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关于公路结构设计思考 　　摘 要：通过近几年对路网的升级改造，路网布局整体接近合理，道路的使用功能得到了大幅度提升，但路面病害如裂缝、坑槽、沉陷等，仍得不到彻底解决。通过对老路路基、基层、面层的挖除观察，各个层面都存在一定的问题，结合新技术、新材料的出现，从公路结构设计上就应考虑防范措施，以延长公路的使用寿命，杜绝病害的发生。 　　关键词：公路 结构设计 思考 　　中图分类号：X734 文献标识码： A 　　一.前言 　　随着社会的发展、经济实力的提高，国家近二十年来向公路投资巨大，高速公路从无到有，从少到多，并初步形成国家高速公路网；省、国道也不断升级改造，基本上消灭了三级公路。路是宽了、平了、行车速度快了、乘坐也舒服了，但路面病害如裂缝、坑槽等问题没能彻底解决，公路的使用寿命受到严重影响。在路网改造中，通过对多条老路路基、基层、面层的观察，在设计上都存在这样那样的问题或不足，如果采取一些预防措施，将会避免一些病害的发生，提高公路的使用寿命。 　　二.路基工程 　　（一） 路基的使用功能 　　无论是填石路基，还是填土路基，其最终目的是保持路基的强度和稳定性，为路面结构提供良好的承载层或基础。 　　在施工过程中，我们严格遵守技术规范、标准，控制填筑材料的含水量、干密度，填石的粒径及沉降量等一系列指标，也是为了控制路基的稳定和变形。 　　（二）老路基的使用状况 　　在路网改建过程中，通过对多条老路的挖除，老路基无论采用什么样的填筑材料，什么样的施工工艺，经几年、十几年风吹雨淋、自然侵蚀，原路基填筑材料的含水量都大大提高，密实度也大幅度降低，各项指标基本上不能满足路基的使用要求。路基不稳、整体强度的降低，必然会引起公路的破坏，这是不可置疑的。 　　那么新修道路路基运行三五年的情况如何，谁也没能挖开看看，也不舍得挖开来看。但通过养护部门的挖补情况，病害处的路基强度也很不理想。 　　（三） 原因分析 　　致使路基密实度不够、强度降低的原因主要是水。侵蚀路基的水有的从路面、边坡下渗的，但大都数是边沟、路基基底的水通过毛细管逐年上升，而致使路基含水量增大，进而强度减低。 　　如图1所示 　　一般路基的水侵蚀示意图 图1 　　如此看来，在路基设计时如何封住基地毛细水上升到路基体内，是至关重要的一环。但从多年的设计图纸、施工过程，只注重填前压实的密实度、路基的边沟排水，并没考虑采取何种措施防止毛细水的上升对路基的影响，这一技术层面是重要的，但是欠缺的。 　　尽管有的路基在基地采用了碎石垫层，但仅仅是在原始地面不良地段，这样考虑的初衷也仅仅是路基的一个稳定层。但由于碎石不规范、或填筑厚度不够，最终也只是一个临时稳定层，并没起到长期稳定的作用，更没能起到阻止毛细水的上升。如图2所示 　　碎石垫层路基 图2 　　其实，在图2的基础上，只要碎石规格符合要求，厚度50厘米以上，再在其上铺筑一层不透水土工布，不仅能起到稳定路基的作用，就能阻止毛细水的上升到路基体内。如图3所示 　　防水碎石垫层 图3 　　在一般路基施工中，建议设计时增加一层不透水塑料薄膜，花费不多，但能起到良好的隔水或防水作用，特别在土质挖方路段及零填方路段，更应如此。如下图所示 　　挖方或零填方路基 图4 　　三.路面工程 　　（一） 路面结构形式 　　通常的路面结构形式为7-10厘米沥青混凝土+透层+半刚性基层（2-3层水泥稳定碎石基层），如图5所示。 　　一般路面结构图 图5 　　从近几年完成的工程项目来看，由于半刚性基层存在干缩、温缩现象，横向裂缝两年后便陆续出现，尽管养护部门及时灌缝处理，但仍有逐年蔓延、不可制止的趋势。运营五六年后，整个路面灌缝的痕迹就像蜘蛛网样，十分难看，极大地影响了路容、路貌，在社会上留下很不好的印象。如图6所示 　　路面横向裂缝示意图 图6 　　现阶段设计、施工时考虑解决办法通常为：一种是在沥青混凝土面层中加入纤维，增加沥青混凝土的韧性，延缓裂缝开裂的时间；另一种为：增加一层柔性基层，即为沥青大黑碎。这两种办法确实在延缓开裂时间上起到了一定作用，有这种想法是一种好的兆头，一种良好的愿望，至少从设计时就有了预防裂缝发生的想法或理念。但是这种思路像医生看病一样仅是治标不治里，没找到产生裂缝的根源所在。 　　沥青路面表面的横向裂缝，仅是表象，主要原因不是沥青面层，而是半刚性基层的干、温缩产生的裂缝，然后通过反射，在沥青面层表现出来。如图7所示 　　裂缝反射示意图 图7 　　基层首先开裂，由于沥青面层有一定的韧性，开始沥青路面并没显现裂缝，到基层的裂缝宽度达到一定程度或宽度，沥青面层的韧性无法承受时，沥青面层才开始开裂，被人们观察到，认识到。 　　如此看来我们首先应从半刚性基层入手，考虑如何进