路基路面工程結構的功能需求探討

路基路面工程結構的功能需求探討

　　路基路面是一項線型工程，有的公路延續數百公里，甚至上千公里，以下是小編搜集整理的一篇探究路基路面工程結構功能的論文范文，供大家閱讀借鑒。

　　路基和路面是道路的主要工程結構物。路基是在天然地表面按照道路的設計線型(位置)和設計橫斷面(幾何尺寸)的要求開挖或堆填而成的巖土結構物。路面是在路基頂面的行車部分用各種混合料鋪筑而成的層狀結構物。路基是路面結構的基礎，是公路工程的主要組成部分，堅強而又穩定的路基為路面結構長期承受汽車荷載提供了重要的保證，而路面結構層的存在又保護了路基，使之避免了直接經受車輛和大氣的破壞作用，長久處于穩定狀態。

　　路面損壞往往與路基填料不當，路基排水不暢，壓實度不夠，強度低等有直接關系。路基和路面相輔相成，實際上是不可分離的整體，應綜合考慮它們的工程特點，綜合解決兩者的強度、穩定性和耐久性等工程技術問題。

　　路基路面是一項線型工程，有的公路延續數百公里，甚至上千公里。公路沿線地形起伏，地質、地貌、氣候特征多變，再加上沿線城鎮經濟發達程度與交通繁忙程度不一，因此決定了路基與路面工程復雜多變的特點，工程技術人員必須掌握廣博的知識，善于識別各種變化的環境因素，恰當地進行處理，建造出理想的路基路面工程結構。

　　1 承載能力

　　行駛在路面上的車輛，通過車輪把荷載傳給路面，由路面傳給路基，在路基路面結構內部產生應力、應變及位移。如果路基路面結構整體或某一組成部分的強度或抗變形能力不足以抵抗這些應力、應變及位移，則路面會出現斷裂，路基路面結構會出現沉陷，路面表面會出現波浪或車轍，使路況惡化，服務水平下降。因此要求路基路面結構整體及其各組成部分都具有與行車荷載相適應的承載能力。

　　結構承載能力是路面結構承受荷載的能力。路面結構應具有足夠的強度以抵抗車輪荷載引起的各個部位的各種應力，如壓應力、拉應力、剪應力等，使路面各個部位的各種應力在規定的范圍內，保證路面結構不發生壓碎、拉斷、剪切等各種破壞�；蛘呗访娼Y構應能抵抗車輪荷載引起的各個部位的各種應變，如壓應變、拉應變、剪應變等，使路面各個部位的各種應變在規定的范圍內，使得在車輪荷載作用下不發生過量的應變或變形，保證不發生車轍、沉陷或波浪等各種病害。

　　2 穩定性

　　路面結構的穩定性包括高溫穩定性、低溫抗裂性和水穩定性。在天然地表面建造的道路結構物改變了自然的平衡，在達到新的平衡狀態之前，道路結構物處于一種暫時的不穩定狀態。新建的路基路面結構袒露在大氣之中，經常受到大氣溫度、降水與濕度變化的影響，結構物的物理、力學性質將隨之發生變化，處于另外一種不穩定狀態。路基路面結構能否經受這種不穩定狀態而保持工程設計所要求的幾何形態及物理力學性質，稱為路基路面結構的穩定性。在地表上開挖或填筑路基，必然會改變原地面地層結構的受力狀態。原來處于穩定狀態的地層結構，有可能由于填挖筑路而引起不平衡，導致路基失穩。如在軟土地層上修筑高路堤，或者在巖質或土質山坡上開挖深路塹時，有可能由于軟土層承載能力不足，或者由于坡體失去支承，而出現路堤沉落或坡體坍塌破壞。路線如選在不穩定的地層上，則填筑或開挖路基會引發滑坡或坍塌等病害出現。因此在選線、勘測、設計、施工中應密切注意，并采取必要的工程措施，以確保路基有足夠的穩定性。

