高速公路长大隧道路面类型选择分析及建议

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高速公路路面结构设计分析

高速公路路面结构设计分析

高速公路路面结构设计分析高速公路作为现代交通体系的重要组成部分,承载着大量的车流量和运输任务,其路面结构的设计至关重要。

本文通过对高速公路路面结构的分析,探讨其设计要点、材料选用、施工方法以及对路面性能的影响,以提供设计者和相关从业人员参考和借鉴。

一、设计要点高速公路路面结构的设计需要考虑以下要点:1. 荷载分析:根据道路的设计等级和所处地域的交通量、车型等因素,合理确定路面所要承受的荷载,并结合交通流特点和设计寿命等因素进行综合考虑。

2. 路基状况:路面结构的设计需要充分考虑路基状况,包括路床土质的稳定性、排水条件、地基承载力等,以确保路面结构能够稳定地承载和传递荷载。

3. 材料选用:根据设计要求和所处环境的特点,选用适合的路面材料,包括基层料、粘结层料和面层料等,以保证路面结构的强度、耐久性和舒适性。

4. 施工方法:选择合理的施工方法和工艺,确保路面结构能够按照设计要求进行施工,包括路面摊铺技术、压实方法和沥青混凝土浇筑工艺等。

二、路面结构组成高速公路路面结构通常由多层组成,主要包括以下几个部分:1. 路基:路基是路面结构的基础,一般采用土工合成材料作为加筋层,以提高路基的稳定性和承载能力。

2. 基层:基层是路面结构重要的承载层,通常采用水泥混凝土或沥青混凝土作为基层材料,具有较高的强度和稳定性。

3. 粘结层:粘结层用于将基层和面层连接起来,常采用沥青砂浆或沥青混凝土铺设,可提高结构层之间的粘结强度。

4. 面层:面层是路面结构的最表层,承受着车辆荷载和外界环境的影响,通常采用沥青混凝土或水泥混凝土作为面层材料,以提高路面的平整度、耐久性和舒适性。

三、材料选用针对高速公路路面结构的材料选用,应根据实际情况进行合理选择,主要包括以下几个方面:1. 路基材料:路基材料需要具有一定的强度和稳定性,通常采用砂土、黏土、碎石等作为基础填料,同时添加土工合成材料以提高路基的承载能力和变形性能。

2. 基层材料:基层材料需要具备较高的强度和稳定性,常见的选用为水泥混凝土或沥青混凝土,其选择需根据交通量、地理气候等因素进行综合考虑。

高速公路隧道的设计与建设

高速公路隧道的设计与建设

高速公路隧道的设计与建设 随着城市化进程的加快,交通压力也在不断增大。为了缓解交通压力,高速公路的建设成为时下最为重要的基础建设之一。而高速公路隧道作为高速公路的重要部分之一,其设计与建设显得尤为重要。

一、 高速公路隧道的设计 一项良好的隧道设计,能够极大地提高高速公路通行的效率和安全。高速公路隧道的设计不仅要考虑到地质、地形等地理条件,还要考虑到隧道的宽度、长度、高度等方面的细节。高速公路隧道的设计主要包括以下三个方面:

1. 地质探测与分析 高速公路隧道的建设不可避免地要面对复杂的地质条件。因此,进行地质探测和分析是隧道设计的第一步。地质探测的结果将指导隧道建设的位置、深度、长度等方面的设计。

2. 隧道尺寸的设计 隧道的尺寸直接影响着隧道的安全和通行效率。隧道的长度、高度、宽度等尺寸的设计应该综合考虑使用要求、地质条件、交通量、安全和经济效益等方面因素。

3. 隧道结构设计 一座良好隧道的结构设计能够保证隧道的安全和稳定。隧道的结构设计应该考虑材料的选用、净空高度、排水、通风、照明等因素。同时,应该采取先进的隧道结构设计技术,提高隧道的施工质量。

二、 高速公路隧道的建设 高速公路隧道的建设需要科学系统的规划、严谨的施工标准和先进的设备技术。高速公路隧道的建设主要包括以下三个方面:

1. 建设前的准备工作 高速公路隧道的建设需要对相关地质勘测进行搜集、整理并分析,考虑方案的合理性。建设前还需要进行工程建设环境监测,分析环境数据,判断是否符合建设标准。根据环境评估报告和技术要求等文件编制建设方案以及相关设计图纸等工作。

2. 施工的实施 高速公路隧道的建设需要一个严谨的施工管理体系。施工人员应该按照设计标准、合理地安排施工进程、使用合适的技术和设备进行隧道施工。由于高速公路隧道采用的是较为复杂的工程技术,因此,施工管理的效果对工程的质量和安全影响很大。

