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道路路面设计规范

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道路路面设计规范

道路路面设计规范范文第1篇

关键词:公路工程;规范;疑问;探讨

1 引言

改革开放以来,我国公路建设取得了举世瞩目的成就,实现了公路建设的跨越式发展,为促进经济发展和社会进步做出了重要贡献。

设计工作是公路建设中的重要环节,对公路建设的质量和投资起着关键性作用。公路工程系列规范是设计工作的核心,所有的设计工作均需围绕规范这个核心进行展开。笔者一直从事公路工程的勘察设计工作,对现行规范有较深的了解。在日常工作中,笔者对规范产生了若干疑问,本文对其归纳总结后提出来进行探讨,并提出自己浅薄的见解和建议。

2 对有关疑问的探讨

2.1 关于交通量预测

现行《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)及《公路路线设计规范》(JTG D20-2006)中规定:高速公路和具干线功能的一级公路的设计交通量应按20年预测,具集散功能的一级公路,以及二、三级公路的设计交通量应按15年预测,四级公路可根据实际情况确定。现行《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40-2011)中对水泥路面设计基准期规定:高速公路和一级公路为30年,二级公路为20年,三级公路为15年,四级公路为10年。

交通荷载等级确定以及路面结构计算时,必须使用交通量预测数据。当公路设计等级为高速公路、一级公路及二级公路时,上述的交通量预测年限无法满足水泥路面设计基准期的要求。这就需要另外再补充交通量预测数据,造成重复工作,为设计工作带来不便。

从我国公路项目的运营情况来看,目前新建水泥路面的实际使用年限往往远低于上述规范规定的设计基准期。笔者建议将高速公路、一级公路及二级公路水泥路面的设计基准期进行调整,使其与交通量预测年限保持一致,更加符合水泥路面的实际使用年限,也利于提高设计工作效率。

2.2 关于路基宽度

现行《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)及《公路路线设计规范》(JTG D20-2006)中对整体式路基宽度进行了规定,按照公路等级和设计速度的分类,分别规定了车道数和对应的路基宽度,并列表示出规定值。

近年来,在我国公路建设实际操作时,尤其在东部经济发达地区,除高速公路的路基宽度基本执行上述规定外,按照地方政府投资建设的规划,其它等级的公路,尤其是二级公路很难按上述规定执行,路基宽度多种多样,车道数也有变化。笔者认为,规范对地方公路的路基宽度进行规定没有必要,可去除。或者建议将上述规定值改为建议值,用来参照执行。

2.4 关于圆曲线加宽

现行《公路路线设计规范》(JTG D20-2006)中对圆曲线的规定如下:二级公路、三级公路、四级公路的圆曲线半径小于或等于250m时,应设置加宽。双车道公路路面加宽值规定进行了列表阐述,并规定圆曲线上的路面加宽应设置在圆曲线内侧。

上述圆曲线加宽的规定中设置的提前条件:二级公路、三级公路、四级公路并且为双车道公路,笔者认为不够完善。因考虑以下两点:(1)一级公路设计速度为60Km/h时,其圆曲线半径小于等于250m的情况比较常见,但其车道数大于双向2车道;(2)近年来,各地所建设的二级公路并不仅限于双向2车道,双向4车道的二级公路也有建设。此两种情况下,也即非双车道的公路,圆曲线如何加宽,规范中并未涉及。

笔者对照现行的《城市道路路线设计规范》(CJJ 193-2012),其中对圆曲线加宽的规定如下:当圆曲线半径小于或等于250m时,应在圆曲线范围内设置加宽,每条车道加宽值进行了列表阐述。该规定没有道路等级和车道数的前提条件,只要圆曲线半径小于或等于250m的道路均应进行加宽,且每条车道均有加宽值。

笔者认为《城市道路路线设计规范》(CJJ 193-2012)中对圆曲线加宽的规定比较周全。建议《公路路线设计规范》中对圆曲线加宽的规定应进行完善,补充其它未提及的情况。

2.5 关于水泥路面纵缝拉杆

现行《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40-2011)中规定:纵缝拉杆的直径、长度和间距参照表1所示执行,表中拉杆尺寸表示为直径×长度×间距。

按照该规定,确定拉杆参数时,须参照面层厚度和纵缝到自由边或未设拉杆纵缝的距离两个条件。因每条纵缝均设置拉杆,故纵缝到自由边或未设拉杆纵缝的距离即为纵缝到路面边缘的距离,如此单侧每一条纵缝采用的拉杆参数均应不同,设计和施工较为繁琐。而实际设计工作中,每一条纵缝拉杆都采用了相同的参数。故笔者建议:规范中改为采用纵缝到自由边或未设拉杆纵缝的最小距离或者平均距离进行控制,明确每条纵缝的拉杆采用的参数均相同。

