农村地区道路建设的路面工程设计

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摘要：分析了农村道路路面的主要型式及其运营状况，主要包含水泥路面和沥青路面，从技术性、功能性和经济性三个方面对这两种路面的性能进行了比较分析，最后提出农村道路路面工程设计选型方法和要点，为规划与设计提供参考。

关键词：农村地区；道路建设；病害；路面工程

0引言

很多已有道路在运营使用过程中存在诸多问题，路面开裂、破损、断板等病害非常严重，这使得农村道路的使用寿命很短。由于农村道路缺乏配套的资金进行管理与养护，存在病害的道路存在很大的安全隐患，特别是重载货车的通行很容易导致路面塌陷，增加交通事故的发生概率。因此，新建道路结构应该提高设计与施工质量，满足交通运输的要求。路面的设计与施工质量直接影响道路的使用性能。目前农村道路主要有沥青路面和水泥混凝土路面，这两种路面结构有各自的特点，使用的条件和环境也不同。本文详细分析农村地区道路建设时路面工程的选型，分析路面主要型式及其运营问题，其次分析路面选型的影响因素，最后讨论路面设计要点和方法。

1路面主要型式及其运营状况分析

沥青路面和水泥路面是农村道路主要路面结构型式。无论是沥青路面还是水泥路面，在运营使用过程中都出现了诸多病害问题，总结这些病害的形成原因，是进行道路路面型式选择的基础。

1.1水泥路面

水泥路面的特点是对路基的稳定性要求很高，水泥路面对不均匀沉降的适应性很差，很容易出现开裂的问题。农村道路往往采用已有的土路作为基础，同时在满足车道宽度的条件下将两侧道路进行横向扩展，这使得道路路基本身存在一些不均匀沉降的问题，在车辆长期作用或者重载货车作用下，很容易出现不均匀沉降，导致水泥路面断板、开裂等问题。水泥混凝土受到温度影响较大，在施工过程中因为水化热问题，当内外温差较大时会产生早期裂缝；运营中如果没有很好地设置断缝，则在日照作用下混凝土面板也会发生温度开裂的问题。此外，水泥混凝土路面对施工要求较高，相关材料的配合比等应该进行严格控制，基层材料及混凝土等级需要满足要求。农村地区施工环境及技术水平都比较低，很多水泥混凝土路面不像沥青路面一样有严格的机械和工序进行控制，往往缺乏专业的施工流程管理，建造质量往往较差，使得施工平整度、厚度等满足不了要求，导致运营中出现病害。

1.2沥青路面

沥青路面具有平整性好、行车噪声小、耐老化等优势，但仍然会因为设计和施工的多方面因素，导致出现路面开裂、破损、沉陷等病害问题。（1）开裂是沥青路面的常见病害类型，有网状裂缝、纵向裂缝和横向裂缝等类型。网状裂缝纵横交叉，初始形成于车辆轮迹行驶的方向，而后向纵向和横向发展，网状裂缝成因是车辆在车轮作用下，路面结构整体强度不足所致，例如沥青材料的黏合性差、路面压实度不足、路面太薄等。纵向裂缝沿行车方向往往分布于车轮频繁作用位置，其成因是复杂而多方面的，例如因为路基压实不足、填料性能差、不平整导致的不均匀沉降变形；路面层设计太薄、沥青黏结性能差、路面层压实度不足等引起的路面结构层间连接性能差；超载重载车辆频繁作用、环境雨水侵蚀、路面排水差等恶劣环境作用。横向裂缝则不是受力导致的开裂，往往是材料收缩、温度收缩、纵向差异沉降等引起。这些裂缝的分布特征不同、发生及发展机理也有所差异。（2）破损及褶皱是沥青路面的典型病害，根本原因是沥青层厚度设计偏小、基层与沥青黏结性能差、车辙破坏严重等引起的，另外沥青材料性能差所形成的蜂窝、麻面、坑洼、铺料不均匀等也会引起面层破损问题。（3）沉陷是沥青路面重大型病害，表现为较大区域的路面下沉，原因往往是路基和路面的沉降所致。上述病害是农村地区沥青路面运营问题的集中体现，由于缺乏养护和管理资金支持，这些病害往往不能及时修复，导致路面使用寿命大大折减。

2水泥与沥青路面的性能比较分析

在掌握水泥与沥青路面特点及运营现状的基础上，需要明确其性能，为选型设计提供参考。水泥和沥青路面的性能比较，可以从技术性、功能性和经济性三方面进行分析。

2.1技术性

水泥和沥青路面在技术层面具有各自的优缺点。水泥路面的水稳定性较好，在长期暴雨及雨水浸泡作用下路面仍然可以正常通行使用，并因此产生的病害问题较少；沥青路面的水稳定性较差，在雨水和车辆荷载耦合作用下，很容易发生集料的松散和位移。水泥路面的温度稳定性也高，在高温状态及车辆荷载作用下不会发生车辙问题，而沥青路面对温度敏感性强，高温条件下沥青变软，受到车轮荷载作用很容易发生车辙病害。

2.2功能性

功能性主要体现在使用状况上，水泥路面自身刚度较大，对于地基不均匀沉降问题非常敏感，适应性差；沥青路面则对荷载具有一定的减振效应，因此可以显著地提高行车的舒适性，路面噪音显著低于水泥路面。

2.3经济性

水泥路面的经济性要好于沥青路面，主要体现在如下几个方面：（1）水泥混凝土的原材料来源广泛，成本低廉，各种集料只要满足对应的标准就可以进行水泥混凝土混合料的拌和施工。沥青混凝土的主要原料是原油，由于油价近年来攀升，使得沥青价格也在提高，沥青的单价是水泥的10倍以上，因此水泥路面成本较低。（2）水泥路面成本低廉，水泥路面施工只需要进行冷拌和即可，施工浇筑过程只需要振捣棒进行振捣密实。沥青路面的施工工序更为繁琐，首先在拌和过程中沥青需要加热，在摊铺、碾压、密实成型等过程中需要采用振动压路机进行压实，这其中需要多种大型机械进行配合施工，因此沥青路面的施工成本较高。

3农村道路建设的路面选型方法与要点

3.1路面选型影响因素分析

结合前述分析，路面选型的影响因素可以按照技术性、功能性和经济性进行分类。目前农村道路建设仍然以沥青和水泥路面为主，基于上述影响因素的分析，可以对比沥青路面和水泥路面在技术性、功能性和经济性三方面的区别.

3.2路面选型方法

沥青路面和混凝土路面具有各自的优缺点，应用过程中需要根据实际条件选择路面结构型式。例如，老旧村庄的道路建设，由于街道、巷道等宽度不一，路线弯曲多变，这时采用水泥路面是较好的选择。如果是新农村建设，道路的规划较为整齐、路面排水畅通、对道路的舒适性和噪声要求高，则采用沥青路面具有更好的效果。总之，设计人员应该综合实际情况，选择合适的路面结构型式。

4结语

随着我国城镇化及新农村建设的发展，农村道路建设的需求量越来越多，在总结目前农村道路主要路面型式及其运营现状的基础上，提出了农村道路路面结构选型需要考虑的因素，并提出选型方法，为新建农村道路的路面工程设计与施工提供参考。

参考文献：

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[2]张香菊.农村公路路面病害成因与规划选型建议[J].山东交通科技，2016（3）：124-127.

[3]徐俊德.增从高速路面选型及全寿命成本分析[D].广州：华南理工大学，2012.

作者:仲兵兵 单位:淮安市水利勘测设计研究院有限公司