3. 施工后的验收 隧道建设必须进行验收,将隧道完工、开通前的工程验收和施工质量验收两个阶段分别进行,验收合格后隧道才能正式投入使用。

高速公路混凝土路面规格设计

高速公路混凝土路面规格设计

高速公路混凝土路面规格设计一、引言高速公路混凝土路面是公路交通运输的重要组成部分,它对行车安全和舒适度都有着重要影响。

因此,高速公路混凝土路面的设计规格十分重要。

本文旨在提供一份全面的、具体的、详细的高速公路混凝土路面规格设计方案。

二、路面结构设计1. 路面厚度:根据路面设计的使用年限、交通流量、气候条件等因素综合考虑,路面厚度应不小于200mm。

2. 路面结构:高速公路混凝土路面结构分为面层、基层和底基层。

其中,面层为混凝土路面整体,基层为砾石混凝土层,底基层为路基的承载层。

面层厚度不小于100mm,基层厚度不小于100mm,底基层厚度根据各路段的地质条件和设计要求进行调整。

3. 面层强度等级:根据路面使用年限、交通流量、气候条件等因素综合考虑,面层强度等级应不小于C40。

4. 面层配合比:混凝土面层的配合比应根据本工程的具体情况进行优化设计,以达到最佳的性能和经济效益。

在配合比设计中,应考虑水泥品种、砂石比例、骨料分级、掺和剂种类和掺量等因素。

5. 基层配合比:混凝土基层的配合比应根据本工程的具体情况进行优化设计,以达到最佳的性能和经济效益。

在配合比设计中,应考虑水泥品种、砂石比例、骨料分级、掺和剂种类和掺量等因素。

6. 底基层材料:底基层材料应具有良好的承载能力和稳定性,可选择适当的砾石、碎石、碎石混凝土等材料。

三、路面施工要求1. 混凝土浇筑前,应做好路面底基层的加固和处理工作,确保底基层的平整度和承载能力。

2. 混凝土浇筑前,应将现场的环境温度、水泥温度、骨料温度等因素考虑在内,调整混凝土配合比,确保混凝土的质量。

3. 混凝土浇筑过程中,应严格按照设计要求进行施工,确保混凝土浇筑均匀、密实、光滑,减少空鼓、裂缝等质量问题的发生。

4. 混凝土浇筑完成后,应及时进行养护,保持混凝土的湿度和温度,以确保混凝土的强度和稳定性。

5. 施工过程中应注意安全,保证工人的人身安全和设备的安全。

四、结论高速公路混凝土路面设计规格是保证公路交通运输安全和舒适度的重要基础。

高速公路路面设计

高速公路路面设计

高速公路路面设计高速公路,作为现代交通的重要组成部分,对于路面设计的要求非常高。

一个合理、安全、舒适的路面设计可以提高行驶效率,减少事故的发生,并提升驾驶员和乘客的舒适感。

本文将探讨高速公路路面设计的要点和原则。

一、设计要点1. 路面材料选择:高速公路路面材料应选用耐久性好、抗滑性强的材料。

常见的选择包括沥青混凝土、水泥混凝土和复合材料等。

这些材料具有良好的抗压强度和耐磨性,能够承受高速流量和频繁的车辆行驶。

2. 路面厚度设计:路面的厚度应根据交通流量、车辆类型和设计寿命等因素进行合理设计。

通常采用的方法是根据路面材料的强度和变形特性,结合实际交通情况,确定合适的厚度。

3. 路面坡度设计:路面坡度的设计对水排除和车辆操控有重要影响。

一般情况下,高速公路的路面坡度应与横向坡度相匹配,以确保雨水顺利排除,并提供平稳的驾驶体验。

4. 路肩设计:路肩的设计要考虑到紧急情况下的车辆停靠和故障车辆的抢修。

路肩应保持足够宽度,便于车辆停靠和维修。

此外,路肩材料应具备足够的强度和抗滑性。

5. 排水设计:高速公路路面的排水设计要确保雨水迅速排除,防止积水。

设计中应考虑到路面横坡,设置合适的排水设施,如雨水口和排水管道等。

二、设计原则1. 安全性原则:高速公路路面设计首要考虑的是行车安全。

路面应保持平整,无凹凸、裂缝和坑洞等缺陷。

此外,应合理设置标线和交通标志等,提高车辆行驶的可见性和识别性。

2. 耐久性原则:高速公路路面的设计寿命通常较长,因此在设计过程中应考虑到路面的耐久性。

材料的选择和厚度的设计应能够承受长期大量车辆的行驶,减少修复和维护的频率。

3. 舒适性原则:高速公路路面的设计还应关注乘坐舒适性。

路面应平整,避免凹凸不平和过度坡度的设计。

此外,应考虑到路面的噪声和振动控制,减少对驾驶员和乘客的不良影响。

4. 环保性原则:高速公路路面设计应考虑环境保护因素。

选择环保型材料,减少对资源的耗费和对环境的污染。

同时,在施工过程中应采取适当的措施,减少对周边环境的扰动和破坏。

江苏省高等级公路路面类型选用研究(一)

