黃輝 吳偉 石天野
摘要:文章主要是分析了影響路面結(jié)構(gòu)的因素,在此基礎(chǔ)上講解了路面結(jié)構(gòu)破壞的主要原因,最后探討了市政道路排水設(shè)計(jì)的目的及重要性,望可以為有關(guān)人員提供到一定的參考和幫助。
關(guān)鍵詞:規(guī)劃設(shè)計(jì);道路設(shè)計(jì);城市
1、前言
當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷發(fā)展,同時(shí)也推動(dòng)了城市化的發(fā)展進(jìn)程。市排道路設(shè)計(jì)是城市建設(shè)中重要的組成部分,會(huì)直接影響到人們的生活質(zhì)量,為此有關(guān)人員應(yīng)當(dāng)充分了解和重視到市政道路相關(guān)工作,做好相關(guān)規(guī)劃,為城市化的發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。
2、影響因素
2.1、面層厚度
地面路徑直接與車(chē)輪和大氣接觸,承擔(dān)驅(qū)動(dòng)載荷(垂直力、水平力和沖擊力)的直接影響,同時(shí)也受到降雨侵蝕和溫度的不利影響,這對(duì)人行道的服務(wù)質(zhì)量有很大影響??紤]到各結(jié)構(gòu)層的適當(dāng)厚度和最小厚度的施工因素,需要結(jié)合材料供應(yīng)情況,施工過(guò)程中應(yīng)按照表中的規(guī)范確定??紤]到強(qiáng)度要求和成本,應(yīng)從從上到下到厚。
2.2、基層類(lèi)型
基層的主要部分是車(chē)輛通行垂直荷載的表面層,它將擴(kuò)散到土墊層中,基層具有足夠的強(qiáng)度和剛度以確保高質(zhì)量,稱(chēng)為基層,其可以分為兩大類(lèi):半剛性基層和壓碎基層,兩種機(jī)械結(jié)構(gòu)的基層有著根本的區(qū)別,同一層不同材料之間有著相似的區(qū)別,因此,按照道路基層的類(lèi)型,路面有一半的感覺(jué),并被粉碎成兩個(gè)杯子,凍土區(qū)的季節(jié),地面結(jié)冰時(shí)路面結(jié)冰。本段路面結(jié)構(gòu)的設(shè)置不僅應(yīng)滿足強(qiáng)度要求,還應(yīng)防止路面總厚度出現(xiàn)霜層和翻漿,還應(yīng)滿足防凍厚度的要求,避免路基較厚的堆積。冰帶可以防止裂縫造成的不均勻降水。在凍土區(qū)和干燥氣候區(qū),無(wú)機(jī)結(jié)合穩(wěn)定土或顆粒的基層經(jīng)常產(chǎn)生收縮裂縫。
2.3、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度
一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是道路行駛質(zhì)量良好必要的一個(gè)保證,而足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可以有效的抵抗到了各種因素所造成的一些不利影響,然后能夠有效延緩行駛質(zhì)量的衰減,當(dāng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足時(shí),路面結(jié)構(gòu)的阻力降低,而荷載、溫度等因素組合產(chǎn)生的應(yīng)力加劇了對(duì)道路使用性能的影響,延長(zhǎng)道路使用壽命。
3、結(jié)構(gòu)破壞的原因
3.1、路面水破壞
這意味著,當(dāng)瀝青在有水的情況下承受反復(fù)的交通荷載時(shí),水分和溫度逐漸收縮和膨脹,導(dǎo)致粘附力侵入瀝青路面并造成損壞。路面的外部水損害首先發(fā)生在雨中;二是大量車(chē)輛(特別是重型卡車(chē))速度快、降水頻率高、降水量大,自由水滲入路面結(jié)構(gòu)的機(jī)會(huì)大。車(chē)輛的主要影響是,每輛高速車(chē)輛通過(guò)時(shí)都會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的水壓和吸力。作用過(guò)程是連續(xù)的,但這兩種力的瞬時(shí)連續(xù)作用會(huì)將殘留在基層頂面上的泥漿水從表面吸走,逐漸剝離瀝青膜,瀝青混凝土表面會(huì)向下變形,很快形成網(wǎng)狀裂縫或凹坑,甚至更大的病害。重型卡車(chē)(尤其是超限車(chē)輛)產(chǎn)生的水壓和吸力遠(yuǎn)大于小型車(chē)輛產(chǎn)生的水壓和吸力。因此,車(chē)輛超限造成的道路水損害更為嚴(yán)重。
3.2、轍槽現(xiàn)象
車(chē)轍是瀝青路面的一種較為特殊破壞現(xiàn)象,其主要是發(fā)生在輪軌帶上。在載荷因素和氣候因素的共同作用下,會(huì)使得輪軌帶逐漸的產(chǎn)生凹陷變形的情況,然后形成了兩條縱向溝槽。在嚴(yán)重的情況下,膨脹變形通常發(fā)生在兩側(cè)。車(chē)轍是由路面上的剪應(yīng)力引起的,對(duì)路面的破壞嚴(yán)重,影響范圍主要在面層以下。在100kN軸載下,地表以下2~7cm為最大剪應(yīng)力范圍,在130kN軸載下,3-8cm為最大剪應(yīng)力范圍。車(chē)轍最有可能發(fā)生在此范圍內(nèi)。軸載越大,同層剪應(yīng)力越大,不利影響就會(huì)變得越大。如果測(cè)速車(chē)輛過(guò)多,而且規(guī)格車(chē)輛太嚴(yán)重,它將在路面上產(chǎn)生大的剪切應(yīng)力。超過(guò)路面材料的剪切力量會(huì)導(dǎo)致路面疲勞,降低路面的總承載能力,引起病害和影響到車(chē)的正常駕駛。