　　大氣降水使得路基路面結構內部的濕度狀態發生變化，低洼地帶路基排水不良，長期積水，會使得矮路堤軟化，失去承載能力。山坡路基，有時因排水不良，會引發滑坡或邊坡滑塌。水泥混凝土路面，如果不能及時將水分排出結構層，會發生唧泥現象，沖刷基層，導致結構層提前破壞。瀝青混凝土路面中水分的侵蝕，會引起瀝青結構層剝落，結構松散。砂石路面，在雨季時，會因雨水沖刷和滲入結構層而導致強度下降，產生沉陷、松散等病害，因此防水、排水是確保路基路面穩定的重要方面。

　　3 耐久性

　　路基路面工程投資昂貴，從規劃、設計、施工至建成通車需要較長的時間，對于這樣的大型工程都應有較長的使用年限，一般的道路工程使用年限至少數十年。承重并經受車輛直接輾壓的路面部分要求最高使用年限20年以上，因此路基路面工程應具有耐久的性能。路基路面在車輛荷載的反復作用與大氣水溫周期性的重復作用下，路面使用性能將逐年下降，強度與剛度將逐年衰變，路面材料的各項性能也可能由于老化衰變，而引起路面結構的損壞。至于路基的穩定性也可能在長期經受自然因素的侵襲后，逐年削弱。因此，提高路基路面的耐久性，保持其強度、剛度，幾何形態經久不衰，除了精心設計、精心施工、精選材料之外，要把長年的養護、維修、恢復路用性能的工作放在重要的位置。

　　4 表面平整度

　　路面表面平整度是影響行車安全、行車舒適性以及運輸效益的重要使用性能。特別是高速公路，對路面平整度的要求更高。不平整的路表面會增大行車阻力，并使車輛產生附加的振動作用。這種振動作用會造成行車顛簸，影響行車的速度和安全，駕駛的平穩和乘客的舒適。同時，振動作用還會對路面施加沖擊力，從而加劇路面和汽車機件的損壞和輪胎的磨損，并增大油料的消耗。而且，不平整的路面還會積滯雨水，加速路面的破壞。因此，為了減少振動沖擊力，提高行車速度和增進行車舒適性、安全性，路面應保持一定的平整度。優良的路面平整度，要依靠優良的施工裝備，精細的施工工藝，嚴格的施工質量控制以及經常和及時的養護來保證。同時，路面的平整度同整個路面結構和路基頂面的強度和抗變形能力有關，同結構層所用材料的強度、抗變形能力以及均勻性有很大關系。強度和抗變形能力差的路基路面結構和面層混合料，經不起車輪荷載的反復作用，極易出現沉陷、車轍和推擠破壞，從而形成不平整的路面表面。

　　5 表面抗滑性能

　　路面表面要求平整，但不宜光滑。汽車在光滑的路面上行駛時，車輪與路面之間缺乏足夠的附著力或摩擦力。雨天高速行車，緊急制動與突然啟動，或爬坡、轉彎時，車輪也易產生空轉或打滑，致使行車速度降低，油料消耗增多，甚至引起嚴重的交通事故。通滑性能，摩擦系數小，則抗滑能力低，容易引起滑溜交通事故。對于城市道路的交叉口，由于車輛經常需要制動，一般要求具有較高的抗滑性能。對于高速公路，由于高速車輛在雨天容易產生滑溜或水漂，需要路面有較高的紋理深度，減少車輛在制動時出現的水漂現象。路面的抗滑性能在低速時主要取決于集料表面的微觀紋理、高速時主要取決于路面表面的宏觀紋理。路面表面的抗滑能力可以通過采用堅硬、耐磨、表面粗糙的粒料組成路面表層材料來實現，有時也可以采用一些工藝措施來實現，如水泥混凝土路面的刷毛或刻槽等。此外，路面上的積雪、浮冰或污泥等，也會降低路面的抗滑性能，必須及時予以清除。

　　參考文獻

　　[1] 袁國林.路基路面工程教學探討[J].高等建筑教育，2008(4)：228.

　　[2] 楊成忠.瀝青混凝土路面非荷載性裂縫形成機理研究[J].四川建筑科學研究，2006(3)：189.

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