪面設計

（1）設計步驟。①收集交通資料，包括初始年日平均交通量和交通組成，方向分配系數和車道分布系數，交通量的年平均增長率；②計算設計車道使用年限內的標準軸載累計作用次數Ne；③初擬路面結構，包括路基類型和土質、墊層類型和厚度、基層類型和厚度、面板初估厚度和平面尺寸；④設計混凝土混合料組成，并確定混凝土的設計彎拉強度fcm和彈性模量Ec；⑤確定基層頂面計算回彈模量Etc；⑥計算荷載疲勞應力σ和溫度疲勞應力σt；⑦檢驗是否滿足下列要求：0.95fcm≤σp+σt≤1.03fcm。⑧對多個方案進行技術經濟比較，確定新建高速公路采用的水泥混凝土路面結構方案。

（2）驗算一期路面的結構設計是否滿足設計要求。驗算一期路面的結構設計，即按照新建公路的設計步驟，計算擬建的一期路面結構方案是否滿足過渡期年限內結構承載能力要求。如果擬建的一期路面結構方案滿足設計要求，可以確定為一期路面結構設計方案。設計時應擬定多個設計方案，并進行技術經濟比較，選用較優的設計方案。

（3）一期路面結構方案及驗算。①將新建路面結構的面層去掉，在基層上適當加鋪一定厚度的瀝青面層，擬定一期路面結構方案：

②一期路面的驗算與瀝青鋪面設計的一期路面的驗算方法相同；

③二期路面設計可參考《公路水泥混凝土路面設計規范》（JTGD40-2002）。

篇（11）

1前言

隨著國民經濟的快速發展，近年來高等級公路開始在我省大量修建。高等級公路選用瀝青砼路面還是水泥砼路面，一直是困擾設計者和決策者的一個問題。

對于高等級公路選用何種類型的路面存在著許多不容忽視的因素，水泥砼路面雖然具有剛度大、擴散荷載能力強、穩定性好、抗疲勞特性好、使用年限長、養護費用少、施工取材方便等優點，但是水泥砼這種水硬性材料對設計強度不足、超載很敏感，或者由于施工方面的原因而達不到設計的要求，一旦出現上述情況，破壞就會迅速發展，難以維護。并且破壞后修復困難，費用也高。同時由于水泥砼路面接縫、施工等方面的原因造成的不平整度問題對高等級公路來說就顯得更加突出。瀝青砼路面具有可以分期修建、平整度易于得到保證、行車舒適、易于修復、噪音小等優點，目前在高等級公路上得到廣泛應用。但瀝青砼路面的抗災性、對水和溫度的敏感性等方面明顯弱于水泥砼路面，又由于瀝青與各種集料的結合性能不同，在水文、氣候條件差及缺乏堿性集料的地區，很容易造成瀝青的剝落、分離，從而加速路面破壞。

路面鋪筑技術、施工裝備和人員素質直接影響著路面的質量。總體來說，瀝青砼路面的鋪筑設備、技術水平較水泥砼路面要先進。我省目前在高等級公路水泥砼施工方面所采用的拌和設備和攤鋪設備還屬于小型施工機具范疇，并沒有形成象瀝青砼路面那樣從拌和到攤鋪全過程的機械化施工設備系列。

綜上所述，瀝青砼路面和水泥砼路面各有其優缺點，高等級公路采用何種類型路面不是一個能簡單回答的問題，有必要對兩種路面的施工水平、使用現狀、破壞現狀、養護狀況、養護費用進行全面調查，綜合考慮當地氣候條件、土基狀況、交通量大小、施工技術水平等因素，對兩種路面結構進行經濟、技術、社會影響等方面的綜合比較，通過對現狀的客觀分析，以可靠的數據與科學的分析方法說明高等級公路在目前條件下應采用何種類型的路面。

2兩類路面現狀調查

路面長期的使用性能及建養投資是高等級公路路面選型的決定因素。路面現狀調查主要包括瀝青砼路面、水泥砼路面兩種類型路面的破壞、路面平整度、強度、施工技術、施工工藝以及工程投資和養護維修費用等幾個方面。

(1)路面破損調查采用目測調查法，以1000～2000m為一個調查段落。主要內容為瀝青砼路面的裂縫、車轍、坑槽、沉陷擁包等，水泥路面的斷裂、唧泥、錯臺、和接縫破壞等。

