摘要:在對(duì)小城鎮(zhèn)客觀環(huán)境、交通軸載特性分析的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了交通量范圍的確定以及交通等級(jí)劃分,并將交通等級(jí)劃分與道路等級(jí)劃分對(duì)應(yīng)起來。同時(shí),對(duì)路基強(qiáng)度等級(jí)進(jìn)行了劃分。分析了適用于小城鎮(zhèn)各級(jí)道路的各結(jié)構(gòu)層次類型及結(jié)構(gòu)組合類型,可為小城鎮(zhèn)的瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考。
　　關(guān)鍵詞:小城鎮(zhèn);瀝青混凝土路面;結(jié)構(gòu)類型
　　目前,小城鎮(zhèn)的路面設(shè)計(jì)工作主要依據(jù)城市道路或公路設(shè)計(jì)規(guī)范。由于小城鎮(zhèn)道路資料不全,交通預(yù)測、軸載譜分析等難以正確估計(jì),路面結(jié)構(gòu)事實(shí)上處于憑經(jīng)驗(yàn)確定的狀態(tài)。另外,由于某些設(shè)計(jì)人員對(duì)小城鎮(zhèn)道路具有的一些重要特點(diǎn)了解不夠,其結(jié)果
　　是一些路面設(shè)計(jì)過分保守,另一些路面由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法不當(dāng)或厚度不足而過早產(chǎn)生破壞。在小城鎮(zhèn)快速發(fā)展的今天,抓住小城鎮(zhèn)路基路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)中的主要矛盾,避免路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不經(jīng)濟(jì)或不安全,顯得十分重要。本文分析了小城鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)(鎮(zhèn)政府所在地)道路瀝青混凝土路面設(shè)計(jì)的影響因素,進(jìn)行了交通分析,根據(jù)小城鎮(zhèn)現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)水平和技術(shù)條件,提出了小城鎮(zhèn)適宜的路面結(jié)構(gòu)類型,并給出了路面典型結(jié)構(gòu)。
　　1小城鎮(zhèn)的交通軸載特點(diǎn)及交通等級(jí)劃分
　　交通軸載是路面設(shè)計(jì)的主要依據(jù)之一,設(shè)計(jì)年限內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)當(dāng)量軸次Ne是路基路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要參數(shù)。在確定路面典型結(jié)構(gòu)材料與結(jié)構(gòu)時(shí),首先要進(jìn)行交通量調(diào)查,掌握小城鎮(zhèn)道路交通軸載特點(diǎn)及累計(jì)當(dāng)量軸次的范圍,并在此基礎(chǔ)上合理劃分交通等級(jí)。
　　1.1小城鎮(zhèn)交通特性的影響因素
　　國際上一般將鄉(xiāng)村道路、農(nóng)村道路、牧區(qū)道路、林區(qū)道路、地方道路等交通量較小的道路稱為小交通量道路。由于各地區(qū)的資源條件不同,我國小城鎮(zhèn)在規(guī)模、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、地域空間分布上存在很大的差異,道路建設(shè)水平差異性也很大。對(duì)部分小城鎮(zhèn)交通調(diào)查結(jié)果顯示,小城鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)內(nèi)道路不能定位為小交通量道路,也不能定位為大交通量道路,它與國際上小交通量的概念既有區(qū)別又有共同點(diǎn)。小城鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)的交通軸載受到以下兩方面因素的影響。
　　1.1.1小城鎮(zhèn)的類型