2.6 关于中分带防炫高度

笔者夜间在高速公路上驾车或者乘车时,当车辆行驶至半径较小、坡差较大的凹形竖曲线路段时,经常受到对向车道车辆远光灯的干扰,形成“蒸发现象”,使两车之间的物体完全淹没在灯光之中,造成较大的安全隐患。究其原因,应为凹形竖曲线路段中央分隔带内的防炫高度设置不够。

现行《公路交通安全设施设计细则》(JTG/T D81-2006)中关于竖曲线路段防炫设施高度的规定如下:当竖曲线半径小于规范所规定的一般最小半径时,应根据竖曲线前后纵坡的大小计算防炫设施的高度。一般可通过计算或计算机绘图求出竖曲线内各典型路段相应的防炫设施高度值,然后取平均值作为整个竖曲线路段的防炫设施设置高度。

笔者认为,竖曲线内防炫高度取上述平均值不够合理,应按照实际计算结果取值。因高速公路上行车速度较快,交通事故的发生只在转眼之间,采用平均值必然会产生很多防炫漏洞,留下很大的安全隐患。按照实际计算结果进行防炫高速设置,才能杜绝所有的防炫死角,保障交通安全。

2.7 关于旧路改造

随着我国交通量的快速增长,早期修建的公路基本达到了饱和,即使没有达到交通量饱和,旧路面也已经破损较为严重,旧路改造成为了现阶段我国公路建设的重要组成部分。目前公路工程系列规范中,仅《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40-2011)和《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006)中有相关规定,其它的分项均采用与新建工程相同的规范。

笔者认为旧路改造工程和新建工程采用相同的规范还是有其局限性,尤其路线纵断面设计方面。以路面改善工程为例,特别是沿线城镇化较为明显的公路:此类项目路线平面基本维持旧路现状不变,纵断面则需进行调整优化。在具体纵断面设计时,往往受到以下条件的制约:①旧路现状纵断面技术标准很低,与平面技术标准相差较大,旧路横坡较为凌乱;②要求尽量利用旧路面,避免大填大挖;③必须考虑与路侧建筑物的地坪标高相适应,与其相接平顺。在上述条件的制约下,纵断面设计指标难以满足规范要求,甚至与规范要求相差较大,这就给设计工作带来了较大的困扰。

通过多年类似项目建设后的实际运营效果来看,此类路面改善项目纵断面设计指标虽然低于规范要求,但其纵坡均较小,相邻纵坡之间的坡差也较小,对行车视距基本没有影响,对行车舒适性也影响甚微,故运营后的效果较为理想。

笔者认为,相关规范应适当增加旧路改造的内容,此类路面改善工程的纵断面设计标准建议增加采用坡差进行控制的方法,以更贴合项目实际。

3 结语

公路工程系列规范是建筑法规体系的组成部分,是广大公路设计工作者必须遵守的准则和规定。在保证工程质量和安全、降低工程造价、缩短工期、节能环保、促进技术进步等方面起着显著的作用。

本文对现行规范上述若干疑问的意见和建议,希望起到抛砖引玉的作用。由于笔者水平有限,文中难免存在不当之处,望得到读者的批评、指正。

参考文献:

[1]交通运输部.《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)

[2]交通运输部.《公路路线设计规范》(JTG D20-2006)

[2]交通运输部.《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40-2011)

道路路面设计规范范文第2篇

关键词:沥青混凝;路面工程;病害原由;防治技术

一、沥青混凝土道路里面出现早期损坏的原由

我国城市沥青混凝土道路一般的使用寿命是 10~15 年,但是现在我国因此我国大部分城市的沥青混凝土道路路面出现了早期损坏的现象,甚至有的道路通车的当年就会出现病害。下文中,我们阐述一下沥青混凝土道路早期破坏的常见类型且分析其产生的原因。

1.水损害

水损害是水分深入到路面的结构层造成的早期破坏现象,其不仅仅是沥青混凝土路面早期损害最常见的病害之一,还是破坏能力最大的病害。水破坏的主要破坏形式有:网裂、坑洞、唧浆、辙槽等。水破坏的产生往往是由于施工中沥青混凝土配合比控制不严、沥青混合料拌合不均、碾压效果不良等导致的沥青路面空隙率过大所造成的。

2.沥青路面裂缝(图 1、图 2)

沥青混凝土道路路面早期破坏中最为常见的病害之一就是路面裂缝。路面出现裂缝,为水分的进入提供了便利的条件,从而破坏路面的基层或者软化路基,降低路基的承载能力,缩短路面破坏的时间。沥青路面的裂缝一般有横向裂缝和纵向裂缝组成。沥青道路路面出现裂缝的原由可以分为两大类:一种是由于行车载荷的作用出现的结构性破坏裂缝,我们常常称之为荷载型裂缝;另一种是由于沥青面层的温度变化产生的温度裂缝,我们往往称之为非荷载型裂缝。

