三級公路路面設計要點及施工技術(shù)研究

高虹虹

（晉中市新奧交通設計所有限公司,山西 晉中 030600）

0 引言

三級公路是連接城鄉(xiāng)和農(nóng)村地區(qū)的重要道路。隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，三級公路建設越來越受到重視，其路面設計與施工技術(shù)的質(zhì)量，直接關系到公路的可靠性和使用壽命。通過對三級公路路面設計與施工技術(shù)的深入研究，可為三級公路路面設計與施工提供科學依據(jù)，促進我國公路網(wǎng)絡的發(fā)展和建設。因此，對三級公路路面設計與施工技術(shù)的研究和探討具有重要意義。

1 三級公路概述

1.1 三級公路概念

公路等級按照功能型等級劃分，我國將公路劃分為5個等級，即為高速公路、一級公路、二級公路、三級公路及四級公路。其中三級公路是指連接縣城和鄉(xiāng)鎮(zhèn)之間、城鄉(xiāng)接合部和農(nóng)村地區(qū)的公路。三級公路在我國公路網(wǎng)中占據(jù)重要地位，是連接城鄉(xiāng)的“毛細血管”，對促進農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展、促進城鄉(xiāng)交流和改善農(nóng)村居民的生產(chǎn)生活條件具有重要意義。

1.2 三級公路建設的重要性

三級公路是連接城鄉(xiāng)的基礎設施之一，對促進農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展、促進城鄉(xiāng)交流、改善農(nóng)村居民的生產(chǎn)生活條件具有重要意義。一是促進農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展。三級公路的建設有助于改善農(nóng)村交通條件，縮短城鄉(xiāng)間的距離，提高農(nóng)產(chǎn)品的流通效率，促進農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展。農(nóng)村經(jīng)濟是我國經(jīng)濟發(fā)展的重要組成部分，三級公路建設可推動農(nóng)村經(jīng)濟快速發(fā)展，提高農(nóng)民的生產(chǎn)和生活水平。二是改善農(nóng)村居民生產(chǎn)生活條件。三級公路的建設可改善農(nóng)村居民的出行條件，方便前往城市和周邊地區(qū)就醫(yī)、上學和購物等。此外，三級公路建設還可方便農(nóng)村居民進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、運輸和銷售等活動，提高他們的經(jīng)濟水平。三是促進城鄉(xiāng)交流和互動。三級公路的建設可縮短城鄉(xiāng)間距離，增強城鄉(xiāng)之間的聯(lián)系和交流，有助于城鄉(xiāng)經(jīng)濟的互動和協(xié)調(diào)。同時，三級公路的建設能方便城市居民到鄉(xiāng)村游覽、休閑和度假，促進城市和農(nóng)村之間的文化交流和旅游業(yè)的發(fā)展，加強城鄉(xiāng)之間的相互了解和溝通。

2 三級公路路面設計原則及要點

2.1 三級公路路面設計原則

三級公路路面設計應以安全、經(jīng)濟、耐久、環(huán)保和適用為基本原則，以滿足道路使用需求，提高道路的使用壽命，減少維修和更新成本，盡可能減少對環(huán)境的影響[1]。

一是安全性原則。三級公路路面設計的基本原則是以安全性為核心，綜合考慮路面的承載力、穩(wěn)定性、交通安全性和長期使用性等因素，采用合適的設計標準和參數(shù)，確保道路在正常使用條件下具有足夠的安全性，能夠保障車輛和行人的安全。二是耐久性原則。在具體實施過程中，需根據(jù)不同地區(qū)的氣候、交通量和使用條件等因素，采用合理的設計和施工技術(shù)，確保路面耐久性和抗老化能力，減少后期維修和更新的頻率和費用。三是經(jīng)濟性原則。在三級公路路面設計中，除滿足安全性、舒適性和使用壽命等基本要求外，還需兼顧經(jīng)濟性。在保證道路正常使用的前提下，盡可能減少投資和運營成本，從而實現(xiàn)設計的經(jīng)濟效益和社會效益最大化。四是環(huán)保原則。在當前環(huán)保意識日益提高的背景下，在三級公路路面設計中，應盡可能采取環(huán)保措施，如選用環(huán)保材料和優(yōu)化設計方案等，減少對自然環(huán)境的負面影響。五是適用性原則。在道路路面設計時，需根據(jù)不同路段的特點和使用需求確定適合的路面結(jié)構(gòu)和材料，確保道路的正常使用。例如，對于車流量較大的路段，選擇具有較高強度和耐磨損性能的路面材料，如瀝青混凝土路面。對于車流量較小的路段，則可選擇使用較為經(jīng)濟實用的路面材料，如水泥混凝土路面或碎石路面。