(2)路面彎沉調查以貝克曼梁為主要調查工具，少數路段采用落錘式彎沉儀FWD測試。

(3)路面平整度調查采用顛簸累積(BI)儀進行調查，每100m為一個統計路段。

(4)路面類型對環境的適應性主要調查受水侵害嚴重的低路堤路段對兩類路面的適應性。

(5)路面建設費用、養護費用及路況的歷史資料，主要通過查閱有關文檔資料獲得。

(6)調查路段的確定，主要考慮公路等級、路面類型、所屬地區、使用年限上具有的代表性，選擇了全省有代表性的高等級公路路面段共7條21段約266km，范圍涉及全省11個地市。

3兩類路面綜合經濟技術比較

3.1路面結構的經濟評價

路面設計方案的經濟評價是路面設計的一項必不可少的內容，也是進行路面結構比選的重要依據。路面結構的經濟評價主要考慮的因素有路面結構的壽命周期總費用現值、建筑及養護費用，還要考慮采用的方案對當地經濟的影響，如使用當地材料、勞動力資源的利用等。

壽命周期總費用現值法，就是把各方案在不同時間投入的費用支出，按國家規定的社會折現率，折算為現值進行比較，現值小的經濟上占優。在分析期n年內，路面結構的壽命周期總費用現值公式為：

根據調查的材料單價、路面養護費用，對兩類路面的初期投資及費用現值進行了計算，可以得到：兩類路面的初期投資已非常接近，水泥砼路面的初期投資僅比瀝青砼路面高4%～10%，而水泥砼路面的費用現值要比瀝青砼路面費用現值低2%～10%。由此可見，僅從經濟的角度出發，水泥砼路面和瀝青砼路面具有相同的競爭力。

3.2兩類路面的技術適應性

水泥砼路面的最顯著特點是它具有很大的剛度以及良好的抗疲勞特性。由于砼板的彈性模量比基層材料高的多，因而水泥砼路面的承載力大部分是從板本身得到的，而瀝青砼路面面層與基層的模量相差不大，由荷載產生的應力有很大一部分要依靠路面基層來承擔。對于土基，水泥砼路面對土基條件不太敏感，而瀝青砼路面的整體強度很大程度上取決于土基強度。

對于路面所使用的集料，水泥砼路面是有水泥這種水硬性結合料膠結而成，它可以容納各種類型的集料和砂，只要這些材料滿足一定的標準(如級配、砂率、潔凈等)。而瀝青砼路面對集料的要求較高，除應滿足規范規定的強度、耐磨耗(磨耗率、壓碎值)及粗糙度(磨光值)指標要求，還應考慮瀝青與石料的粘結力。

氣候條件對路面結構的影響主要表現為當地氣溫、降水以及地下水位對路面的影響。水泥砼路面對溫度的敏感性較小，在炎熱的夏季，水泥砼路面不會出現象瀝青砼路面因溫度而產生的車轍、推移、泛油等病害。水對任何一種路面均會產生破壞，水不僅對路面結構本身有影響，它對土基的影響尤甚，由于路基和基層受水侵害而造成路面破壞的例子很多。瀝青砼路面的水穩性相對較差。從分期修建方面來看，瀝青砼路面具有可以分期修建的優點，以適應交通量增長的需求，同時又可恢復瀝青面層的使用性能和減緩老化。一般而言，水泥砼路面是不適宜分期修建的。

3.3兩類路面能耗比較

國內外的大多數有關文獻認為鋪筑路面的能耗由原材料的生產、運輸、混合料加工和攤鋪能耗組成，從大的方面來說，路面能耗應包括初期修建能耗、大修罩面能耗、日常養護能耗以及汽車行駛能耗。根據計算，當不計瀝青本身能量時，水泥砼路面的能耗比瀝青砼路面的能耗高25%左右，當計入瀝青本身能量時，瀝青砼路面的能耗則比水泥砼路面高20%左右。

我們不主張計入瀝青本身的能量，瀝青是從原油中提煉出來的，能作為能量的很多分包含成在瀝青中，但瀝青在傳統上是作為土建材料使用的，瀝青具有能量，但如果燃燒完了，它的價值也就消失了，作為土建材料的價值也就沒有了。這樣看來，修建瀝青砼路面的能耗要比水泥砼路面少，對節約能源有利。