江苏省高等级公路路面类型选用研究(一)

江苏省高等级公路路面类型选用研究(一) 摘要:在对我省高等级公路沥青砼路面和水泥砼路面全面调查和综合分析的基础上,通过对我省高等级公路沥青砼路面和水泥砼路面综合经济比较、技术比较、能耗比较,以及通过专家调查、数学模型的建立,继而经过模糊数学多层次综合评判得到江苏省高等级公路适宜选用的路面类型。 关键词:高等级公路路面类型选用 1前言 随着国民经济的快速发展,近年来高等级公路开始在我省大量修建。高等级公路选用沥青砼路面还是水泥砼路面,一直是困扰设计者和决策者的一个问题。 对于高等级公路选用何种类型的路面存在着许多不容忽视的因素,水泥砼路面虽然具有刚度大、扩散荷载能力强、稳定性好、抗疲劳特性好、使用年限长、养护费用少、施工取材方便等优点,但是水泥砼这种水硬性材料对设计强度不足、超载很敏感,或者由于施工方面的原因而达不到设计的要求,一旦出现上述情况,破坏就会迅速发展,难以维护。并且破坏后修复困难,费用也高。同时由于水泥砼路面接缝、施工等方面的原因造成的不平整度问题对高等级公路来说就显得更加突出。沥青砼路面具有可以分期修建、平整度易于得到保证、行车舒适、易于修复、噪音小等优点,目前在高等级公路上得到广泛应用。但沥青砼路面的抗灾性、对水和温度的敏感性等方面明显弱于水泥砼路面,又由于沥青与各种集料的结合性能不同,在水文、气候条件差及缺乏碱性集料的地区,很容易造成沥青的剥落、分离,从而加速路面破坏。 路面铺筑技术、施工装备和人员素质直接影响着路面的质量。总体来说,沥青砼路面的铺筑设备、技术水平较水泥砼路面要先进。我省目前在高等级公路水泥砼施工方面所采用的拌和设备和摊铺设备还属于小型施工机具范畴,并没有形成象沥青砼路面那样从拌和到摊铺全过程的机械化施工设备系列。 综上所述,沥青砼路面和水泥砼路面各有其优缺点,高等级公路采用何种类型路面不是一个能简单回答的问题,有必要对两种路面的施工水平、使用现状、破坏现状、养护状况、养护费用进行全面调查,综合考虑当地气候条件、土基状况、交通量大小、施工技术水平等因素,对两种路面结构进行经济、技术、社会影响等方面的综合比较,通过对现状的客观分析,以可靠的数据与科学的分析方法说明高等级公路在目前条件下应采用何种类型的路面。 2两类路面现状调查 路面长期的使用性能及建养投资是高等级公路路面选型的决定因素。路面现状调查主要包括沥青砼路面、水泥砼路面两种类型路面的破坏、路面平整度、强度、施工技术、施工工艺以及工程投资和养护维修费用等几个方面。 (1)路面破损调查采用目测调查法,以1000~2000m为一个调查段落。主要内容为沥青砼路面的裂缝、车辙、坑槽、沉陷拥包等,水泥路面的断裂、唧泥、错台、和接缝破坏等。 (2)路面弯沉调查以贝克曼梁为主要调查工具,少数路段采用落锤式弯沉仪FWD测试。 (3)路面平整度调查采用颠簸累积(BI)仪进行调查,每100m为一个统计路段。 (4)路面类型对环境的适应性主要调查受水侵害严重的低路堤路段对两类路面的适应性。 (5)路面建设费用、养护费用及路况的历史资料,主要通过查阅有关文档资料获得。 (6)调查路段的确定,主要考虑公路等级、路面类型、所属地区、使用年限上具有的代表性,选择了全省有代表性的高等级公路路面段共7条21段约266km,范围涉及全省11个地市。 3两类路面综合经济技术比较 3.1路面结构的经济评价 路面设计方案的经济评价是路面设计的一项必不可少的内容,也是进行路面结构比选的重要依据。路面结构的经济评价主要考虑的因素有路面结构的寿命周期总费用现值、建筑及养护费用,还要考虑采用的方案对当地经济的影响,如使用当地材料、劳动力资源的利用等。 