3.沥青路面龟裂(图 3)

龟裂就是我们平日讲的网裂,其往往是沿着轮迹带出现一条甚至多条平行的纵向裂缝,纵向裂缝之间常常会出现横向或者是斜向的链接裂缝。沥青路面龟裂不仅仅被称之为沥青路面早期破坏中最普遍的病害,还是道路养护过程中难度最高的病害,其对沥青路面的使用寿命有重大的影响。假如,道路使用过程中路面出现龟裂现象,又不能及时采用有效措施处理,会产生严重的后果。沥青路面产生龟裂的主要原由就是道路路面的结构强度不够。

4.车辙(图 4)

车辙,常常是在行车荷载的重复作用下,使道路路面出现永久性的带状凹糟。沥青混凝土道路路面出现车辙往往是由于沥青混合料的质量不合格、路面的基层和面层压实程度不够。

5.波浪(图 5)

沥青里面波浪形成的主要原因是路面运用的材料设计不合理或者是施工质量比较差,致使路面不能够承担行车水平力的作用。

6.松散(图 6)

沥青路面松散形成的主要原因是采用的沥青粘合力比较差或者是沥青的含量比较小,运用的矿料不干燥,没有被均匀的铺撒,或者是运用的嵌缝料没有达到标准,不能够被沥青粘合起来。

7.坑槽

沥青路面的坑早是沥青路面出现网裂后不能够及时的养护,日积月累形成的,其产生的主要原因是路面的基层局部的强度不能达到标准,从而是车辆行走的过程中产生坑槽。

8.沉陷

沥青路面的沉陷往往是由于沥青路面基层的局部强度不够,车辆通行和自然因素的作用下形成,其产生的主要原因是沥青路面的路基压实度不够。

二、城市沥青道路路面早期破坏的防护技术

通过分析沥青路面出现早期破坏的原由,可以看出沥青路面出现早期破坏与沥青的混合料、路面的设计、路面的施工以及自然条件四个方面有莫大的关联。但是,城市交通的自然条件是客观存在的,不是我们人力可以控制的。因此,城市沥青道路路面早期破坏的防护技术可以从沥青的混合料、路面的结构设计和路面的施工质量三方面着手研究。

1.把握好沥青混合材料的质量关

修筑的沥青混凝土道路是否优质关键就是沥青混合料的质量的优与差,我们只有了解影响沥青混合料质量的因素,才能够在沥青道路的修筑实践中克服困难。因此,在沥青路面施工过程中,我们要向控制沥青混合料的质量可以从混合料的原料、混合料的配合比设计和沥青混合料的质量检测三个环节着手控制。

(1)控制沥青混合料的原材料

沥青混合料的原材料包括沥青、粗集料、细集料好和矿粉。沥青在进入沥青道路施工的场地时,要检测其针对度、延度、软化点等指标,达标之后留取样本,才能让沥青进入施工场地。另外,其技术一定要严格按照《沥青路面施工技术规范》执行。

(2)沥青混合料的配合比设计

沥青混合料的配合比设计分为三个阶段:目标配合比阶段、生产配合比阶段和生产配合比验证阶段。但是,每个拌合站生产之前必须要进行热料仓筛分,确定热料仓比例。

(3)沥青混合料的质量检测

沥青混合料的质量检测包括:油石比、矿料级配、稳定度、流值、混合料出厂温度、运到现场温度、摊铺温度、初压温度、碾压终了温度、动稳定度和混合料拌合均匀性。因此,我们一定要严格按照每个标准执行,确保修筑一条优质的沥青道路。

2.设计合理的路面结构

假如沥青道路的路面结构设计的不合理,施工质量却达到了标准,这样的道路不仅仅不足以承担行车的荷载与自然环境因素的作用,还不能最大限度的发挥各结构层的效能,从而给予裂缝产生的机会。因此,我们说设计是沥青道路施工中最关键的一个环节。合理的路面结构设计是修筑坚固稳定路面的基础,但是我们也不能否定施工质量的重要性。总而言之,在进行路面设计时,必须按照路面层耐久、基层坚实和土基稳定的要求,且贯穿因地制宜、合理选材、方便施工和利于养护的原则,经过方案比选就会取得满意的效果。

3.严把施工质量关

(1)严格控制沥青混合料的拌和质量

沥青混合料的拌合过程中,发现了“糊料”或者“离析“等异常情况应该立即进行处理;另外,我们可以提高马歇尔试验的频率,严格控制沥青混合料的矿料级配、混合料的出厂温度、混合料拌合均匀性等指标,必要的情况下可以对混合料进行特殊配合比设计。