3.3、裂縫現(xiàn)象
當(dāng)產(chǎn)生車(chē)輪軌道帶時(shí),通過(guò)與負(fù)載相同的重復(fù)動(dòng)作產(chǎn)生縱向裂縫,這是裂縫的初始表現(xiàn)。裂縫是重復(fù)驅(qū)動(dòng)負(fù)荷的結(jié)果。初始裂縫的主要原因是它發(fā)展成裂縫網(wǎng)絡(luò)。裂縫的主要原因是路面承受拉伸應(yīng)力。當(dāng)施加負(fù)載時(shí),路面經(jīng)受拉伸應(yīng)力。當(dāng)負(fù)載直接在路面上行動(dòng)時(shí),拉伸應(yīng)力是最大的。長(zhǎng)時(shí)間軸承大負(fù)載后,路面將產(chǎn)生疲勞失效。這種故障通常發(fā)生在表面層的底部,表現(xiàn)為表面層底部的裂縫,并逐漸發(fā)展到表面層,當(dāng)達(dá)到臨界疲勞時(shí),由結(jié)構(gòu)層隔開(kāi)的荷載重復(fù)次數(shù)稱(chēng)人們?yōu)槠趬勖?,其大小主要取決于應(yīng)力作用的大小和工作時(shí)間的數(shù)量,即,荷載大小和作用次數(shù)。大多數(shù)人類(lèi)人行道疲勞設(shè)計(jì)以表層底部的拉伸應(yīng)力或拉伸應(yīng)變?yōu)榭刂浦笜?biāo),試驗(yàn)表明,在100kN軸載的基礎(chǔ)上,基本路線底部的拉應(yīng)力百分比增加了92%,且每增加一個(gè)百分比,底部拉應(yīng)力的基本過(guò)程增加了相同的百分比??梢钥闯?,過(guò)度限制車(chē)輛加劇了裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展。
3.4、對(duì)抗滑性能的影響
有許多因素影響人行道防滑性能。輪胎和道路之間的摩擦主要受輪胎,驅(qū)動(dòng)速度,氣候和路面結(jié)構(gòu)的影響。大量的退出車(chē)輛嚴(yán)重摧毀了表面結(jié)構(gòu)道路降低了路面的防滑性能,且會(huì)在一定程度上影響了駕駛安全性。表征路面防滑性能的表征主要是包括擺動(dòng)和結(jié)構(gòu)深度等。
4、道路排水設(shè)計(jì)的目的及重要性
當(dāng)前我國(guó)社會(huì)在不斷的發(fā)展,同時(shí)也使得人們對(duì)城市道路建設(shè)的要求也變得較高,為可以保證道路的安全性和舒適性,確保城市道路能夠滿足車(chē)輛運(yùn)行的最大要求,降低運(yùn)輸成本,延長(zhǎng)道路使用壽命,對(duì)路基的要求很高,路面需要很高的承載能力,路面平整度、抗滑性能等使用性能都會(huì)很強(qiáng),路面上的水會(huì)降低車(chē)輛的行駛能力,甚至導(dǎo)致打滑,這是非常不利的。同時(shí),道路上的長(zhǎng)期積水會(huì)滲透到路基中,路基降低土壤的強(qiáng)度,還會(huì)直接影響到路基的整體性能。因此,在城市道路的設(shè)計(jì)中,為可以確保行車(chē)安全,可以有效的改善到了城市中的衛(wèi)生條件,避免過(guò)早損壞道路,需要迅速突出地清除水灘。同時(shí),城市道路排水溝也是城市排水系統(tǒng)的一部分,許多主要排水溝都鋪設(shè)在基礎(chǔ)下,為可以保證生產(chǎn)和人民生活、生活污水和生產(chǎn)廢水需要拆遷,城市排水設(shè)計(jì)不僅是現(xiàn)代城市不可缺少的重要市政基礎(chǔ)設(shè)計(jì),同時(shí)也是控制城市水污染排水和洪水的重點(diǎn)工程,按照道路水位、地下水等條件,應(yīng)考慮不同的水源,并應(yīng)當(dāng)要設(shè)置到相應(yīng)的排水設(shè)施,作為良好的路面和道路排水系統(tǒng)。市政道路排水系統(tǒng)能夠方便收集產(chǎn)業(yè)廢水和天然降水,且可以有效的防止到出現(xiàn)地表水溢出,停滯或滲透的情況,保持整體干燥,確保路基和路面的強(qiáng)度和穩(wěn)定性不受地下水的影響和表面追加,保護(hù)城市免受污水和暴雨挖掘機(jī),并考慮地上排水和地下排水的結(jié)合,臨時(shí)排水設(shè)施和永久排水設(shè)施的結(jié)合為人們創(chuàng)造了舒適安全的生活和生產(chǎn)環(huán)境,使能源流動(dòng)和城市生態(tài)系統(tǒng)的材料流通正常,且也應(yīng)當(dāng)保持生態(tài)平衡,最終能夠有效確保城市的可持續(xù)發(fā)展。
5、結(jié)束語(yǔ)
由上可知,城市排水設(shè)計(jì)是城市建設(shè)中重要的組成部分,會(huì)直接影響到人們的生活質(zhì)量,為此有關(guān)人員應(yīng)當(dāng)充分了解和重視到市政道路排水設(shè)計(jì)的重要性,最好相關(guān)規(guī)劃工作,為城市的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。
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