2.2 三級公路路面設計要點

三級公路路面設計要點包括路面結(jié)構(gòu)、路面材料和路面排水等多個方面。

2.2.1 選擇適當?shù)穆访娼Y(jié)構(gòu)

三級公路路面設計需綜合考慮道路的使用狀況、交通流量、氣候條件以及材料的可獲得性等多種因素。除需承載重載貨車等交通工具的區(qū)域，較多地采用水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)外，通常三級公路路面采用瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)，其由面層、基層和墊層等組成。面層作為路面最上層結(jié)構(gòu)，給道路提供平整、耐久和舒適的行車表面，厚度一般為5~10 cm。同時，面層直接承受行車荷載及外界環(huán)境因素影響，因此需具有良好的平整度、抗滑性、耐久性、抗老化能力以及防水性?；鶎影ㄉ匣鶎雍偷谆鶎?，其厚度一般約40 cm左右，主要作用是分散荷載，將面層承受的荷載轉(zhuǎn)移至地基，并提供平整的路面基礎。因此，基層應具有足夠的強度、剛度及平整度，同時為避免基層遭受雨水侵蝕，應具備良好的排水性能[2]。墊層位于基層與路基之間，厚度一般為10~20 cm，其主要作用是平衡基層和面層之間的變形，減少應力集中，增強路面結(jié)構(gòu)的承載能力和穩(wěn)定性。為承受車輛荷載并平衡基層和面層之間的應力，墊層應具有較好的穩(wěn)定性、較高的強度和較好的耐久性。

2.2.2 選擇合適的路面材料

路面材料是指用于路面構(gòu)筑的材料，包括瀝青混凝土、水泥混凝土和碎石等。對于三級公路路面的材料選擇，應根據(jù)路段的使用情況和地理條件等，綜合考慮路面材料的強度、耐久性和耐寒性等因素，選擇合適的路面材料，以確保道路的使用壽命和安全性[3]。此外，路面材料選擇還應考慮其可持續(xù)性和環(huán)保性，盡可能選用環(huán)保、可循環(huán)再利用的材料。

2.2.3 路面排水設計

路面排水是三級公路路面設計中的重要內(nèi)容，直接關系到道路使用的安全和順暢。為保證路面排水系統(tǒng)的正常使用，設計時需綜合考慮道路地形和氣候條件等因素，確保排水設施暢通和有效，延長道路的使用壽命。路面排水分為表層排水和結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水兩種類型，因此路面排水設計時，應分兩方面進行考慮。

路面表層排水包括路面表層的排水系統(tǒng)和排水設施。在設計表層排水方案時，需考慮路面縱向和橫向坡度、橫向坡度的長度、交叉口和橋梁等路面特殊部位的排水問題。通常，橫向坡度的長度應當不小于路面寬度的1/6，以保證表層排水的暢通。路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水包括路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的排水系統(tǒng)和排水設施，主要用于排出路面內(nèi)部積水。結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水設計需考慮路面結(jié)構(gòu)層數(shù)、各層之間的結(jié)合性能、路面結(jié)構(gòu)厚度和路面結(jié)構(gòu)滲透系數(shù)等因素。在結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水設計方案中，一般采用加設排水層或通過改變路面結(jié)構(gòu)設計來解決排水問題[4]。

3 三級公路路面施工現(xiàn)狀及解決措施

3.1 施工工藝不規(guī)范

在三級公路路面施工中，施工工藝不規(guī)范是導致路面質(zhì)量不佳的主要原因之一。在施工過程中，若施工人員操作不當或工藝不規(guī)范，會導致路面結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，出現(xiàn)開裂、龜裂和坑洼等問題。此外，施工工藝不規(guī)范還會影響路面的密實度和平整度，進而影響路面的使用壽命。為解決施工工藝不規(guī)范問題，施工人員應嚴格按照設計要求和施工規(guī)范進行操作。在施工前，認真檢查施工設備和材料，確保其符合規(guī)范要求。在施工過程中，注意保持施工速度穩(wěn)定，避免過快或過慢，進而導致路面結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。此外，還需根據(jù)實際情況對施工工藝進行調(diào)整，確保路面施工質(zhì)量達到標準要求。

3.2 路面厚度不足

三級公路路面厚度不足將導致路面壽命短和易損壞。若路面厚度不足，會導致路面抗壓能力不足，進而出現(xiàn)路面坑洼和龜裂等問題。此外，路面厚度不足還會影響路面的排水能力和穩(wěn)定性，給道路使用帶來不必要的風險。為解決路面厚度不足問題，需在設計階段充分考慮，確定合理的路面厚度。在施工階段，對路面厚度進行嚴格監(jiān)控和控制，確保施工質(zhì)量符合規(guī)范要求。此外，需在施工前對基礎進行充分加固，提高路面承載能力，避免因路面厚度不足而導致的問題。