(2)保证基层顶面粗糙度

沥青道路路面的施工过程中,我们要确保基层顶面的粗糙程度,具体的施工过程中我们一方面可以改善基层材料的级配,增加粗骨料,提高大中粒径集料的含量,另一方面我们可以把含水量控制在最佳状态,同时改进碾压的方式,避免过振过湿,不能使基层顶面形成灰浆硬壳,不能用细料进行压实后找平。

(3)合理洒布透层油、粘层油

在进行各层铺筑前,必须保持顶面清洁。根据近年来的施工经验,透层油应以慢裂型乳化沥青为宜。用沥青洒布车喷 洒时,应 保持 稳定的 车速和 喷洒 量,并立即 撒布2m3/1,000m2的石屑或粗砂,用8T钢筒式压路机稳压一遍,将多余的浮料扫走。

参考文献:

[1] CTT37-90,城市道路设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,1991.

[2] JTJ014-97,公路沥青路面设计规范[S].北京:人民交通出版社,1997.

道路路面设计规范范文第3篇

关键词:园区 道路 改造

中图分类号:U41 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)04(b)-0067-02

随着使用年限的增长,许多学院、机关、厂矿、工业园等的园区道路路面破损、排水不畅等现象日益严重,已经无法满足近期使用或远期规划的需求,需要进行一定的维修、改造以满足其使用功能。

下面以某学院园区道路的改造设计为例,谈谈园区道路的设计要点。

1 项目综述

1.1 项目概况

某学院的园区道路,实施改造范围为17条路及两个广场。原路面均为水泥路面,部分路段经过了二次拓宽改造,现状路面宽度为3.5~15.25 m不等,路线全长3240.899 m。设计内容:道路工程,排水工程。

1.2 设计思路

为改善车辆通行条件,提高结构强度,对原有水泥混凝土路面的不同病害先分别采取灌缝、沥青砂修补、换板、反挖换填等方式处理后加铺SBS卷材(防裂贴),全幅加铺3 cmAC-10C细粒式沥青混凝土+5 cmAC-16C中粒式混凝土;并对局部路段路缘石进行改造利用。

2 设计方案

2.1 设计原则

(1)道路的设计应考虑方案的可操作性,注意实施时对两侧地块交通出行的影响。

(2)设计不仅要满足功能的需要,还要体现出合理性和经济性,即要便于近期建设,又要充分考虑到远期的结合,要有前瞻性使本项目能适应学院未来规划的需求。

(3)妥善处理好道路与周边场地的关系,正确处理好路线平、纵、横的组合问题。在保证道路上汽车行驶安全、通畅、快速的前提下,减少旧混凝土路面及基层的挖补数量和构筑物工程量,节约工程投资。

(4)现状路基、路面的利用和附属设施等安全、可靠、经济、适用、美观。

2.2 平面设计

(1)路线平面线位拟合现状道路中心线。

(2)设计平面范围包括拟实施改造的17条道路及道路相交转角处、建筑物门前场地、道路实施范围的衔接处。

2.3 纵断面设计

由于项目为现状道路改造工程,按照建设单位意见,路面结构设计中采用水泥混凝土路面加铺沥青面层结构的方案,因此纵断面设计以道路现状高程为依据,采用“顺坡滚”的方式进行设计。

2.4 横断面设计

按照建设单位意见,道路路幅断面维持不变,仅对现状道路病害及路缘石、边沟等进行相关处理后加铺两层沥青面层。根据现状道路路侧边沟和路缘石的的不同进行分段设计,现状道路断面共分为10种类型。

