摘要：路基及其路面一直是道路設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，本文通過(guò)結(jié)合筆者從事市政道路設(shè)計(jì)實(shí)踐總結(jié)，歸納了路面及其路基設(shè)計(jì)原則及標(biāo)準(zhǔn)，從多方案對(duì)比論證來(lái)探討路面及其路基設(shè)計(jì)可優(yōu)選的方案，從而保證路基設(shè)計(jì)的安全合理。 
　　關(guān)鍵詞：市政道路設(shè)計(jì)；路面設(shè)計(jì)；路基排水；路面結(jié)構(gòu) 
　　Abstract：Subgrade and pavement has been the road design focus, by combining the author engaged in municipal road design practice, summed up the pavement and subgrade design principles and standards, from many schemes comparison and demonstration of pavement and subgrade design optimization scheme, so as to ensure the safe and reasonable design of roadbed. 
　　Key words：Municipal road design; Pavement design; Subgrade drainage; Pavement structure 
　　 引言 
　　 對(duì)于道路的路面及其路基設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)根據(jù)道路使用要求及沿線氣候、水文、地質(zhì)等自然條件、施工條件、材料來(lái)源，密切結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行路面技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合設(shè)計(jì)。本著技術(shù)先進(jìn)、合理選材、方便施工、利于養(yǎng)護(hù)、安全適用、經(jīng)濟(jì)合理的原則進(jìn)行路面設(shè)計(jì)。 
　　 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 
　　2.1設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 
　　 根據(jù)《公路自然區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)》（JTJ003-86），設(shè)計(jì)市政道路位于Ⅳ7（華南沿海臺(tái)風(fēng)區(qū)）。路面設(shè)計(jì)采用雙圓垂直均布荷載作用下的多層彈性連續(xù)體系理論，以設(shè)計(jì)彎沉值和瀝青層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)，計(jì)算路面結(jié)構(gòu)厚度。路面設(shè)計(jì)采用以雙輪組單軸軸載100kN為標(biāo)準(zhǔn)軸載。瀝青混凝土路面設(shè)計(jì)使用年限15年，水泥混凝土路面設(shè)計(jì)使用年限30年。 
　　2.2路面類(lèi)型比選論證 
　　 市政道路常用的路面結(jié)構(gòu)類(lèi)型有兩種，即水泥混凝土路面和瀝青混凝土路面。選擇何種路面類(lèi)型，應(yīng)從使用要求、交通量大小及組成、當(dāng)?shù)氐臍夂蚝妥匀画h(huán)境、路基條件、材料供應(yīng)、施工及維修養(yǎng)護(hù)水平、資金籌措、節(jié)約能源、環(huán)境保護(hù)等方面進(jìn)行綜合分析比較后作出抉擇。 
　　 （1）從路面的技術(shù)適應(yīng)性（結(jié)構(gòu)功能）進(jìn)行比較。瀝青混凝土路面顯著特點(diǎn)是抗變形能力強(qiáng)，荷載應(yīng)力大部分由基層承擔(dān)，路面結(jié)構(gòu)對(duì)土基性狀(土基模量)的改變極其敏感，對(duì)集料的要求很?chē)?yán)格。水泥混凝土路面最顯著的特點(diǎn)是剛性大，有良好的抗疲勞性、較高的抗壓強(qiáng)度、抗彎拉強(qiáng)度及抗磨耗能力，其承載力大，穩(wěn)定性好；但板體對(duì)于超載所引起的反映特別敏感，一旦載重超過(guò)極限，則路面板發(fā)生斷裂，同時(shí)在板角會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中，極容易產(chǎn)生斷板現(xiàn)象；水泥混凝土路面在使用中后期，路面防滲水能力差，降水通過(guò)板縫下滲到基層、土基，使基層發(fā)生唧泥，使土基軟化失去承載力，最終導(dǎo)致結(jié)構(gòu)層提前破壞。 
　　 本路段沿線土(巖)性主要為白云巖、砂巖、灰?guī)r，這種巖石風(fēng)化后多為砂性土(或土質(zhì)砂)，其滲透性強(qiáng)，壓實(shí)性好，不存在大范圍的不良土質(zhì)，這對(duì)兩種路面結(jié)構(gòu)均有利。由于氣候條件的原因，瀝青混凝土路面可能出現(xiàn)高溫車(chē)轍、低溫縮裂、坑槽水損害等病害，而水泥混凝土路面則容易出現(xiàn)板底脫空、唧泥、沖刷基層、面板彎曲等病害；同時(shí)本路段交通量中、大貨及大客車(chē)型所占比例較大，在這類(lèi)重軸載車(chē)長(zhǎng)期作用下而水泥混凝土路面則容易出現(xiàn)裂縫、斷板等病害。 
