城市道路瀝青路面典型結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計研究

郭上炤

廈門市市政工程設(shè)計院有限公司，福建 廈門 361015

0 引言

當(dāng)前我國處于城鎮(zhèn)化建設(shè)飛速發(fā)展階段，各地城鎮(zhèn)建設(shè)工作繁重，道路工程數(shù)量和規(guī)模不斷增加。瀝青路面具有無接縫、表面平整、耐磨性強、施工周期短、養(yǎng)護(hù)便捷等優(yōu)勢，在城市道路建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。在路面結(jié)構(gòu)選擇時，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)爻菂^(qū)自然規(guī)劃特點、道路等級、使用要求以及交通量等因素而定，并綜合分析結(jié)構(gòu)層受力點、投資環(huán)境、經(jīng)濟(jì)狀況等指標(biāo)，由此實現(xiàn)路面結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計目標(biāo)。

1 工程背景

為了提高城市形象與居民幸福指數(shù)，根據(jù)國家相關(guān)規(guī)定，在操作層面對市政設(shè)施進(jìn)行整治。廈門作為海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)中心城市，與“一帶一路”沿線國家和地區(qū)具有合作關(guān)系，每年都吸引大量游客來此旅游和消費。廈港片區(qū)為老城區(qū)，市政配套設(shè)施不夠完善，道路通行水平較低，且架空線路雜亂，對市容市貌造成不良影響，急需對城市道路進(jìn)行修整或重建。通過建設(shè)瀝青道路，做好路面結(jié)構(gòu)優(yōu)化工作，緩解當(dāng)?shù)亟煌▔毫?，提高交通通行舒適度，降低交通安全隱患。

2 現(xiàn)狀道路情況

2.1 機動車道

通過現(xiàn)場取芯后，根據(jù)結(jié)果可知，思明南路（鎮(zhèn)海路-鐘鼓隧道口段）當(dāng)前由上至下為瀝青混凝土層、混凝土層、水泥穩(wěn)定碎石基層，且碎石基層當(dāng)前破碎嚴(yán)重，已經(jīng)無法完整取芯。該路段因年久失修，交通流量較大、重型車輛較多、縱坡較大，且部分架空線處于機動車道上，對車輛通行帶來極大不便。在整個路段范圍內(nèi)，路面裂縫、沉陷、坑槽、車轍等各類病害均十分嚴(yán)重。

2.2 人行道

根據(jù)形式的不同可分為騎樓式、常規(guī)行人道兩種；根據(jù)鋪裝不同可分為高強度彩磚結(jié)構(gòu)、板磚結(jié)構(gòu)兩種。在鎮(zhèn)海路到鐵路公園之間，人行路為騎樓式，鋪設(shè)高強度彩磚，當(dāng)前道路結(jié)構(gòu)破舊，美觀性較差，行走舒適度較低。在鐵路公園到鐘鼓隧道口之間的人行道主要為高強度彩磚，道路破舊，且中間設(shè)立多種桿牌、桿件雜亂，影響行人通行。

2.3 交通情況

該道路當(dāng)前為雙向四車道，每條道路的寬度都不到3m。在公交車通行時，安全距離無法保證。在該路段中還樹立各種路牌，部分路牌的功能重復(fù)；一些路牌因年限過長已經(jīng)與當(dāng)前交通不匹配，需要對交通現(xiàn)狀進(jìn)行治理［1］。

3 道路路面結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法

3.1 豎向設(shè)計

在滿足規(guī)范要求，確保行車安全度與舒適性的基礎(chǔ)上，可采取以下方式進(jìn)行豎向設(shè)計。因項目周圍為商鋪，整條線路應(yīng)避免過大填挖，應(yīng)保證重修后的道路高程低于現(xiàn)有地塊與商鋪；與現(xiàn)有道路相互銜接；結(jié)合道路改造方案，對道路豎向進(jìn)行調(diào)整；滿足雨水排放最小縱坡的要求，并對當(dāng)前道路上與該項要求不符的道路進(jìn)行整改，去除積澇點。該項目作為道路改造工程，縱斷面設(shè)計應(yīng)以舊路高程為基礎(chǔ)，與路面加鋪、周圍地塊高程相結(jié)合，保證滿足設(shè)計范圍線位置、相交道路順接等要求。對于機動車道來說，縱坡最大值為4.88%，最小值為0.3%；坡長最小值為60m，豎曲線半徑最小值為：凹凸曲線分別為1500m。

3.2 橫斷面設(shè)計

因受到道路紅線限制，在橫斷面設(shè)置上與當(dāng)前應(yīng)保持相同。因當(dāng)前人行道寬度不規(guī)則，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)實具體情況確定，設(shè)計措施如下。在鎮(zhèn)海路到成功大道之間，該段道路南側(cè)人行道的寬度變化較大，在1～3m 之間，鎮(zhèn)海路與鐵路公園之間的人行道以騎樓為主，橫斷面設(shè)計從東向西為3m 寬的人行道、13m 寬的機動車道、1～3m 寬的人行道。在成功大道與蜂巢山路之間，橫斷面設(shè)計從東向西分別為：3～4m 寬的人行道，12.5 寬的機動車道，3～4m 寬的人行道。在蜂巢山路到鐘鼓道口之間的橫斷面設(shè)計為：3～4m 寬的人行道，11m 寬的機動車道，3～4m 寬的人行道［2］。