(1)断面型式一。

现状道路两侧均有路缘石的路段,对现状花岗岩路缘石抬高利用,其余的拆除后新建立式花岗岩路缘石。

(2)断面型式二。

现状道路两侧没有路缘石的路段,为便于沥青混凝土的施工和后期养护,道路两侧新建立式花岗岩路缘石。

(3)断面型式三。

现状道路一侧没有路缘石,另一侧为路侧矮墙。对道路没有路缘石的一侧予以新建立式花岗岩路缘石,另一侧维持不动。

(4)断面型式四。

现状道路一侧没有路缘石,另一侧有路缘石。对道路没有路缘石的一侧新建立式花岗岩路缘石,另一侧更换成花岗岩路缘石。

(5)断面型式五。

现状道路一侧没有路缘石,另一侧为护面墙。对道路一侧新建立式花岗岩路缘石,另一侧维持不动。

(6)断面型式六。

现状道路一侧没有路缘石,另一侧为明沟。对道路一侧新建立式花岗岩路缘石,另一侧采取清理明沟后现浇C25素混凝土作为路缘石。

(7)断面型式七。

现状道路一侧为房屋,另一侧为明沟。对道路一侧有房屋的维持不动,另一侧采取清理明沟后现浇C25素混凝土作为路缘石。

(8)断面型式八。

现状道路两侧均为明沟。本次设计对道路两侧采取清理明沟后现浇C25素混凝土作为路缘石。

(9)断面型式九。

现状道路一侧为明沟,另一侧为路缘石。对明沟采取清理后现浇C25素混凝土作为路缘石,另一侧更换成立式花岗岩路缘石。

(10)断面型式十。

现状道路两侧均为砌体矮墙,维持维持现状不动。

2.5 路面病害处理设计

针对现状道路的裂缝、角隅、破碎板、沉陷等不同的破坏型式,进行灌缝、修补、换板、反挖换填等方式处理。

(1)裂缝:对于细微裂缝不作处理,在加铺沥青路面之前同老路混凝土板纵横缝一起采用SBS卷材(防裂贴)作贴缝处理。

对于一般裂缝采用密封胶灌缝处理。

对于>2 cm的裂缝,清除缝内杂物后采用沥青砂+环氧树脂修补。

(2)啃边:采取沥青砂+环氧树脂修补措施。

(3)角隅、断板、一般破碎板:破坏严重的进行换板处理,先凿除包含破坏部位的1/3或1/2旧混凝土板块,再重新铺筑24 cmC30混凝土板,或者挖除更换整块24 cmC30混凝土板。

一般破坏的仅做密封胶灌缝处理。

(4)严重破碎板+沉陷:采用反挖换填方式处理,路面结构为20 cm C15混凝土+24 cmC30混凝土。

2.6 路面结构设计

2.6.1 道路路面结构设计

根据本项目的功能,从舒适性、耐磨性和城市远期发展考虑,对17条现状道路路面病害进行相关处理后,对道路全幅范围内混凝土板板缝及少量轻微裂缝病害进行贴SBS卷材(防裂贴)贴缝处理,后加铺3 cmAC-10C细粒式沥青混凝土+5 cmAC-16C中粒式沥青混凝土。设计路面横坡度按原老路双向横坡控制,如老路为多块板折线式横坡,则通过沥青面层厚度调整按双向横坡控制。道路路面结构设计以不同路段的路幅现状及病害情况为依据,确定以下三种路面结构形式。

(1)Ⅰ型路面结构适用于现状路面使用状况良好、满足使用功能,或者存在裂缝、啃边等轻微病害的路段。设计中采用对原有水泥混凝土路面完全利用,仅对局部病害处理后对老路混凝土板纵横缝及少量轻微裂缝病害贴SBS卷材(防裂贴)处理,然后对全幅范围加铺3 cmAC-10C细粒式沥青混凝土+5 cmAC-16C中粒式沥青混凝土。

(2)Ⅱ型路面结构适用于老路存在角隅、断板、一般破碎板等病害的路段,对于老路局部病害挖除老路混凝土板后换填24 cmC30混凝土,然后进行SBS卷材贴缝处理,再加铺3 cmAC-10C+5 cmAC-16C。

(3)Ⅲ型路面结构适用于老路存在破碎板+沉陷病害的路段,对局部病害路段进行挖除老路混凝土板及基层后换填24 cmC30混凝土+20 cmC15混凝土,然后对全幅范围内混凝土板板缝及少量轻微裂缝病害贴SBS卷材(防裂贴),再加铺3 cmAC-10C+5 cmAC-16C。

2.6.2 衔接段路面结构设计

对于道路实施范围的衔接处以及路侧建筑物的门前场地,反挖2 m宽的老路混凝土板换填C30混凝土,后加铺沥青面层进行顺接。

2.7 路缘石设计

根据项目实施范围内17条道路的不同现状,从经济性、实用性、美观性和方案实施可行性的角度考虑,采用三种类型路缘石设计。

2.7.1 Ⅰ型路缘石

适用于现状为花岗岩路缘石的路段,对原有花岗岩路缘石进行抬高利用。

2.7.2 Ⅱ型路缘石

(1)适用于现状路缘石为混凝土路缘石或红砖路缘石的路段,现状路缘石全部更换成立式花岗岩路缘石。

(2)适用于原路侧为绿化带或者人行道,没有路缘石的路段,为便于沥青混凝土的施工和后期养护,全部采用新建立式花岗岩路缘石。

2.7.3 Ⅲ型路缘石

适用于原路侧为明沟加矮墙的路段,采取清理明沟后现浇C25混凝土作为齐平式路缘石。路缘石顶面高程与路面顶面设计高程一致。

2.8 排水设计

园区原雨水管网大都为80年代末建成,随着学院的发展和建设已满足不了园区内的雨水正常排放,经常出现地面积水,排水不畅等现象。需要对园区内雨水管网进行优化设计,对淤塞、破损严重的雨水管道进行清淤、拆除重建处理,部分路段增设雨水口或新建雨水主干管以利于周边雨水排水通畅。

(1)针对无排水系统路段和排水条件不良路段进行专项设计,通过增设雨水排水管道和雨水口及时有效的排除路面积水。

(2)充分利用已有排水管道、暗沟、水塘等进行排水、蓄水。

(3)雨水根据地形及收纳水体情况,同时考虑到降低埋深、减小管径,节约工程造价,采用分散排放原则,就近排入水体或雨水管网中。

参考文献

[1] 城市道路设计规范[S].CJJ 37-90.

