黃輝 吳偉 石天野
摘要:文章主要是分析了影響路面結構的因素,在此基礎上講解了路面結構破壞的主要原因,最后探討了市政道路排水設計的目的及重要性,望可以為有關人員提供到一定的參考和幫助。
關鍵詞:規劃設計;道路設計;城市
1、前言
當前我國經濟水平的不斷發展,同時也推動了城市化的發展進程。市排道路設計是城市建設中重要的組成部分,會直接影響到人們的生活質量,為此有關人員應當充分了解和重視到市政道路相關工作,做好相關規劃,為城市化的發展奠定良好基礎。
2、影響因素
2.1、面層厚度
地面路徑直接與車輪和大氣接觸,承擔驅動載荷(垂直力、水平力和沖擊力)的直接影響,同時也受到降雨侵蝕和溫度的不利影響,這對人行道的服務質量有很大影響。考慮到各結構層的適當厚度和最小厚度的施工因素,需要結合材料供應情況,施工過程中應按照表中的規范確定。考慮到強度要求和成本,應從從上到下到厚。
2.2、基層類型
基層的主要部分是車輛通行垂直荷載的表面層,它將擴散到土墊層中,基層具有足夠的強度和剛度以確保高質量,稱為基層,其可以分為兩大類:半剛性基層和壓碎基層,兩種機械結構的基層有著根本的區別,同一層不同材料之間有著相似的區別,因此,按照道路基層的類型,路面有一半的感覺,并被粉碎成兩個杯子,凍土區的季節,地面結冰時路面結冰。本段路面結構的設置不僅應滿足強度要求,還應防止路面總厚度出現霜層和翻漿,還應滿足防凍厚度的要求,避免路基較厚的堆積。冰帶可以防止裂縫造成的不均勻降水。在凍土區和干燥氣候區,無機結合穩定土或顆粒的基層經常產生收縮裂縫。
2.3、結構強度
一定的結構強度是道路行駛質量良好必要的一個保證,而足夠的結構強度可以有效的抵抗到了各種因素所造成的一些不利影響,然后能夠有效延緩行駛質量的衰減,當結構強度不足時,路面結構的阻力降低,而荷載、溫度等因素組合產生的應力加劇了對道路使用性能的影響,延長道路使用壽命。
3、結構破壞的原因
3.1、路面水破壞
這意味著,當瀝青在有水的情況下承受反復的交通荷載時,水分和溫度逐漸收縮和膨脹,導致粘附力侵入瀝青路面并造成損壞。路面的外部水損害首先發生在雨中;二是大量車輛(特別是重型卡車)速度快、降水頻率高、降水量大,自由水滲入路面結構的機會大。車輛的主要影響是,每輛高速車輛通過時都會產生相當大的水壓和吸力。作用過程是連續的,但這兩種力的瞬時連續作用會將殘留在基層頂面上的泥漿水從表面吸走,逐漸剝離瀝青膜,瀝青混凝土表面會向下變形,很快形成網狀裂縫或凹坑,甚至更大的病害。重型卡車(尤其是超限車輛)產生的水壓和吸力遠大于小型車輛產生的水壓和吸力。因此,車輛超限造成的道路水損害更為嚴重。
3.2、轍槽現象
車轍是瀝青路面的一種較為特殊破壞現象,其主要是發生在輪軌帶上。在載荷因素和氣候因素的共同作用下,會使得輪軌帶逐漸的產生凹陷變形的情況,然后形成了兩條縱向溝槽。在嚴重的情況下,膨脹變形通常發生在兩側。車轍是由路面上的剪應力引起的,對路面的破壞嚴重,影響范圍主要在面層以下。在100kN軸載下,地表以下2~7cm為最大剪應力范圍,在130kN軸載下,3-8cm為最大剪應力范圍。車轍最有可能發生在此范圍內。軸載越大,同層剪應力越大,不利影響就會變得越大。如果測速車輛過多,而且規格車輛太嚴重,它將在路面上產生大的剪切應力。超過路面材料的剪切力量會導致路面疲勞,降低路面的總承載能力,引起病害和影響到車的正常駕駛。
3.3、裂縫現象
當產生車輪軌道帶時,通過與負載相同的重復動作產生縱向裂縫,這是裂縫的初始表現。裂縫是重復驅動負荷的結果。初始裂縫的主要原因是它發展成裂縫網絡。裂縫的主要原因是路面承受拉伸應力。當施加負載時,路面經受拉伸應力。當負載直接在路面上行動時,拉伸應力是最大的。長時間軸承大負載后,路面將產生疲勞失效。這種故障通常發生在表面層的底部,表現為表面層底部的裂縫,并逐漸發展到表面層,當達到臨界疲勞時,由結構層隔開的荷載重復次數稱人們為疲勞壽命,其大小主要取決于應力作用的大小和工作時間的數量,即,荷載大小和作用次數。大多數人類人行道疲勞設計以表層底部的拉伸應力或拉伸應變為控制指標,試驗表明,在100kN軸載的基礎上,基本路線底部的拉應力百分比增加了92%,且每增加一個百分比,底部拉應力的基本過程增加了相同的百分比。可以看出,過度限制車輛加劇了裂紋的產生和擴展。
3.4、對抗滑性能的影響
有許多因素影響人行道防滑性能。輪胎和道路之間的摩擦主要受輪胎,驅動速度,氣候和路面結構的影響。大量的退出車輛嚴重摧毀了表面結構道路降低了路面的防滑性能,且會在一定程度上影響了駕駛安全性。表征路面防滑性能的表征主要是包括擺動和結構深度等。
4、道路排水設計的目的及重要性
當前我國社會在不斷的發展,同時也使得人們對城市道路建設的要求也變得較高,為可以保證道路的安全性和舒適性,確保城市道路能夠滿足車輛運行的最大要求,降低運輸成本,延長道路使用壽命,對路基的要求很高,路面需要很高的承載能力,路面平整度、抗滑性能等使用性能都會很強,路面上的水會降低車輛的行駛能力,甚至導致打滑,這是非常不利的。同時,道路上的長期積水會滲透到路基中,路基降低土壤的強度,還會直接影響到路基的整體性能。因此,在城市道路的設計中,為可以確保行車安全,可以有效的改善到了城市中的衛生條件,避免過早損壞道路,需要迅速突出地清除水灘。同時,城市道路排水溝也是城市排水系統的一部分,許多主要排水溝都鋪設在基礎下,為可以保證生產和人民生活、生活污水和生產廢水需要拆遷,城市排水設計不僅是現代城市不可缺少的重要市政基礎設計,同時也是控制城市水污染排水和洪水的重點工程,按照道路水位、地下水等條件,應考慮不同的水源,并應當要設置到相應的排水設施,作為良好的路面和道路排水系統。市政道路排水系統能夠方便收集產業廢水和天然降水,且可以有效的防止到出現地表水溢出,停滯或滲透的情況,保持整體干燥,確保路基和路面的強度和穩定性不受地下水的影響和表面追加,保護城市免受污水和暴雨挖掘機,并考慮地上排水和地下排水的結合,臨時排水設施和永久排水設施的結合為人們創造了舒適安全的生活和生產環境,使能源流動和城市生態系統的材料流通正常,且也應當保持生態平衡,最終能夠有效確保城市的可持續發展。
5、結束語
由上可知,城市排水設計是城市建設中重要的組成部分,會直接影響到人們的生活質量,為此有關人員應當充分了解和重視到市政道路排水設計的重要性,最好相關規劃工作,為城市的發展奠定良好的基礎。
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