寿命周期总费用现值法,就是把各方案在不同时间投入的费用支出,按国家规定的社会折现率,折算为现值进行比较,现值小的经济上占优。在分析期n年内,路面结构的寿命周期总费用现值公式为: 根据调查的材料单价、路面养护费用,对两类路面的初期投资及费用现值进行了计算,可以得到:两类路面的初期投资已非常接近,水泥砼路面的初期投资仅比沥青砼路面高4%~10%,而水泥砼路面的费用现值要比沥青砼路面费用现值低2%~10%。由此可见,仅从经济的角度出发,水泥砼路面和沥青砼路面具有相同的竞争力。 3.2两类路面的技术适应性 水泥砼路面的最显著特点是它具有很大的刚度以及良好的抗疲劳特性。由于砼板的弹性模量比基层材料高的多,因而水泥砼路面的承载力大部分是从板本身得到的,而沥青砼路面面层与基层的模量相差不大,由荷载产生的应力有很大一部分要依靠路面基层来承担。对于土基,水泥砼路面对土基条件不太敏感,而沥青砼路面的整体强度很大程度上取决于土基强度。 对于路面所使用的集料,水泥砼路面是有水泥这种水硬性结合料胶结而成,它可以容纳各种类型的集料和砂,只要这些材料满足一定的标准(如级配、砂率、洁净等)。而沥青砼路面对集料的要求较高,除应满足规范规定的强度、耐磨耗(磨耗率、压碎值)及粗糙度(磨光值)指标要求,还应考虑沥青与石料的粘结力。 气候条件对路面结构的影响主要表现为当地气温、降水以及地下水位对路面的影响。水泥砼路面对温度的敏感性较小,在炎热的夏季,水泥砼路面不会出现象沥青砼路面因温度而产生的车辙、推移、泛油等病害。水对任何一种路面均会产生破坏,水不仅对路面结构本身有影响,它对土基的影响尤甚,由于路基和基层受水侵害而造成路面破坏的例子很多。沥青砼路面的水稳性相对较差。从分期修建方面来看,沥青砼路面具有可以分期修建的优点,以适应交通量增长的需求,同时又可恢复沥青面层的使用性能和减缓老化。一般而言,水泥砼路面是不适宜分期修建的。 3.3两类路面能耗比较 国内外的大多数有关文献认为铺筑路面的能耗由原材料的生产、运输、混合料加工和摊铺能耗组成,从大的方面来说,路面能耗应包括初期修建能耗、大修罩面能耗、日常养护能耗以及汽车行驶能耗。根据计算,当不计沥青本身能量时,水泥砼路面的能耗比沥青砼路面的能耗高25%左右,当计入沥青本身能量时,沥青砼路面的能耗则比水泥砼路面高20%左右。 我们不主张计入沥青本身的能量,沥青是从原油中提炼出来的,能作为能量的很多分包含成在沥青中,但沥青在传统上是作为土建材料使用的,沥青具有能量,但如果燃烧完了,它的价值也就消失了,作为土建材料的价值也就没有了。这样看来,修建沥青砼路面的能耗要比水泥砼路面少,对节约能源有利。 3.4两类路面使用性能比较 路面的平整度对路面的使用性能影响最大。路面平整度一直作为路面使用性能很重要的评价指标之一,尤其是高等级公路,由于行车速度快,为了保证路面具有良好的舒适性,延长路面的使用寿命,平整度要求则更高。一般而言,沥青砼路面的平整度易于得到保证,而且路面损坏后也容易恢复,但水泥砼路面的平整度较难保证,即使是新修建的水泥砼路面,其平整度合格率只能达到85%。与行车安全有关的指标主要是路面的抗滑能力。沥青砼路面主要采取的措施有加铺耐磨的开级配封层、磨耗层等来提高路面的抗滑能力;而水泥砼路面的防滑主要通过刻槽的方法获得。 3.5两类路面的环境评价 公路交通引起的噪声过大会危害身体健康,影响人的生理与心理状况,路面噪音对沿线居民已构成一种不断发展的公害。有关研究认为:光滑的沥青砼路面噪音最小,横槽水泥砼路面产生的噪音最大。从降低噪音的角度出发,应选用沥青砼路面。