[2] 公路沥青路面设计规范[S].JTG D50--2006.

[3] 公路水泥混凝土路面设计规范[S].JTG D40-2011.

[4] 公路水泥混凝土路面养护技术规范[S]. JTJ 073.1-2001.

[5] 公路技术状况评定标准[S].JTGH20-2007.

道路路面设计规范范文第4篇

关键词:基层 ;钢渣 ;效益 ;应用前景

中图分类号:U416文献标识码: A

唐山地区的唐钢、首钢为大型国有企业,每年产生的钢渣成千上万吨。这些废弃物的堆放,不仅占用了宝贵的耕地资源,又污染了环境。为了合理利用这些工业废弃物,变废为宝,扩大道路材料来源,我们依照《公路路面基层施工技术规范》JTJ034-2000,《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004,《公路沥青路面设计规范》JTG D50-2006,《公路无机结合料稳定材料试验规程》JTG E51-2009,以钢渣为骨料,水泥为结合料进行了水泥稳定钢渣道路基层的配合比设计,并实际应用于道路建设中。

1、试验室配合比设计

1.1原材料试验结果

(1)水泥

产地:唐山市冀东水泥厂,为PS32.5A。

(2)钢渣

产地:唐山钢铁集团公司.为十年以上的陈渣,压碎指标值为22.3%。

(3)碎石

产地:丰润,压碎指标值为10.7%。

1.2水泥稳定钢渣配合比设计

首先进行集料的级配试验,试验中按照设计要求选取《公路沥青路面设计规范》JTG D50-2006中骨架密实型水泥稳定类集料级配进行试验。

(1)通过对不同粒级的钢渣和碎石进行筛分试验,经过计算确定出不同粒级钢渣和碎石的百分比,然后对混合料分别进行筛分,确定符合级配范围要求的集料配合比。

(2)混合料筛分试验结果如下:

表1钢渣和碎石的筛分结果

依照《公路路面基层施工技术规范》JTJ034-2000,选取3%、4%、5%、6%四个水泥剂量的配合比,按试验规程JTG E51-2009分别进行击实、强度试验,选取强度符合设计要求水泥钢渣配合比。

表2 不同含灰量的强度结果

从表2可以看出:不同水泥剂量的水泥稳定钢渣的7d无侧限抗压强度符均大于水泥稳定碎石的强度,28天的强度也是如此。说明了水泥稳定钢渣混合料的强度性能指标能够满足设计要求,同时说明了钢渣是替代碎石的一种很好材料,钢渣这种废料在道路工程建设中有广阔的应用前景。在此基础上,我们对水泥稳定钢渣进行进一步试验路段验证。

2、实际应用情况

水泥稳定钢渣这种道路基层结构的设计与施工没有可借鉴的经验,在唐山拥有丰富料源的地方,我们大胆尝试,在2012年道路工程施工建设中做了200米的试验路段,结构层厚度18厘米,以便积累经验为以后的推广应用打基础。

2.1钢渣的级配情况

钢渣料由0~10mm、10~20mm、10~20mm三种粒级的钢渣组成。通过筛分、计算确定出0~10mm粒级的占18%,10~20mm粒级的占44%,10~20mm粒级的占38%。钢渣料筛分结果见表5.

表3钢渣混合料的筛分结果

2.2施工配合比

水泥稳定钢渣的试验室配合比为::20~30mm:10~20mm: 0~10mm:水泥为44:38:18:5(质量比)7无侧限抗压强度为4.5MPa。

水泥稳定钢渣的施工配合比为:20~30mm:10~20mm: 0~10mm:水泥为44:38:18:5.1(质量比),最佳含水量5.1%,现场材料7d无侧限抗压强度为4.3MPa。

2.3施工

水泥稳定钢渣道路基层结构的摊铺、碾压、养生基本与水泥稳定碎石道路基层结构的施工工艺相同。在这里笔者就碾压和养生方面谈一下自己的看法,因为钢渣是炼钢产生的废渣,铁矿石经过高温加热,产生的废渣内部含有一定的空隙,从其压碎值低于碎石的压碎值可以知道其强度低于碎石。在碾压时只要达到压实度要求,不要过分碾压,应较水泥稳定基层的碾压次数少一次为好,不破坏钢渣本身,以便影响整个基层的整体强的。