3.3 路面平整度不佳

路面平整度是保證行車舒適性和行車安全的重要因素，但在施工過程中，常出現(xiàn)路面平整度不佳問題。這可能是由施工工藝不規(guī)范、壓實不足和材料質(zhì)量差等原因?qū)е碌?。為解決該問題，需從源頭把控施工質(zhì)量。在施工前，制定合適的施工方案和施工工藝，明確每道工序的要求和標準。在施工過程中，采用適當?shù)脑O備和工藝進行壓實，確保路面平整度達到設計要求。同時，在施工場進行質(zhì)量監(jiān)控和驗收，發(fā)現(xiàn)問題及時整改，避免出現(xiàn)質(zhì)量問題。

3.4 施工材料不合格

施工材料不合格也是三級公路路面常見問題之一，其也是導致路面質(zhì)量不達標的主要原因之一。因此，在施工過程中，需對材料進行嚴格檢驗，確保其質(zhì)量符合要求。對于出現(xiàn)材料不合格的情況，及時采取措施進行處理，以保證施工質(zhì)量。

4 三級公路路面施工技術(shù)研究

三級公路路面施工技術(shù)是保證路面質(zhì)量和使用壽命的重要因素。論文以某三級公路路面施工為例，圍繞三級公路路面的施工技術(shù)和質(zhì)量控制等方面展開研究。

4.1 工程概況

某縣三級公路，起點為某縣城，終點為連接該縣城和周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)的一個集散地，全長約100 km，道路主要為單向兩車道，路基寬度為15 m，設計車速為60 km/h。該道路穿過山區(qū)和平原，地形復雜，其中山區(qū)路段海拔高差較大，道路縱坡較陡。該三級公路路面結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 某三級公路路面結(jié)構(gòu)示意圖（cm）

4.2 基層施工

該三級公路基層包括底基層和基層，總厚度40 cm。其主要施工步驟包括混合料拌合生產(chǎn)、運輸、攤鋪、碾壓和養(yǎng)生[5]。在基層施工中，需使用適當?shù)脑O備和工藝進行壓實，確?；鶎用軐嵍群蛷姸确显O計要求。其中底基層壓實度不小于95%以上，7 d無側(cè)限抗壓強度不小于2.0 MPa?；鶎訅簩嵍炔恍∮?7%，7 d無側(cè)限抗壓強度不小于3.0 MPa。同時，在基層施工過程中，需保證上、下基層間的粘結(jié)性，以保證整個路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。水泥穩(wěn)定碎石施工工藝具體如圖2所示。

圖2 水泥穩(wěn)定碎石基層施工工藝流程

4.3 面層施工

該三級公路瀝青路面面層包括上、下面層，分別為4 cm細粒式瀝青混凝土和6 cm中粒式瀝青混凝土。瀝青混凝土面層施工包括瀝青混合料的生產(chǎn)、運輸、攤鋪、碾壓及養(yǎng)護等。在面層施工過程中，需注意瀝青混合料攪拌、攤鋪溫度、碾壓遍數(shù)和施工厚度，以保證路面的耐久性和使用壽命。

4.4 透層、黏層施工

在三級公路瀝青路面施工中，透層和黏層是路面結(jié)構(gòu)中不可或缺的部分，具有增強路面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和耐久性的重要作用。透層和黏層一般采用乳化瀝青材料。在進行透層和黏層施工前，需對乳化瀝青材料進行配置及質(zhì)量檢測，確保滿足質(zhì)量要求，同時對噴灑面進行清潔和檢查，確保表面平整、無明顯裂縫和油污等污染物。施工時，做到噴灑均勻，避免出現(xiàn)噴灑不均勻或漏噴現(xiàn)象。噴灑后，及時進行壓實，確保其與噴灑層的緊密黏結(jié)和穩(wěn)定性

5 結(jié)語

綜上所述，三級公路作為連接城鄉(xiāng)的基礎設施之一，其路面設計與施工技術(shù)對公路的安全性、舒適性和耐久性具有重要影響。隨著我國公路網(wǎng)絡不斷完善，三級公路建設將面臨更嚴峻的挑戰(zhàn)。因此，相關建設者需要不斷加強對三級公路路面設計與施工技術(shù)的研究和探討，不斷提高路面質(zhì)量和使用壽命，推動我國公路網(wǎng)絡的發(fā)展和建設。基于此，論文對三級公路路面設計要點及施工技術(shù)展開研究，并提出相關建議，對推動我國三級公路高質(zhì)量建設具有重要意義。