隧道技术建议书

隧道技术建议书

隧道技术建议书一、引言隧道作为交通建设的重要组成部分,具有承载交通流量、改善交通状况和提高交通效率的重要作用。

本文旨在为隧道技术建设提供详细的建议,确保隧道工程的安全、可靠和可持续发展。

二、背景介绍1. 隧道位置:本次隧道工程位于某市A区和B区之间,总长度约为X公里。

2. 工程目标:该隧道工程旨在缓解交通压力,提高区域交通流动性,并促进经济发展和城市建设。

三、技术建议1. 隧道类型选择根据地质条件和工程要求,建议采用盾构隧道作为主要施工方式,以确保工程的安全性和稳定性。

盾构隧道具有施工周期短、对地质条件要求较低、对环境干扰小等优点。

2. 地质勘察和预处理在工程开始前,必须进行详细的地质勘察,包括地质构造、地下水位、岩石性质等方面的调查。

根据勘察结果,采取相应的地质预处理措施,如地下水排泵、岩体加固等,以确保施工的顺利进行。

3. 隧道结构设计(1)断面形式:建议采用圆形断面,以提高隧道的稳定性和承载能力。

(2)隧道衬砌:建议采用钢筋混凝土衬砌,以增强隧道的抗压能力和耐久性。

(3)排水系统:建议设计合理的排水系统,包括排水沟、排水管道等,以防止隧道内积水对交通安全的影响。

4. 隧道安全设施(1)照明系统:建议安装充足的照明设施,确保隧道内的能见度,提高行车安全性。

(2)通风系统:建议设计合理的通风系统,保证隧道内空气流通,排除有害气体,提供良好的通风环境。

(3)消防系统:建议配置完备的消防设备,包括灭火器、消防栓等,以应对突发火灾事件。

(4)监控系统:建议安装视频监控设备,实时监测隧道内交通状况,提供及时的应急响应。

5. 施工管理(1)施工计划:建议制定详细的施工计划,包括工期、工序安排等,确保施工进度的合理安排和控制。

(2)质量管理:建议严格按照相关标准进行质量管理,包括材料选择、施工工艺等,确保工程质量符合要求。

(3)安全管理:建议制定完善的安全管理制度,加强施工现场安全监管,确保施工过程中的人员和设备安全。

高速公路长大纵坡沥青路面施工技术研究

高速公路长大纵坡沥青路面施工技术研究

高速公路长大纵坡沥青路面施工技术研究摘要:随着我国高速公路建设的不断推进,对于高速公路长大纵坡沥青路面施工技术的研究逐渐成为一个重要的课题。

本文结合当前的高速公路建设情况,针对长大纵坡路段的特点,重点探讨了沥青路面在该类型路段施工中的技术难点和解决方案,旨在为高速公路长大纵坡路面施工提供技术支持和指导。

一、引言二、长大纵坡路段特点分析长大纵坡路段是指高速公路上一种特殊的路段类型,其特点主要表现在以下几个方面:1. 坡度大:长大纵坡路段的坡度通常大于5%,有的甚至达到10%以上。

2. 长度长:这种类型的路段长度通常在一两公里以上。

3. 高速路段:长大纵坡通常出现在高速公路的匝道或普通路段上,路面要求更高。

基于以上的特点,长大纵坡路段在沥青路面的施工过程中存在以下几个技术难点:1. 沥青路面的均匀铺设难度大。

由于长大纵坡路段坡度较大,沥青路面在施工过程中容易出现坡面不均匀的现象,给后续的路面整平和铺装工作带来困难。

2. 路面密实度控制困难。

由于坡度大,施工人员在长大纵坡路段进行路面的压实作业很难保证路面的密实度达到规定标准,影响道路的使用寿命和安全性。

3. 施工效率低。

受长大纵坡路段地形的影响,施工机械设备难以在坡面进行高效作业,导致施工效率低下。

以上的技术难点直接影响了长大纵坡路段沥青路面的施工质量和安全性,有必要对该类型路段的施工技术进行深入研究。

1. 路面均匀铺设技术为解决长大纵坡路段沥青路面施工中的坡面不均匀问题,可以采用以下措施:1)选用合适的沥青材料。

在长大纵坡路段的施工中,应选用特种的沥青混合料,具有较好的温度稳定性和坡面自流性,能够有效避免坡面不均匀的问题。

2)采用专业的坡面铺设设备。

为解决坡面不均匀的问题,可以采用专业的坡面铺设设备,通过调整设备的喷射角度和喷射强度,实现在坡面上的均匀铺设。

3)加强施工人员培训。

提高施工人员的专业技能和操作水平,提高他们对坡面铺设技术的认识和掌握,确保施工质量。

高速公路隧道的设计与施工

高速公路隧道的设计与施工

高速公路隧道的设计与施工 随着交通事业的发展,高速公路已经成为现代社会不可或缺的重要交通基础设施之一。而高速公路隧道作为高速公路线路的重要组成部分,其设计与施工对于确保交通安全和畅通起着至关重要的作用。本文将从设计和施工两个方面探讨高速公路隧道的相关问题。

一、设计 1. 隧道的位置与路线选择 在设计高速公路隧道之前,需要进行综合考虑隧道位置和路线选择的因素。隧道的位置应该在地理条件和交通流分析的基础上确定,同时考虑地质构造及地下水情况,以避免地质灾害和水灾等问题的发生。而路线选择需要考虑到地形地貌、交通需求和环境影响等因素,以实现最佳的隧道建设效果。