在炼钢过程中要加入一定量的石灰,过量的石灰与钢渣结合在一起,石灰具有钙化的作用形成强度,这也是相同水泥剂量水泥稳定钢渣的强度高于水泥稳定碎石强的的原因。因此在养生过程中,水泥稳定钢渣的撒水量要多一些,以保证养生效果。

2.4实践检验

现场钻心取样测得7d无侧限抗压强度为4.8MPa,28d无侧限抗压强度为8.5MPa.。经过一年多的行车,水泥稳定钢渣为道路基层结构的试验路段路况良好,无任何裂缝、鼓包、沉降等现象。实践证明:水泥稳定钢渣道路基层完全可以取代水泥稳定碎石道路基层结构,并为其在今后市政道路工程建设中的广泛应用打下良好的基础。

3、经济效益、社会效益

目前,在市政道路工程建设中,利用的主要为砂、石等天然材料。以唐山市每年新建道路按50Km计算,需道路建筑材料15万m³(按道路基层计算)。钢渣为工业废弃物,以钢渣代替碎石按每m³节省成本10元计算,则每年为国家节省投资150万元。如果这个项目推广到全国,每年为国家节约的资金将是一个可观的数字。

唐山属重污染城市,PM2.5排名全国前列,钢渣的利用,可以减少砂、石自然资源的开采,保护天然资源,保护环境,同时减少由于开采对环境的污染,钢渣的利益用又可以减少对土地资源的占用,减少土地资源的浪费,同时又减少的钢渣对环境的污染。

因此不难得出这样一个结论:钢渣是放错了地方的资源,其在道路中的应用不仅可以创造可观的经济效益,同时又可以减少对环境的污染,创造可观的社会效益,更拓展了市政工程原材料的料源。这是功在当今,利在百年,造福人类的好事。

4、可持续性

唐山地区的唐钢、首钢均为大型企业,钢渣现有存量约为上千万吨,每年产量上千万吨。可以保证道路工程建设中的长期应用,就现有存量在近几年是远不能消化的。钢渣在市政基础道路建设方面将具有广阔的应用前景。

建议

由于钢渣自然堆放,其在风华过程中大颗粒变成小颗粒,我们需要的《公路沥青路面设计规范》JTG D50-2006中混合料的级配的要求,因此,钢渣在使用前要人为进行分级。这个过程只要在钢渣对方的地方放置一套振动筛即可。笔者认为最好将钢渣分为20~30mm、10~20mm、 5~10mm、 0~5mm四个粒级,目的是便于级配的合成,方便满足混合料级配的调整。

目前由于生产工艺的不断进步,钢渣的利用率不断提升,在钢渣经过进一步提炼后,有时会出现断级配的现象。这时我们也可以考虑在水泥稳定碎石中用某一粒级的钢渣取代该粒级的碎石,也就是部分取代,同样也可以降低成本。

主要参考文献:

1《公路路面基层施工技术规范》JTJ034-2000

2《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004

道路路面设计规范范文第5篇

关键词: 公路 路基 路面 改建

引言

近年来,随着社会经济的快速发展,交通量不断增长,现有国省道已不堪重负,难以承担交通运输发展的需求,路面破损及阻塞状况愈演愈烈,原有道路通行能力变差、舒适性变差、经济性变差,因此,采取旧路改建予以恢复或提高其使用功能,是行之有效的解决办法。

1.旧路特点及改建的一般原则

1.1旧路特点

1.1.1技术等级低,排水设施不完善或毁坏,严重影响路基、路面的稳定和使用寿命。

1.1.2个别路段路基强度不高,软弱地基没有处理,路基土质较差。

1.1.3老路面结构厚度薄,路面材料老化。

1.2旧路改建的一般原则路基路面改建方案确定前第一个重要环节就是对老路路基路面现状的调查和评定,这一工作直接影响到改建方案确定和工程投资。

1.2.1经济原则,尽量利用旧路资源,设计方案进行充分的经济比选。

1.2.2节约用地原则,充分利用原有路基,对路基加宽方式、改线方案结合工程技术指标、工程造价、征地拆迁等因素进行综合考虑。

1.2.3环保原则,采取再生技术对老路面进行再生利用,尽可能地减少工程的废弃物。

2.旧路摸底调查

2.1交通量的调查交通量的调查以及交通车辆的组成调查,尤其对重载车辆的调查,近年来社会上重载车辆比例大,在路面结构设计时应通过现调查交通量预测远景交通量,来设计路面结构层,以保证路面达到预计的使用寿命。

