高速 公路沥青路面设计要点探讨

何巍

苏交科集团股份有限公司 210019

摘要：本文依托江苏在建某高速项目，依据沥青路面设计原则，对主线、匝道、收费站广场、桥面、隧道路面以及排水设计方案进行研究和分析，并在实际工程中进行验证。经过对比试验路段路面设计、检测路面各项性能指标，对高速公路沥青路面设计体系进行优化总结。

关键词：高速公路、沥青路面设计、排水设计、对比分析

引 言

路面工程是高速公路工程建设的关键环节，路面设计质量对整个公路工程都有很大影响。路面设计不合理，材料选择不恰当，会造成后续施工无法正常开展，还会影响路面使用寿命，因此必须重视并做好路面设计。

1 沥青路面设计理论、标准

沥青路面设计受沥青路面的自然条件、交通量特点影响，不仅受到车辆荷载的间接影响，还受到自然因素的直接影响。

沥青路面设计：①设计理论：基于双圆均布垂直荷载作用下，弹性层状连续体系理论；②设计指标：半刚性材料层（基层、底基层类型）的层底拉应力、沥青混凝土层永久变形量；③标准轴载：单轴双轮组BZZ-100；④设计年限：15年；⑤方向系数：55%；⑥主线车道系数：50%；匝道两车道车道系数：0.75%。

水泥路面设计：①设计理论：基于行车荷载和温度梯度的综合作用，其产生的疲劳断裂作为设计极限状态；②设计指标：行车荷载疲劳应力和温度梯度疲劳应力的总和与可靠度系数的乘积＜水泥混凝土弯拉强度标准值；③标准轴载：100kN单轴－双轮组荷载；④设计年限：30年。

2 工程概况

依托项目采用双向六车道高速公路标准，设计速度120km/h（100km/h），路基宽34.5m，全线设置桥梁26座，隧道4座，互通式立交3处，服务区1处，路线总长25.453km。根据该高速公路具体情况及地理环境进行综合分析，制定一套合理高效的路面设计体系，并对设计要点进行优化。

3 路面设计要点

3.1 主线路面设计

根据交通量计算结果，将该高速公路路面结构分别按照特重车道和重车道进行设计，相关技术指标如表1所示。

特重交通量路面结构：①土质路基：4cmAC-13（SBS改性）+6cmAC-20（SBS改性）+8cmAC-25+40cm水稳碎石基层+35cm水稳砂砾底基层；填石路基：4cmAC-13（SBS改性）+6cmAC-20（SBS改性）+8cmAC-25+40cm水稳碎石基层+20cm水稳砂砾底基层；②岩质路基：4cmAC-13（SBS改性）+6cmAC-20（SBS改性）+8cmAC-25+40cm 水稳碎石基层+16cm水稳砂砾底基层。

表 1 主线沥青路面设计指标

重交通量路面结构：①土质路基：4cmAC-13（SBS改性）+6cmAC-20（SBS改性）+8cmAC-25+35cm水稳碎石基层+20cm水稳砂砾底基层；②岩质路基: 4cmAC-13（SBS改性）+6cmAC-20（SBS改性）+8cmAC-25+ 35cm水稳碎石基层+16cm水稳砂砾底基层。

3.2 匝道路面设计

匝道采用沥青混凝土路面，互通主线站匝道和枢纽匝道采用 4cmAC-13（SBS改性）+6cmAC-20（SBS改性）+35cm水稳碎石基层+20cm水稳砂砾底基层。匝道路面如图 1 所示。

图 1 匝道路面

3.3 收费站路面设计

收费站广场采用钢筋混凝土路面：30cm厚钢筋混凝土面板+38cm水稳碎石基层+15cm水稳砂砾底基层。

3.4 隧道及桥面路面设计

隧道设置仰拱时，路面直接铺筑28cm水泥混凝土+15cm贫混凝土；隧道未设置仰拱时，路面需要另外加铺一层10cm贫混凝土。对特长隧道和长隧道进出口250m范围内采用复合式路面，中短隧道全部采用复合式路面。在水泥混凝土板上铺筑与面层、路基相同类型的沥青混凝土。

桥面铺装采用4cmAC-13（SBS改性）+6cmAC-20。

3.5路面排水设计

路面排水设计是路面设计工作中重要环节，排水设计不当会对路面质量、路基稳定造成影响。根据不同路段及不同部位，采用对应的排水方式。

（1）路面排水：填方路段采用集中排水方式，在土路肩设置拦水带将路面排水汇集，经边坡急流槽将路面水排入路基边沟；挖方路段采用漫流排水方式，将路面水经土路肩漫流排入路基边沟。

（2）中分带排水：土质路段采用开放式中分带，开放式中分带采用锯齿型纵向盲沟，经横向塑料排水管排出中间带下渗水。盲沟采用矩型断面，其沟底及侧壁、中间带土基表面以及中央分隔带路面结构外侧铺设防渗土工布；强风化以上岩质路段采用开放式中分带，采用碎石调平层作为排水通道，中央分隔带路面结构外侧铺设防渗土工布，底部铺设透水土工布，碎石调平层与排水边沟相连接。

（3）超高段排水：在路缘带边缘设置缝隙式圆形排水沟汇水、集水，汇集至集水井和横向排水管排入路基以外的排水沟或天然沟渠内。

4 质量检验

试验路段路面设计并施工完成后，对试路面各项性能指标进行检测，路面结构强度检测结果如表 2 所示。符合规范和设计要求。

表 2 试验路段路面结构强度

沥青面层抗滑性能主要指标：横向力系数SFC60、路面宏观构造深度TD（mm）。检测结果显示：SFC60＜54，TD＜55mm。符合规范和设计要求。

5结束语

本文依托江苏某实际高速项目，重点对高速公路沥青路面的主线、匝道、收费站广场、桥面、隧道路面及路面排水设计进行研究分析，对高速公路沥青路面设计体系进行优化总结，合理的路面设计结合排水设计方法，可大幅提高沥青路面质量，方案可行性并具有可观的经济性优势。

参考文献

[1]沥青混凝土路面裂缝成因及应对措施探析[J]. 王旭.  交通世界. 2019(Z1)

[2]关于公路沥青混凝土路面设计现状的相关思考[J]. 纪家诗.  城市道桥与防洪. 2016(03)

[3]浅析市政道路沥青混凝土路面的长期性能设计[J]. 黄园富.  城市道桥与防洪. 2017(03)

[4]浅谈沥青混凝土路面裂缝产生的原因及其防治技术[J]. 黄朝阳.  福建建材. 2019(05)

[5]沥青混凝土路面常见裂缝原因分析及防治措施[J]. 李珂.  决策探索(中). 2017(09)

[]浅析高速公路沥青混凝土路面施工质量控制[J]. 方斌.  低碳世界. 2018(02)