摘要 隨著交通基礎設施建設的不斷完善，三級公路作為城市與農(nóng)村之間的交通聯(lián)系，其建設日益受到重視。文章主要針對三級公路路面設計中的關鍵點及施工技術進行分析，通過結合實際工程案例，研究施工工藝以及路面基層厚度對于三級公路整體性能的影響。研究結果表明：三級公路推薦的基層厚度應大于25 cm，以確保三級公路路面整體的穩(wěn)定性和安全性，研究成果可為公路路面設計和施工提供參考，有助于提高我國交通基礎設施的設計施工水平和質(zhì)量。

關鍵詞 三級公路；基層厚度；施工工藝；設計要點

中圖分類號 U416 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）23-0067-03

0 引言

公路交通作為最基礎和重要的交通方式之一，在促進經(jīng)濟發(fā)展和城鄉(xiāng)溝通的過程中扮演著重要角色。三級公路作為連接城市與鄉(xiāng)村、滿足農(nóng)村居民日常出行需求的重要組成部分[1]，其建設與完善對于促進農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展、改善農(nóng)民生活條件具有重要意義。三級公路的路面設計及施工技術作為公路建設的核心內(nèi)容，直接關系到公路的使用壽命、安全性和舒適性。因此，深入研究三級公路路面設計要點及施工技術，對于提高公路交通網(wǎng)絡的整體質(zhì)量，滿足人民群眾日益增長的交通需求，具有重要的理論和實踐意義[2]。

1 三級公路路面設計原則及要點

1.1 三級公路作用及重要性

三級公路作為主要連接城市和村鎮(zhèn)之間以及農(nóng)村居住區(qū)的公路。相較于高等公路和一級、二級公路，三級公路在規(guī)模和功能上可能較為簡單，但三級公路作為連接城市和農(nóng)村的橋梁，仍然是城鄉(xiāng)之間的交通基礎[3]。此外，得益于三級公路的交通作用，農(nóng)副產(chǎn)品可以更快速地運送到城市銷售；農(nóng)村相關企業(yè)也可以更加便利地將產(chǎn)品運送到市場，促進了農(nóng)村經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展。合理的三級公路網(wǎng)絡不僅可以縮短農(nóng)村居民到城市的距離，同時還有助于提升通勤的便利性和舒適度，改善農(nóng)村居民的生活品質(zhì)。

1.2 三級公路路面設計原則及要點

1.2.1 三級公路路面設計原則

三級公路路面設計的基本核心原則主要包括以下五個方面：安全性原則、耐久性原則、經(jīng)濟性原則、環(huán)保性原則以及適應性原則。在安全性方面原則方面，需要確保道路在正常使用條件下具有足夠的承載力、穩(wěn)定性和長期使用性，保障車輛和行人的安全。在耐久性原則方面，當路面具備足夠的抗老化能力以及抗磨損能力等耐久性性能后，可以降低后續(xù)因養(yǎng)護和路面更新造成的成本損失。經(jīng)濟性原則是指在保持道路正常使用的情況下減少投資和運行費用，主要分為經(jīng)濟效益以及社會效益。環(huán)境保護原則通過優(yōu)化設計方案和選擇環(huán)保材料來減少對環(huán)境的不利影響。適應性原則選擇符合設計要求的特殊路面材料和結構，以保證不同路段的特殊要求。

1.2.2 三級公路路面設計要點

三級公路路面設計時須仔細結合道路的獨特用途、交通流量以及環(huán)境條件等因素進行綜合考量。在選擇路面結構時，除了在大型卡車頻繁通行的地區(qū)采用水泥混凝土路面外，三級公路路面通常采用瀝青混凝土路面，路面主要由墊層、基層和面層組成。面層是路面的最上面一層，為路面提供一個平整、堅固和舒適的駕駛路面。三級公路路面厚度通常為5～10 cm，上基層和下基層共同構成路面基層結構，厚度約為40 cm，其主要用于分散荷載并傳遞至地基，提供平整的路面基礎，同時基層應具備足夠的強度、穩(wěn)定性和平整度。混凝土墊層位于混凝土基礎與地基土之間，且厚度一般為10～20 cm，平衡路基與路面結構之間的變形，減少應力集中，增強路面結構的承載能力和穩(wěn)定性，具有較好的穩(wěn)定性、強度和良好的耐久性。

1.3 三級公路路面施工問題及解決措施

1.3.1 路面厚度不足

若路面厚度不足，將會影響路面的抗壓能力，降低道路的使用壽命以及安全性，增加了路面積水和車輛行駛時的風險。為了解決路面厚度不足的問題，設計時需考慮路段的交通量、車輛類型、氣候條件等因素，以確定最佳的路面厚度，從而確保路面具備一定的抗壓能力和穩(wěn)定性。在施工前需要對路基進行充分加固，提高路面的承載能力，通過加固路基，可以有效分散車輛荷載，減輕對路面的壓力，延長路面的使用壽命。