2.2路基、路面现状调查路基、路面现状调查包括路基、路面宽度、结构形式及近几年大修改建情况等,现状老路面的调查和评价。公路路基拓宽改建设计前,应对原有路基的病害进行处理。调查内容包括旧路路基的填筑材料、使用和损坏等病害情况,分析病害的种类、规模、状态、原因等,并在施工前或施工期间,对路基不同类型的病害要进行彻底地处理。原路面现状调查应对原路面破损程度进行分段评价,分析路面破坏原因,分段拟定路面改建方案。

2.3弯沉检测 弯沉检测是评价旧路的整体强度,进行路面设计的重要依据,对检测结果应根据弯沉值大小、路面结构情况分段整理计算,以便于下阶段路面结构补强设计。

3.旧路基的改建与处置

3.1旧路基的利用 旧路基经过多年的行车作用基本稳定,因此旧路改建时一般宁填勿挖,充分利用,对于局部出现翻浆、沉陷等破坏严重或弯沉较大的路段可采取换填碎石、砂砾及打砂桩、石灰桩、粉喷桩处理。

3.2旧路基加宽综合处置方案 本地区旧路两侧地基的特征主要表现为,在靠近村镇路段路两侧生活垃圾和建筑垃圾较多,局部地段含水量大,综合工程实践,目前适合本地区的加宽处置措施主要有以下几种:

3.2.1方案一台阶开挖,适合地基土质较好的路段。

3.2.1方案二台阶开挖+天然沙砾基底处理,适合含水量大、沟塘的路段,在具体应用时应结合项目的实际条件和工程造价综合考虑。如米横线按照方案一进行处理,该道路大部分路段为利用挖方加宽路基,填土高,地质水文条件良好。省道204鱼横段K225+200-K225+500路基加宽按照方案二进行处理。

3.3旧路边沟的补修和增设 对于旧路缺少边沟的路段,必须增设边沟,以迅速排除路面水流,边沟的形式及断面尺寸应根据当地降雨量大小确定。

4.路面结构改建方案

4.1新铺基层和面层

旧沥青路面改建比较常规做法是对老路补强改建,老路改建前也应对对病害较严重路段进行处理,对较大的沉陷,应查明原因,翻挖处理。一般路段利用老路路表弯沉测定结果,计算出代表弯沉值,并反算成老路路面当量回弹模量,再按弹性层状体系理论计算加铺补强层厚度。过去几年,旧路改建大多是挖除沥青面层,加铺灰土碎石基层,再铺沥青面层,对于旧路面材料只得拉到偏远的垃圾场废弃。

近年来,由于公路事业的发展以及资源供应的日益紧张和人们环保意识的增强,沥青路面再生技术引起人们的重视,冷再生技术得到了推广应用,就地冷再生技术,就是直接在旧路面上撒铺上水泥或水泥、碎石,用冷再生机直接将原沥青路面打碎和新铺材料拌合成新路面基层或底基层。再加铺基层或面层。

冷再生技术主要是将原有的路面材料加以重复利用,原有的路面材料主要起骨料的作用, 现场冷再生外掺材料为水泥、碎石、水。水泥现场冷再生混合料7 d无侧限抗压强度应满足大于等于3.1 MPa的技术要求,压实度大于等于97%. 当采用水泥用量试件强度达不到设计要求时,应采用较高标号水泥或用硅酸盐水泥替代矿渣水泥使混合料满足强度要求,现场实际施工水泥剂量应小于6.0%.国道307子洲至靖边段路面大修改建就采用了现场冷再底基层。大大节约了材料,使用效果良好。再生技术使原有路面材料可以再生利用,有利于保护环境,节省资源,降低工程造价,因此值得推广应用。

4.2水泥混凝土路面

对于旧沥青路面翻浆严重路段,在对路基及基层进行翻挖处理后,铺筑水泥混凝土路面,以提高路面的耐久性。省道204鱼河至横山段K225+200-K225+400,因路基翻浆严重,该段路面成了养护工作中的老大难,年年补,年年烂,就对该段路基换填20cm砂砾,基层采用20cm灰土碎石,将路面改为20CM水泥混凝土路面,改造后路面使用效果良好。

5.结束语

随着科学技术的进步,新工艺新技术的应用,旧路改建方法越来越多,在确定改建方案时必须在对老路现状充分了解的基础上,坚持因地制宜、经济环保的原则。在具体实施时应根据设计方案修建试验路段,以确定施工工艺、施工质量控制的方法。

参考文献:

[1]JTG H20-2007,公路技术状况评定标准[S].

[2]JTG D30-2004,公路路基设计规范[S].

[3]程兴新,董强,唐娴,等.公路改扩建工程实用技术[M].北京:人民交通出版社, 2007.

[4]邓学钧.路基路面工程[M].北京:人民交通出版社,2000.

[5]JTG D50-2006,公路沥青路面设计规范[S].