2. 隧道断面和净高净宽设计 隧道断面的设计应综合考虑通行能力、安全性和经济性等因素,以确保隧道的整体设计达到最佳状态。净高净宽是隧道设计中的重要参数,需要根据车辆类型和交通流量合理确定,同时充分考虑车辆的通过安全性和通行能力。

3. 隧道内部设施布置 隧道内部设施的合理布置对于隧道的安全和便利性起着重要作用。首先要保证隧道照明良好,以提供良好的视线条件;其次,应设置适当的通风系统和火灾报警设备,以应对紧急情况;此外,还应设置紧急通道和避难所,以确保车辆和人员在事故发生时及时疏散。

二、施工 1. 地质勘察与地基处理 在进行隧道施工之前,必须进行详细的地质勘察,以了解地质条件和地下水情况。根据勘察结果,对地基进行适当的处理和加固,以确保隧道的稳定性和安全性。

2. 施工方法与技术 隧道施工采用的方法和技术会直接影响施工效率和工程质量。常用的隧道施工方法包括爆破法、隧道掘进机法等。在施工过程中,还需要根据地质情况和隧道特点选择合适的支护措施,如钢拱支护、混凝土喷射支护等。

3. 安全管理与监控系统 隧道的安全管理与监控系统是保障隧道施工安全的重要组成部分。应建立完善的安全管理制度和规范操作程序,严格执行各项安全措施,确保施工人员的生命安全和工程质量。

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关于隧道路面类型选用分析作者:rblfluo 2016/11/14公路路面的技术状况、行车性能直接关系到隧道交通安全。

由于公路隧道洞内空间狭窄,通风困难,视线差、汽车尾气污染,隧道内路面维修较洞外困难,往往容易造成交通阻断,相对更容易引发交通事故,影响整条公路的正常通行。

因此,对隧道内的路面要求不仅有良好的平整度、抗滑性、低噪音,而且要有长期的稳定性和耐久性,并且要便于维护。

这是对隧道路面功能的要求,也是我们努力的方向。

长期以来,国内外研究人员从提高隧道路面的行车安全性目的出发,在路面的耐久性、抗滑性、排水机理,以及施工工艺、维修技术等方面展开大量研究,取得很多研究成果。

国内外目前对隧道采用水泥混凝土路面还是采用沥青混凝土路面存在两种不同的观点。

事实上,这两种路面在隧道中使用仍然各有优缺点,有不同的适应条件和使用范围。

就我国来讲,水泥混凝土路面还是占绝大多数,接近90%。

一、水泥混凝土路面水泥混凝土路面属于刚性路面,其特点是整体刚度大、路面板强度高,水泥混凝土相对沥青路面黑色路面属于“白色路面”,在隧道内照度高,同时水泥混凝土路面使用寿命长,现行水泥混凝土路面设计年限一般为30年,属于“长寿命路面”。

水泥混凝土路面在实际使用过程,考虑道路使用环境条件、超载等不利因素影响,正常情况下一般可以达到十年左右不用大修。

维护间隔时间长,因而养护费用少。

然而,根据国内外近些年大量调查和研究表明,对行车速度较快的公路特别是高速公路隧道,采用水泥混凝土路面存在行车安全性问题,导致容易产生交通事故,主要表现为以下几点不足:(1)行车视觉亮度差异。

高速公路隧道外道路路面一般采用沥青混合料路面,当隧道内采用水泥混凝土路面时,由于两种路面的颜色反差很大,在长隧道进出口和中短隧道多的路段,道路显著的亮度差异对驾驶员的眼睛刺激很大。

(2)噪音大。

研究表明,隧道内采用水泥混凝土路面噪音比采用沥青混凝土路面要高6~7个分贝,加上隧道周边空间封闭性,加剧噪音对人的刺激,噪音分布性的差异性容易导致驾驶员操作反应产生偏差。

(3)震动大。

水泥混凝土路面与沥青混凝土路面路面刚度相差较大,加上水泥混凝土路面存在短距离(约3~5米)横向缩缝,所以使得进出隧道时的车辆产生明显的振动,路感显著不同,驾驶员在方向盘操控感觉差别较大,对安全行车不利。