1.3.2 施工工藝不規(guī)范

在三級公路路面施工過程中，施工工藝不規(guī)范會導致三級公路路面出現(xiàn)大量裂縫和坑洼。為了確保路面結構的穩(wěn)定性，施工人員的施工速度不能過快或過慢。施工速度過快會導致攤鋪和壓實不足，從而影響路面的密實度。反之，施工速度過慢則會導致冷卻過早和混合料變質(zhì)的情況，降低三級公路路面狀況。為了保證公路路面的使用壽命和功能性，施工人員還可以根據(jù)各種環(huán)境因素修改施工方法。例如，可以根據(jù)氣候條件修改基層的攤鋪厚度和混凝土配合比，還可以根據(jù)實際的情況改進的壓實工藝[5]。

1.3.3 路面平整度不佳

在道路建設過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)路面平整度不佳的情況，不僅會對行車舒適性產(chǎn)生顯著的負面影響，還可能導致交通事故，因此確保三級公路路面的平整度對于滿足道路設計和施工至關重要。路面平整度不佳可能存在多種原因，諸如施工工藝不規(guī)范以及材料不合格等問題，路面平整度不佳會對道路的整體質(zhì)量和使用壽命產(chǎn)生重大影響。為了解決路面平整度不佳的問題，施工前需要制訂詳細的施工計劃，對項目中的每個階段的質(zhì)量標準進行嚴格的布控，可以為后續(xù)整個施工階段提供強有力的保證。其次是施工結束后，要進行嚴格的質(zhì)量安全評估，確保公路路面整體平整度符合設計規(guī)范。對于發(fā)現(xiàn)的任何缺陷，都應及時進行修補從而保障路面的平整性。

1.3.4 施工材料不合格

在三級公路的施工過程中，如果使用不合格的材料，將會對三級公路的整體質(zhì)量和性能造成嚴重影響，因此在整個施工過程中，必須嚴格檢查和控制材料質(zhì)量，確保其符合設計的要求及標準。對材料品質(zhì)進行嚴格控制，出現(xiàn)不合格材料時必須立即停止施工、及時更換。

2 工程案例

2.1 工程概況

該文以山西省太原市某三級公路為研究對象，項目起點為村里的村委會，終點為縣城周圍的一個集市，路線呈東西走向。主線全長17.91 km，設計標準為三級公路標準，設計速度為50 km/h，道路采用單向雙車道設計，路基寬8.5 m，路面為瀝青混凝土路面。公路在選擇線路時盡量避開山區(qū)、深谷地等障礙物，盡量經(jīng)過平坦開闊的地形，以降低道路建設成本，減少對當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的影響。如圖1所示給出了該三級公路結構層次圖。

2.2 施工工藝

修建該三級公路主要涉及以下關鍵工序：施工前準備、混凝土生產(chǎn)、運輸、攤鋪、碾壓和養(yǎng)護。為保證混凝土拌和物在拌和階段的均勻性，原材料的質(zhì)量控制和配合比設計至關重要。在整個攤鋪過程中需保持恒定的厚度和密度，使用特定的運輸工具和方法。為了使基礎層達到所需的密實度和平整度，混合料在攤鋪后需要進行碾壓，厚度不小于100 mm，分段鋪設，均勻攤鋪，避免顆粒分離，使用粒徑5～25 mm的細砂石填補空隙。灑水濕潤后，小面積采用木夯或蛙式打夯機夯實不少于三遍，大面積采用壓路機碾壓，輪距搭接500 mm。

底基層和基層的壓實度和強度是保證路面結構穩(wěn)定性的關鍵指標。理論上基層的壓實度不應小于97%，底基層的壓實度不應小于95%。此外基層的7 d無側限抗壓強度不小于2.0 MPa，底基層的無側限抗壓強度不小于3.0 MPa。為了達到以上要求，需要選擇合理的壓實設備和工藝，并在施工過程中進行密切監(jiān)控和檢測。同時，在基層施工過程中，需要特別注意上、下基層間的黏結，確保兩層之間有良好的黏結可以防止路面結構的剝離和開裂，從而提高路面的整體穩(wěn)定性和耐久性。如圖2所示，給出了路基與路面結構施工流程圖。

2.3 施工參數(shù)分析

合理的公路基層厚度對于路面結構的穩(wěn)定性和耐久性至關重要，基層厚度對三級公路路面的層底拉應力及路表實際彎沉值存在顯著的影響。針對三級公路，需要確定合理的基層厚度，圖3、圖4分別給出了三級公路基層厚度對于層底拉應力及路表實際彎沉值的影響。

從圖中可以觀察到，隨著基層厚度的增加，基層層底拉應力和路表實測彎沉值呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢。根據(jù)試驗結果，當水泥穩(wěn)定碎石基層厚度為25 cm時，路面的層底拉應力和路表實測彎沉值均能夠滿足相關規(guī)范要求。因此，結合該項目的實際施工參數(shù)分析，建議標準三級公路路面底基層厚度應大于25 cm。

3 結束語

文章通過設計原則及施工技術的對比分析，結合實際工程案例對三級公路的路面設計要點及施工技術的應用進行了總結。主要得出以下結論：（1）三級公路在設計階段，應根據(jù)荷載情況及環(huán)境特征合理選用路面材料，并結合具體路段的交通流量、地質(zhì)條件和環(huán)境等因素進行合理調(diào)整，最大限度地提升路面的性能和使用壽命；（2）對山西省太原市某縣三級公路設計要點及施工技術的分析表明，三級公路基層厚度應大于25 cm，以確保路面的穩(wěn)定性和安全性。

參考文獻

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