3.3 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計

3.3.1 機動車道

針對現(xiàn)狀道路的路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行改善，根據(jù)路面破損程度分為基層嚴(yán)重受損和局部受損兩種路段?；鶎痈脑旆譃閯傂浴雱傂缘榷喾N類型，該工程采用剛性基層，具有承載力強、耐久性好、穩(wěn)定性高等優(yōu)勢，且便于現(xiàn)場實施（因現(xiàn)場井蓋多且布置雜亂）。對于前者改造時，將現(xiàn)有的瀝青面層，水泥混凝土、水泥穩(wěn)定碎石基層進(jìn)行破除后整體壓實，然后鋪設(shè)結(jié)構(gòu)層。路面結(jié)構(gòu)從上至下分別為：4cm 的SMA-13、6cm 的AC-16C、24cm厚的C40 水泥混凝土、10cm 厚的4:6 砂石墊層，并將當(dāng)前的碎石基層整平后碾壓，壓實度超過95%。對于后者改造時，刨除厚度為4cm 的瀝青面層后，加鋪厚度為4cm 的SMA-13 材料。SMA 具有較強的低溫抗開裂、抗滑、耐久性強等特點，成為路面上面層的首選，綜合經(jīng)濟(jì)效益超過普通瀝青混凝土路面。同時，此類路面可提高道路服務(wù)質(zhì)量，減少輪胎磨損、機件損壞等情況，促進(jìn)車速與舒適性提升，減少交通事故發(fā)生率，節(jié)約運營費用等等，在高溫、重載與量大環(huán)境下，SMA 的經(jīng)濟(jì)效益更加突顯出來。因此，在本次道路優(yōu)化設(shè)計中采用SMA 為上面層，使其優(yōu)勢得到充分發(fā)揮。

3.3.2 人行道

該路線整條街人行道為騎樓段和露天段，當(dāng)前人行道鋪裝方案采用高強度彩磚結(jié)構(gòu)、透水磚等。在鎮(zhèn)海路至鐵路公園段（騎樓段），在本次道路優(yōu)化中將其替換為花崗巖鋪裝結(jié)構(gòu)，主要因花崗巖更穩(wěn)固、無翹邊、空鼓等現(xiàn)象，且景觀效果好。道路結(jié)構(gòu)從上至下為：厚度為3cm 的花崗巖、厚度為3cm 的M10 水泥砂漿、厚度為15cm 的C20 混凝土基層，厚度為10cm 的碎石墊層。土基壓實度超過92%，回彈模量超過20MPa。找平層的作用在于整平、找坡、加強作用，可承受并傳遞地面荷載于基土上的構(gòu)造層。在鐵路公園到鐘鼓隧道段（露天段），原本鋪設(shè)的是高強度彩磚，本次工程中將其替換為透水鋪裝，透水磚有助于雨水下滲、吸音降噪、改善城市熱導(dǎo)效應(yīng)等作用。道路結(jié)構(gòu)從上至下為：厚度為8cm 的透水磚、3cm 的中粗砂找平層、尺寸為200g/m2的土工布，厚度為10cm 的級配碎石墊層；壓實度超過92%，回彈模量超過20MPa。

在路緣石設(shè)計方面，采用603#花崗巖，對主材料質(zhì)量要求嚴(yán)格，禁止出現(xiàn)白舌、色差等瑕疵，露出的部分用機械切割，密縫砌筑。直線段鋪設(shè)的路緣石長度在0.8～1.0m 之間；曲線段利用弧形緣石，長度在0.4～0.5m 之間，直線段的路緣石接縫的寬度應(yīng)控制在10mm 以內(nèi)，曲線段不超過16mm。在接縫位置采用M10 水泥砂漿填充縫隙，如若直線段寬度不超過3mm，可不灌縫。路緣石飽水極限抗壓強度超過100MPa，磨耗率低于5%。在無障礙設(shè)計方面，應(yīng)在整條人行道中間設(shè)置盲道，寬度為0.25m，在道路交叉位置根據(jù)實際情況設(shè)置三面坡或者單面坡的緣石坡道，為殘疾人通行提供便利。具體設(shè)計方法按照相關(guān)規(guī)范，在盲道設(shè)置時應(yīng)避免井蓋，三面坡度為1:12，單面坡度為1:20，坡面應(yīng)平整，有一定的摩擦力［3］。

在路面防水設(shè)計方面，應(yīng)迅速排除地表水，避免積水滲入基層，要求路拱與表面平整度與規(guī)定相符，路表禁止積水。為了避免面層滲水滯留到基層表面，使基層被浸軟，可在基層上做封層或者透層處理，即便滲入水分也可及時順著基層表面的路拱排出。同時，還可設(shè)置排水層，不但能排水，還可隔斷毛細(xì)水，使上升的毛細(xì)水也可及時排出。對此，該墊層或下基層應(yīng)采用透水材料，有效排除上下兩方的來水。

4 結(jié)論

綜上所述，在城市建設(shè)與發(fā)展中，道路工程十分重要，與人們出行和城市形象塑造息息相關(guān)。對此，城建部門應(yīng)重視道路結(jié)構(gòu)的設(shè)計與優(yōu)化，根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況，對現(xiàn)狀道路與周邊設(shè)施進(jìn)行調(diào)查，采取科學(xué)有效的措施進(jìn)行機動車道、人行道的修建與優(yōu)化，引入新材料、新工藝，使瀝青路面得到普及，提高交通通暢水平。