　　 （2）從路面使用性能（表面功能）進(jìn)行比較。路面平整度對(duì)路面的使用性能影響最大，它直接影響車(chē)輛運(yùn)行的平穩(wěn)性和駕駛?cè)藛T的舒適性；路面平整度不良還會(huì)增加車(chē)輛的運(yùn)行費(fèi)用，加速路面損壞。瀝青路面剛度低，有較好的減振和吸收能量效果，因此瀝青路面具有很好的平整度(即使路面破壞后平整度易于修復(fù))，行車(chē)平穩(wěn)、舒適，噪音小，但路面泛油和石料磨光后易造成抗滑性能下降。水泥混凝土路面夜間行車(chē)誘導(dǎo)視線良好，但剛性大，減振性能差，行車(chē)舒適性差，噪音污染大，路面磨損后抗滑性能大大降低而影響行車(chē)安全，恢復(fù)路面的抗滑性能困難。且水泥混凝土路面修復(fù)較瀝青路面困難。 
　　 （3）從施工技術(shù)與質(zhì)量控制水平對(duì)路面結(jié)構(gòu)的影響進(jìn)行比較。瀝青混凝土路面和水泥混凝土路面都要求建設(shè)單位配置先進(jìn)的施工設(shè)備，達(dá)到較高的施工技術(shù)水平和質(zhì)量控制水平，兩類(lèi)路面的優(yōu)點(diǎn)都必須在高質(zhì)量控制的基礎(chǔ)上才能發(fā)揮。 
　　 （4）從生態(tài)平衡與環(huán)保效應(yīng)進(jìn)行比較。在相同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)條件下，汽車(chē)行駛在水泥混凝土路面和瀝青混凝土路面上的排氣污染情況無(wú)大的差別，但是水泥混凝土路面的噪聲污染明顯高于瀝青混凝土路面。 
　　 （5）從經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行比較。根據(jù)市政道路建設(shè)經(jīng)驗(yàn)和資料研究表明，單純從建設(shè)和使用養(yǎng)護(hù)來(lái)比較，水泥混凝土路面總費(fèi)用現(xiàn)值略優(yōu)于瀝青混凝土路面總費(fèi)用現(xiàn)值。但考慮到整個(gè)社會(huì)效益，瀝青混凝土路面的社會(huì)效應(yīng)要優(yōu)于水泥混凝土路面的社會(huì)效應(yīng)。 
　　 綜合以上的比較分析，并結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)踐經(jīng)驗(yàn)等方面綜合分析，全線除收費(fèi)站采用水泥混凝土路面外，其它采用瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)。 
　　2.3路面結(jié)構(gòu)層方案比選論證 
　　 （1）采用瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA)和細(xì)粒式改性瀝青混凝土(AC-13C)上面層的比較論證。SMA路面較改性瀝青混凝土路面在抗壓強(qiáng)度、耐高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)性、抗滑能力、平整度和抵抗收縮變形的能力等路用性能上要好，但SMA路面對(duì)原材料質(zhì)量技術(shù)要求高，對(duì)施工工藝要求也高，價(jià)格相對(duì)要高，對(duì)應(yīng)本路段交通量不大的情況下性價(jià)比不高。通過(guò)多條市政道路的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，新的瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)細(xì)粒式改性瀝青混凝土的級(jí)配作了改進(jìn)，對(duì)防止瀝青混凝土早期破損起到了很好的作用。如果對(duì)瀝青進(jìn)行改性，改性瀝青混凝土路面的路用性能會(huì)有較大的提高，造價(jià)也要稍高。綜上所述，推薦4cm細(xì)粒式改性瀝青混凝土(AC-13C)作為上面層。 
　　 （2）6cm中粒式瀝青混凝土（AC-20C）中面層。中面層應(yīng)具有高溫抗車(chē)轍、抗剪切、密實(shí)、基本不透水的性能。總結(jié)廣東地區(qū)多條市政道路建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，使用中粒式瀝青混凝土（AC-20C）完全能滿足中面層的功能要求。 
　　 （3）8cm粗粒式瀝青混凝土(AC-25C)下面層。下面層應(yīng)具有高溫抗車(chē)轍、抗剪切、密實(shí)、基本不透水、耐疲勞開(kāi)裂的性能。總結(jié)廣東地區(qū)多條市政道路建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，使用粗粒式瀝青混凝土(AC-25C)完全能滿足下面層的功能要求。 
　　 （4）基層、底基層方案。水泥穩(wěn)定碎石作為基層、底基層早期強(qiáng)度大，施工工藝簡(jiǎn)單，施工經(jīng)驗(yàn)成熟。本項(xiàng)目推薦采用水泥穩(wěn)定碎石作為基層、底基層。 
　　 （5）墊層方案。結(jié)合廣東地區(qū)部分路面墊層施工經(jīng)驗(yàn)及實(shí)施效果，考慮到未篩分水泥碎石墊層結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較低，且受氣候條件影響較大，本次考慮采用水泥穩(wěn)定碎石作為墊層。 
　　 計(jì)算結(jié)果顯示，主線路面結(jié)構(gòu)推薦方案如下：上面層采用4cm細(xì)粒式SBS改性瀝青混凝土（AC—13C），中面層采用6cm中粒式改性瀝青混凝土（AC—20C），下面層采用8cm粗粒式瀝青混凝土（AC—25C），封層采用改性乳化瀝青稀漿封層（不計(jì)厚度）。