(4)抗滑性能差。

由于水泥混凝土路面与沥青混凝土路面路表的磨擦系数存在着明显差异,尤其有雨时,洞外路面雨水被汽车轮胎带进隧道路面,造成洞内水泥混凝土路面的表面摩擦系数明显减低。

有资料表明,隧道水泥混凝土路面受潮后,其摆值摩擦系数由80减少到32,是原来的40%,是沥青混凝土路面结构的25%。

同时,长期交通运营积累在洞内路面汽车尾气沉淀物也迅速降低路面的抗滑性能,容易导致汽车侧向滑溜,带来很大的交通事故隐患。

(5)行驶条件变化不利行车。

对于洞外采用沥青混凝土路面的隧道,进入隧道段由于道路亮度变化、路面刚度突然增大、存在横向缩缝振动,汽车行驶路感差别大,加上在雨天不利环境条件下,高速行驶进入隧道轮胎带进隧道的雨水、水泥混凝土路面抗滑性明显减低、轮胎抓地性能减低,容易导致车轮打滑,加上隧道内视觉空间大大小于洞外,以至容易导致驾驶员精神紧张而方向盘操作失控引起车祸。

有调查表明,设计车速较高的公路隧道采用水泥混凝土路面的交通事故率要比采用沥青路面高得多。

为了提高公路隧道内水泥混凝土路面抗滑性能,目前我国许多地方采用对水泥混凝土路面表面进行刻痕、凿毛等增糙措施,同时,加强路面的排水,取得一定效果。

但是,水泥混凝土路面经过增糙措施后一般使用一年后由于高速行车的车轮磨耗,很快增糙层就会磨损掉,需要继续增糙处理,大大增加养护成本。

同时,连续的增糙处理都会削减水泥混凝土路面的有效厚度,给路面结构厚度处理带来难题。

在这种情况下提出了用露石水泥混凝土进行长大隧道道面的铺装。

目前该技术仍在进一步研究中。

露石水泥混凝土在长大隧道路面铺装上的应用,有效的弥补了普通混凝土在长大隧道路面铺装上的不足。

尤其是在降噪和抗滑方面改善比较明显,从而提高公路隧道水泥混凝土路面抗滑性能和行车安全性。

但在其他方面如行车视觉亮度差异、震动大和行驶条件变化不利行车等方面仍未有改善。

二、沥青路面沥青路面结构层属于柔性路面。

其特点是路面结构层抗压弹性模量约为水泥混凝土一半,具有一定的吸收汽车动荷载产生的振动,无伸缩缝,故行车相对平稳,噪音小。

设计年限一般为15年,从实际使用情况来看,正常情况下一般可以达到3~5年左右不用大修,维护工作方便。

沥青路面的不足之处是属于“黑色路面”,其路面有较强的吸收光线作用,降低隧道的的光照度,使用寿命比水泥混凝土路面短,需要经常维护。

在多水路段,需要做好路面抗水技术处理。

由于沥青路面中的沥青存在易燃的可能性,近些年来国内外对隧道是采用水泥混凝土路面或沥青路面一直存在争议,对隧道沥青路面火灾过程的安全性问题是争议最大的问题。

同时为了降低沥青的可燃性,开发出了阻燃剂,从而大大降低了沥青燃烧的可能性,提高了沥青混凝土在长大隧道铺装中的安全性。

下表是一些使用沥青混凝土铺装的隧道。

三、复合路面随着研究的深入,人们从趋利避害的思路出发,研究能否将两者结合起来,形成复合式路面。

这种路面应该是发挥两种路面各自的优势,弥补各自的缺点,并利用对两种路面研究的新技术和新成果,形成优势互补,确保隧道路面功能最大化的路面结构。

具体结构形式为:阻燃反光沥青混凝土(8~10cm)+水泥混凝土(25~30cm)+基层+。

这种结构可满足隧道路面的要求:有良好的平整度、抗滑性、低噪音,而且有长期的稳定性和耐久性,并且要便于维护。

笔者认为是当下比较合适的选择。

设计思路是发挥了两种路面各自的优点。

当水泥混凝土路面铺筑在下层时,其缺点如抗滑衰减快、噪音大等缺点被位于其上的沥青混凝土面层“掩埋了”,缺点没了,全剩优点了。

而位于其上的沥青混凝土,由于主要承担功能性作用,厚度减小了(8~10cm),所以燃烧的量减少了。

进而为了不让它燃烧,确保安全,要求加入阻燃剂,进一步降低了燃烧的可能性,提升了安全等级。

《细则》为了进一步克服沥青混凝土路面在隧道铺装上亮度的不足,要求“应提高路面的反射率,选择隧道路面类型时,宜选用光反射率较大的材料及结构”。

)在隧道施工技术较发达的日本,主要采用半柔性路面铺装技术,它结合了沥青混凝土和水泥混凝土两方面工艺的半柔性铺装,具有耐油性和阻燃性好的特点,也较适应于隧道的湿润环境。