　　按照人口規(guī)模、經(jīng)濟(jì)水平、主要職能、規(guī)劃等級(jí),可將小城鎮(zhèn)劃分為不同類型。根據(jù)人口規(guī)模,可分為大型(人口3萬人以上)、中型(人口1萬~3萬人)、小型(人口小于1萬人)3個(gè)等級(jí);按規(guī)劃等級(jí),可分為縣城鎮(zhèn)、中心鎮(zhèn)和一般鎮(zhèn)3級(jí);按經(jīng)濟(jì)水平,可分為發(fā)達(dá)、中等發(fā)達(dá)、欠發(fā)達(dá)小城鎮(zhèn)。規(guī)模小的小城鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)道路交通軸載小,路面要求經(jīng)濟(jì)實(shí)用。而規(guī)模大的小城鎮(zhèn)交通量大,對(duì)路面的要求高。縣城鎮(zhèn)與中心鎮(zhèn)、一般鎮(zhèn)之間存在較大差距,同樣是主干道,縣城鎮(zhèn)的交通流量較大,而一般鎮(zhèn)很小。經(jīng)濟(jì)水平發(fā)達(dá)地區(qū)由于經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的活躍,對(duì)外聯(lián)系頻繁,交通工具先進(jìn),交通運(yùn)輸必然也是活躍的,與欠發(fā)達(dá)地區(qū)差異很大。因此,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中既要考慮發(fā)達(dá)地區(qū)的較高標(biāo)準(zhǔn)和要求,又要兼顧欠發(fā)達(dá)地區(qū)經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性的要求。
　　1.1.2小城鎮(zhèn)道路的等級(jí)劃分與功能分類
　　通常將城鎮(zhèn)道路按等級(jí)分為主干路、次干路、支路、巷道,考慮道路的使用功能,則又有交通性干道、生活性道路、商業(yè)性道路和景觀性道路等。小城鎮(zhèn)的主干路,特別是發(fā)達(dá)地區(qū)的交通性主干路,承擔(dān)著較為繁重的客運(yùn)和貨運(yùn)任務(wù),其交通軸載較重,不能劃分到小交通量的范圍。而大多數(shù)小城鎮(zhèn)由于規(guī)模的限制,生活性道路,尤其是次干路和支路,交通量小,交通軸載較輕,可歸屬于小交通量道路。
　　因此,小城鎮(zhèn)的差異性、道路功能和等級(jí)的差異性,要求路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的交通等級(jí)劃分。
　　1.2交通軸載范圍的確定
　　交通軸載是路面設(shè)計(jì)的主要依據(jù)之一,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將不同軸重的車輛換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載當(dāng)量軸次,進(jìn)而確定設(shè)計(jì)年限內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)當(dāng)量軸次Ne。小城鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)內(nèi)除了交通性干道外,其他道路上摩托車、自行車、步行的比重較大,機(jī)動(dòng)車比重較小。而在路
　　面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,小客車、小貨車、拖拉機(jī)和非機(jī)動(dòng)車等軸重小于20kN的車輛,對(duì)路面結(jié)構(gòu)的損傷作用極其輕微,可忽略不計(jì)。根據(jù)對(duì)深圳市周邊小城鎮(zhèn)主次干道的交通研究成果,有的主干道交通量很大,日交通量達(dá)到3×pcu/d,盡管其中小客車、小貨車占的比例很大,但粗略折算后其日當(dāng)量軸次達(dá)到了1000次/d以上。按照5%的交通量增長率,其累計(jì)當(dāng)量作用次數(shù)將達(dá)到200萬次以上。又由于處于深圳都市邊緣的小城鎮(zhèn)發(fā)達(dá)程度比較高,是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)小城鎮(zhèn)的典型代表之一,交通活躍,因此將小城鎮(zhèn)主干道交通累計(jì)當(dāng)量作用軸次定為200萬次以上,上限值定為400萬次。根據(jù)支路和巷道的實(shí)際調(diào)研情況,累計(jì)當(dāng)量作用軸次最小值定為10萬次。
　　1.3交通等級(jí)劃分
　　一般認(rèn)為,交通等級(jí)劃分應(yīng)以不同的交通等級(jí)對(duì)基層或底基層厚度產(chǎn)生大致相同的效應(yīng)為依據(jù)。根據(jù)設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn),相鄰交通等級(jí)以對(duì)基層和底基層分別產(chǎn)生4~5cm和5~6cm的影響為宜。本文以累計(jì)當(dāng)量軸次的變化對(duì)路面底基層厚度的影響程度來劃分交通等級(jí),經(jīng)過計(jì)算分析共分為6個(gè)等級(jí),見表1