3.4兩類路面使用性能比較

路面的平整度對路面的使用性能影響最大。路面平整度一直作為路面使用性能很重要的評價指標之一，尤其是高等級公路，由于行車速度快，為了保證路面具有良好的舒適性，延長路面的使用壽命，平整度要求則更高。一般而言，瀝青砼路面的平整度易于得到保證，而且路面損壞后也容易恢復，但水泥砼路面的平整度較難保證，即使是新修建的水泥砼路面，其平整度合格率只能達到85%。與行車安全有關的指標主要是路面的抗滑能力。瀝青砼路面主要采取的措施有加鋪耐磨的開級配封層、磨耗層等來提高路面的抗滑能力；而水泥砼路面的防滑主要通過刻槽的方法獲得。

3.5兩類路面的環境評價

公路交通引起的噪聲過大會危害身體健康，影響人的生理與心理狀況，路面噪音對沿線居民已構成一種不斷發展的公害。有關研究認為：光滑的瀝青砼路面噪音最小，橫槽水泥砼路面產生的噪音最大。從降低噪音的角度出發，應選用瀝青砼路面。

4高等級公路路面類型選用策略

影響高等級公路路面類型選用的因素很多，路面類型的選擇，并不是由單一或幾個因素決定的，而應綜合考慮使用要求、交通量大小及組成、當地氣候、路基支承條件、材料供應、施工及養護水平、資金籌措、節約能源、環境保護等因素。在上述各因素中，有些因素是可以進行定量分析，而有些因素只能進行定性評價。對路面選型這樣一個既含有定量因素，又包含定性因素的評價問題，運用傳統數學方法建立起同標準的、切實可行的綜合評價模型，使定性評價數量化是比較困難的。然而，利用模糊數學中的多層次綜合評判原理，就能建立起相對科學、切實可行的路面類型選擇的綜合評判數學模型。

4.1數學模型的建立

根據多層次綜合評判原理，可以對m個評判對象進行評判，最后得出各個對象的綜合評判值向量：

然后根據最大隸屬度原則，給出模糊綜合評判結果。

為了更進一步評價方案的優劣，我們對各個評語的得分進行加權平均，得到總分進行比較。設對每個評語Vj打分為Cj，則綜合評判的總得分為：

這樣，可以根據S的大小來進行最后的比較。

4.2影響路面選型因素的層次分析

要進行模糊評判，首先要確定因素樹結構，即要分清因素間的并列關系與從屬關系。影響路面選型的因素很多，通過分析彼此間的關系，確定路面選型因素層次。

4.3權重分配

由于影響路面選型的各因素的地位不等，權重分配便成了一個重要問題。權重分配的確定可以由決策者根據經驗選用，也可以用統計或專家評分法。本研究中采用了專家咨詢調查法確定各因素的權重。

4.4單因素評價

對于路面類型影響因素中難以用數量來定量表示的單因素評價，可通過專家評定的方法得到。在因素樹中還有一部分因素為數量指標，它們均屬于“越小越優”型。

4.5數據處理及分析

根據專家咨詢結果，對各因素的權值進行了計算，從計算結果看：在第一層次的因素中，“行使質量”的權值最大，說明人們對高等級公路行車快速和舒適的要求越來越高，其次為“技術可行性”、“經濟合理性”。在第二層次的子因素中，“初期投資”、“施工技術水平”、“舒適性”、“施工人員素質”等因素的權值相對較大。

根據數學模型，編制了計算機程序來進行路面選型多層次模糊綜合評判的分析計算，從兩類路面的得分看，瀝青砼路面的優勢較為明顯，瀝青砼路面的得分要比水泥砼路面的得分高出20%以上，說明在目前的條件下，高等級公路應選用瀝青砼路面。

5主要研究結論

在對我省高等級公路瀝青砼路面和水泥砼路面全面調查和綜合分析的基礎上，通過對我省高等級公路瀝青砼路面和水泥砼路面綜合經濟比較、技術比較、能耗比較，以及通過專家調查、數學模型的建立，繼而經過模糊數學多層次綜合評判得到如下結論：

(1)在我省現有的施工技術水平下，高等級公路尤其是高速公路應優先選用瀝青砼路面。水泥砼路面若采用先進施工設備，能確保路面質量及車輛行駛質量的前提下，在高等級公路中修建部分水泥砼路面也是可行的。

(2)在高等級公路路面選型中，行駛質量已成優先考慮的因素。瀝青砼路面在行駛質量方面明顯優于水泥砼路面，水泥砼路面在我省現有施工裝備、技術水平下，難以獲得較好的平整度。