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高速公路路面工程设计实例分析

摘要本文结合某高速公路工程，较为详细的介绍了高速公路路面设计，并

对路面面层结构设计方案作了分析研究。

关键词高速公路；路面工程；设计

1工程概况

某高速公路A2测段，路线推荐方案全长33.767427km。区域构造主要为近

北东向的华夏系和新华夏系断裂，规模较大，与路线形成斜交切割，受其影响切

割地段岩体较破碎，风化强烈。本次路线的布设充分利用工可阶段的成果资料对

本测段路线进行了适当的优化调整。调整后的线路大多避开了断裂破碎带。项目

区段地质条件较简单，不良地质如，滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等不良地质

现象基本未发现，不影响路线方案比选。

2路面设计设计方案

2.1设计原则

在满足交通量、道路等级对路面的使用要求的前提下，结合沿线气候、水文、

地质及筑路材料的分布情况，本着因地制宜、合理选材、方便施工、利于养护及

积极采用新技术、新工艺的原则，进行路面综合设计。

2.2设计标准和依据

路面设计采用双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性连续体系理论，以设计弯

沉值和沥青层底拉应力为设计指标，计算路面结构厚度。

1）自然区划：Ⅳ5江南丘陵过湿区；

2）沥青路面设计年限：15年；

3）水泥混凝土路面设计基准期：30年；

4）标准轴载BZZ-100；

5）路面材料试验有关资料。

2.3交通量及组成

路面结构设计所采用的交通量数据、车型构成比例以及交通量年增长率等资

料均来源于本项目工程可行性研究报告。

2.4累计当量轴次、设计弯沉

根据交通量预测资料，考虑未来各种车型的组成，以及代表车型轴载分布，

设计年限内路面设计弯沉见下表：

累计当量轴次（万次）2904

设计弯沉（1/100mm）19.3

2.5路面类结构方案、类型的比选论证

高速公路的路面一般采用沥青混凝土路面和水泥混凝土路面两种型式。

1）沥青混凝土路面。具有表面平整、行车舒适、振动小、噪声低、施工周

期短、养护维修方便等优点，在构造物范围的处理较容易，但对路面材料和施工

工艺要求较高，使用年限较短，养护费用相对较高。

2）水泥混凝土路面。具有强度高、稳定性好、使用期长、养护费用低、利

于夜间行车等优点，但路面接缝多，面板对地基不均匀沉陷适应性较差，地面水

易顺着接缝或面板裂缝下渗，从而加速路面破坏；一旦面板损坏，维修困难，养

护期也长；该路面行车噪音大，易扬尘，舒适性相对较差，在烈日下，路面反光，

易使驾驶员产生疲劳，从而影响行车安全。

3）复合式路面。在水泥混凝土上加铺沥青混凝土面层的复合式路面，其性

能、特点介于沥青混凝土路面与水泥混凝土路面两者之间。

4）沥青混凝土路面面层。项目所在区域属于亚热带湿润季风气候，区划IV5，

上面层应具有高温抗车辙、防渗、抗水损害、抗滑、低温抗开裂、耐久性良好等

特点，以确保行车安全和路面使用寿命。SMA属间断密级配沥青混合料，构造

深度在通车几年后仍可以维持较高的水平，同时具有优良的抗车辙、抗疲劳性能、

耐磨耗性能和防渗性能。推荐上面层采用沥青马蹄脂碎石混合料路面。

5）基层。半刚性基层因其结构整体性好、强度较高，具有一定刚度等特点，

近十几年来，高速公路广泛采用半刚性基层沥青路面。正因为采用了半刚性基层

结构，公路的承载能力比过去得到普遍提高，使我国的公路基本满足了公路交通

运输的飞速发展，过去公路上的网裂、龟裂，尤其是翻浆、沉陷、鼓包等严重破

坏现象大大减少。但是，半刚性基层沥青路面也存在着如低温开裂，抗冲刷能力

不足，易出现早期损害等问题。

水泥稳定集料属于半刚性基层结构，水泥稳定结构早期强度高，易于成型；

二灰稳定集料早期强度虽低，但后期强度与水泥稳定集料类相差不多；在同样运

距范围内，水泥稳定类结构较二灰稳定类结构造价相对较高；底基层根据沿线筑

路材料分布情况可以选择二灰稳定集料或水泥稳定集料。

6）结合本测段具体情况，推荐路面采用的结构类型如下：主线及互通立交

匝道：采用沥青混凝土路面；收费广场：采用水泥混凝土路面；隧道：采用复合

式路面。

2.6路面结构组合设计及结构层厚度的确定

根据本项目所预测的未来15年的交通量和路面结构组合对累计轴载和路面

设计弯沉值，根据交通量和公路等级对强度的要求，并考虑路面面层的耐磨和抗