　　表1交通等級(jí)劃分
　　
　　交通等級(jí)和道路等級(jí)的劃分應(yīng)該對(duì)應(yīng)起來,僅考慮交通等級(jí)或僅考慮道路等級(jí)的做法都是片面的。一方面,路面設(shè)計(jì)中部分設(shè)計(jì)參數(shù)與交通分級(jí)有關(guān),部分與道路等級(jí)有關(guān)。另一方面,如果僅有交通分級(jí),對(duì)于多數(shù)小城鎮(zhèn)交通軸載譜資料不全的實(shí)際情況不能做出明確的指導(dǎo),且不能突出不同等級(jí)道路的功能定位和政治經(jīng)濟(jì)意義;如果僅有道路分級(jí),又不能區(qū)分不同使用性質(zhì)的道路和不同類型小城鎮(zhèn)交通量的差別。又由于不同等級(jí)道路的交通量沒有一個(gè)絕對(duì)的界線,如有的一般建制鎮(zhèn)主干路交通量,僅相當(dāng)于縣城鎮(zhèn)次干路的交通量,而在一個(gè)鎮(zhèn)內(nèi)主干路交通軸載不一定大、次干路不一定小,因此道路等級(jí)和交通等級(jí)對(duì)應(yīng)時(shí)應(yīng)該允許有交叉,并強(qiáng)調(diào)雖屬下一等級(jí),但交通量超過規(guī)定時(shí),應(yīng)按上一等級(jí)路面設(shè)計(jì)。小城鎮(zhèn)道路分為主干路、次干路、支路和巷道4個(gè)等級(jí),交通等級(jí)T1、T2對(duì)應(yīng)主干路和次干路,T3、T4對(duì)應(yīng)次干路和支路,T5和T6對(duì)應(yīng)支路和巷道。
　　2路基強(qiáng)度等級(jí)劃分
　　路基土質(zhì)、土的密度及含水量不同,造成了路基強(qiáng)弱程度的不同,土基的強(qiáng)弱直接影響路面的使用壽命。土基回彈模量值或CBR值是路基路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要參數(shù)之一,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)通常將土基等級(jí)劃分為幾個(gè)等級(jí),給出不同土基等級(jí)下路面厚度的建議值。交通量越大,土基模量對(duì)基層或底基層厚度的影響越大。反之,交通量小時(shí),土基模量對(duì)基層或底基層厚度的影響較小。確定典型結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)適當(dāng)劃分土基等級(jí),既不能太細(xì)也不能太粗,劃分太細(xì)沒有必要,劃分太粗則起不到應(yīng)有的指導(dǎo)作用。一般認(rèn)為,相鄰路基等級(jí)對(duì)基層或底基層厚度的影響,分別以相差3~5cm和4~6cm為宜。本文主要根據(jù)路基回彈模量的變化對(duì)路面基層和底基層厚度的影響程度,來劃分路基等級(jí)。結(jié)合中南、華東、華北等地區(qū)野外的實(shí)測資料,將土基回彈模量的低限值定為25MPa。通過計(jì)算分析后,將路基強(qiáng)度劃分為4個(gè)等級(jí),見表2。
　　
　　3路面結(jié)構(gòu)確定遵循的原則
　　3.1主導(dǎo)因素原則
　　影響路面典型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有眾多的自然因素和社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素,而且有些因素很難定量地考慮分析,只能突出對(duì)小城鎮(zhèn)路基路面設(shè)計(jì)影響較大的主導(dǎo)因素,重點(diǎn)分析這些因素對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的作用,以便合理地揭示小城鎮(zhèn)路基路面不同于其他同類研究的特征和發(fā)展的差異性。
　　3.2相似性原則
　　雖然我國各地區(qū)自然因素和經(jīng)濟(jì)因素差別較大,但路基路面設(shè)計(jì)所采用的材料和路面結(jié)構(gòu)具有很大的相似性。因此,在分類中可以進(jìn)行簡化,以突出典型結(jié)構(gòu)指導(dǎo)上的簡潔性和明了性。
　　3.3適當(dāng)超前原則
　　小城鎮(zhèn)的快速發(fā)展以及機(jī)動(dòng)化程度的提高,要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)適當(dāng)超前的原則,只有超前,才能發(fā)展。但超前要有一個(gè)度,要考慮經(jīng)濟(jì)實(shí)力水平,量力而行,否則會(huì)造成不必要的浪費(fèi)。
　　4瀝青混凝土路面適用性結(jié)構(gòu)
　　4.1面層