但施工控制不好,易造成抗滑性能低,半柔性路面铺装与其下的水泥混凝土调平层间必须使用界面剂,同时仍然存在灰尘大的问题。

四、有关规范要求《公路隧道设计细则》(中华人民共和国行业推荐标准JTG/T D70-2010)19.3条:表19.3.2 常用路面面层类型及适用条件隧道路面设计宜符合以下规定:1 各级公路隧道可采用水泥混凝土路面,但应采取措施,提高其抗滑和降噪性能。

2 当设计速度大于80KM/h时,宜采用沥青混合料上面层与水泥混凝土下面层组成复合式路面。

宜削减沥青路面在隧道着火情况下参与燃烧并释放浓烟,对营运安全和救援工作的不利影响,其面层应加入阻燃剂的复合改性沥青。

沥青阻燃剂应具有良好的热稳定性和耐久性,且不应影响沥青及沥青混合料的使用性能。

应重视采用沥青路面降低隧道内整体亮度,且进出口段(尤其是进口段)亮度变化较大的特点。

应提高路面的反射率,选择隧道路面类型时,宜选用光反射率较大的材料及结构。

我国现行的《公路隧道设计规范》(中华人民共和国行业标准JTG D70-2004)15.3.1各级公路隧道可采用水泥混凝土路面。

有条件时,可采用上面层沥青混合料与下面层水泥混凝土路面组成的复合式路面。

正在审查中的新的“公路隧道设计规范”:15.3隧道路面15.3.1高速公路、一级公路隧道宜采用沥青混合料上面层与水泥混凝土下面层组成复合式路面。

其他等级公路隧道可采用复合式路面或水泥混凝土路面。

15隧道路基与路面15.1 一般规定15.1.1 隧道路面结构应根据交通量、设计速度、平纵线形指标、当地环境条件、材料供应情况、全寿命周期费用分析等因素,进行经济、技术比较后确定。

15.1.2 隧道路基应为稳定、密实、匀质路基,为路面结构提供均匀的支承。

15.1.3 隧道路面应具有足够的强度、平整、耐久、抗滑、耐磨等性能。

15.1.4 隧道路面结构下应有完善的排水系统。

15.2 隧道路基15.2.1 设置仰拱的隧道,仰拱填充层可为路基层,其填充材料和填充要求应符合本规范第5 章、第8 章的相关规定。

15.2.2 不设仰拱的隧道,路基应为稳定的石质地基。

15.3 隧道路面15.3.1 高速公路、一级公路隧道宜采用沥青混合料上面层与混凝土下面层组成的复合式路面。

其他等级公路隧道可采用复合式路面或水泥混凝土路面。

15.3.2 应根据隧道结构和地质条件确定隧道路面结构,无仰拱隧道路面应设置基层和面层,可根据需要增设整平层;设仰拱的隧道可只设基层和面层。

15.3.3 路面基层设计应符合下列规定:1 无仰拱隧道路面基层应置于坚实的地基上。

2 基层宜采用素混凝土,厚度宜为120mm~200mm,抗压强度不应低于C20 或弯拉强度不应低于1.8MPa,且应设置与混凝土面层相对应的横向缩缝。

3 一次摊铺宽度大于7.5m 时,应设纵向缩缝。

4 增设整平层时,整平层平均厚度不宜小于150mm。

15.3.4 隧道采用水泥混凝土路面面层时设计应符合下列规定:1 二、三、四级公路宜采用设接缝的普通水泥混凝土面层;水泥混凝土面层厚度:三、四级公路隧道宜为200~220mm,混凝土强度等级宜为C35~C40,抗折强度宜为4.0~4.5MPa;二级公路隧道厚度宜为220~240mm,混凝土强度等级不宜小于C40,抗折强度宜为4.5~5.0MPa。

2 高速公路、一级公路应采用连续配筋混凝土面层或钢纤维混凝土面层。

水泥混凝土面层厚度宜为240~260mm,混凝土强度等级宜为C40~C50,抗折强度不宜小于5.0MPa。

3 面层厚度、接缝构造与布设间距、钢纤维混凝土钢纤维掺量、面层特殊部位的配筋均应符合现行《水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40)的有关规定;洞口段应设胀缝;衬砌结构变化处应结合衬砌变形缝统一设置横向接缝。

4 各级水泥混凝土路面结构可靠度设计标准、材料性能和结构参数及变异水平、设计方法、标准轴载、材料组成和性质参数均应符合现行《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40)的有关规定。

高速公路、一级公路隧道水泥混凝土路面粗、细集料的级别均宜采用Ⅰ级。

5 路面表面构造应采用刻槽、压槽、拉毛或拉槽等方法制作,构造深度在使用初期应满足表15.3.4 要求。

表面构造采用刻槽时,宜采用纵向刻槽,进洞口段及坡度较大的隧道宜同时采用纵向和横向刻槽。

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