　　主干道作為經(jīng)濟(jì)文化中心區(qū)城鎮(zhèn)的交通量較為集中的路段,建議面層盡量采用熱拌瀝青混凝土,厚度范圍宜為7~12cm。一般采用雙層式瀝青混凝土路面,交通量大者也可采用三層式。雙層式結(jié)構(gòu)分為表面層和下面層,表面層厚度一般為2~5cm,下面
　　層厚度一般為5~7cm。
　　次干路交通軸載相對(duì)較輕,采用較薄的瀝青混凝土面層比較經(jīng)濟(jì)合理。瀝青混凝土厚度通常小于等于7cm,為單層式或雙層式,通常為1.5~2.0cm的瀝青混合料上封層加4~5cm的瀝青碎石層。支路和街坊路(巷道)軸載很小,可采用單層式熱拌瀝青碎石混合料,厚度為3cm(AM-13)或4cm(AM-16),并適當(dāng)增加細(xì)集料,盡量減少空隙率,以減少水損害。也可采用瀝青貫入式路面,厚度為4~8cm。或采用瀝青表處,厚度為2.5~3.0cm。或采用稀漿封層進(jìn)行表面處理。支路、街坊道路或舊路修補(bǔ)工程也可采用冷拌乳化瀝青碎石混合料。建議面層類型選擇如表3所列。
　　4.2基層(底基層)
　　基層應(yīng)根據(jù)交通量及其組成、氣候條件、筑路材料分布情況以及路基水文狀況等因素,選擇技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)類型。小城鎮(zhèn)各級(jí)道路均可采用半剛性材料作為基層,主干道和次干道的基層應(yīng)采用收縮性小、抗沖刷能力強(qiáng)的水泥穩(wěn)定粒料和石灰粉煤灰穩(wěn)定粒料(二灰粒料)類。對(duì)冰凍地區(qū)、多雨潮
　　
　　注:●表示可以選用;○表示不選用。
　　濕地區(qū),二灰粒料宜用于下基層或底基層。石灰穩(wěn)定類材料適用于各級(jí)道路的底基層,或次干路及以下道路的基層。
　　研究表明,僅從力學(xué)性能分析,只有交通軸載較大時(shí)半剛性基層才顯示其明顯優(yōu)勢(shì),而半剛性基層的施工技術(shù)要求較高。因此,在交通量較小路段,特別是潮濕多雨地區(qū),可將粒料類材料作為基層尤其是底基層材料,充分發(fā)揮粒料類基層和底基層的造價(jià)低廉、施工工藝簡單、減少面層反射裂縫的優(yōu)勢(shì)。小城鎮(zhèn)柔性基層主要是無結(jié)合料的粒料類材料。底基層應(yīng)就地取材,充分利用沿線地方材料。
　　4.3墊層
　　小城鎮(zhèn)交通量總的來說不大,墊層設(shè)置適當(dāng),可以降低處理不良地基的的費(fèi)用,起到事半功倍的效果。墊層類型包括碎石、砂礫、粗砂、爐渣、礦渣等粒料,以及水泥或石灰煤渣穩(wěn)定類、二灰穩(wěn)定類等無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土。
　　4.4結(jié)構(gòu)組合
　　瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)類型分半剛性基層瀝青混凝土路面、組合式瀝青混凝土路面、柔性路面和貧混凝土基層瀝青混凝土路面。根據(jù)小城鎮(zhèn)的交通特點(diǎn)、調(diào)查資料和實(shí)際經(jīng)驗(yàn),除貧混凝土基層外,其他幾種結(jié)構(gòu)組合均可在小城鎮(zhèn)應(yīng)用。小城鎮(zhèn)各種路面結(jié)構(gòu)類型宜按表4進(jìn)行選擇。
　　
　　注:●表示可以選用;○表示不選用。
　　半剛性基層瀝青混凝土路面是我國普遍采用的路面結(jié)構(gòu),適合于各地區(qū)和各等級(jí)道路。半剛性基層是主要承重層,要求按照“強(qiáng)基、薄面、穩(wěn)土基”的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。組合式瀝青混凝土路面適合于寒冷地區(qū)的道路。小城鎮(zhèn)柔性路面主要采用瀝青貫入碎石、級(jí)配碎石、砂礫等粒料作為底基層和基層,且用于多雨地區(qū)交通量較輕的道路。
　　5結(jié)語
　　本文通過對(duì)小城鎮(zhèn)客觀環(huán)境的分析,總結(jié)了小城鎮(zhèn)的交通特性,并給出適用的路面結(jié)構(gòu)類型。
　　(1)分析了小城鎮(zhèn)的交通特性,確定了累計(jì)當(dāng)量軸次的范圍。應(yīng)用彈性層狀理論體系,進(jìn)行了交通等級(jí)劃分,并將交通等級(jí)與道路等級(jí)對(duì)應(yīng)起來,見表1。
　　(2)提出典型路面結(jié)構(gòu)確定要遵循主導(dǎo)因素原則、相似性原則和適當(dāng)超前的原則。
　　(3)在對(duì)小城鎮(zhèn)各級(jí)道路的交通特性分析的基礎(chǔ)上,給出了各結(jié)構(gòu)層適宜類型,以及路面組合結(jié)構(gòu)類型,見表3和表4。
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