农村公路路面结构分析

周明

（芒市公路规划勘察设计队，云南 芒市 678400）

伴随着近些年云南农村经济的高速发展和进步，当地居民对道路品质提出的标准及要求也越来越高。现阶段，云南开始展开大规模的农村公路建设，旨在为云南本地的对外交流及发展提供有力保障。通过对路面结构的探讨和研究，掌握最为科学合理的路面结构形式，除了可以改善路面的施工质量，还可以为后续的经济发展、基础设施建设节省大量的资金。

综合芒市农村公路的施工建设现状，其路面路基主要分为两种类型：①将传统旧路面作为基础的路面，由于已经经过长时间的车辆碾压，同时在自然作用的影响之下出现沉降，在其强度和稳定性上，相较于新路面来说要更好。②新建路基路面，施工稳定性和强度成为在其路面施工过程中的重点内容。

1.1 以老路路面为路基

相较于新路面，将老路面作为基础的公路工程，由于其本身已经有了一定的强度和稳定性，依照云南芒市的公路工程建设经验，通过运用10～15cm 的碎石和砂砾，融合其他施工材料进行填平、夯实，即可通过相关的质量检查，确保其符合路面标准及要求。

1.2 新建路基

在农村公路的新建路面建设过程中，首先需要选择施工材料，其次是需要保障施工团队的技术力量较为完善。但是综合实践，云南公路施工建设的施工设备仍然未实现全面规模化。综合新路面路基的施工特征，可将其分为两大部分，①依照标准及要求进行施工的路面，②由于成本投入较少、施工团队有所不足的，由当地村民进行自发组织建设的路基。对于后者，为进一步确保工程的施工质量，需要保障其施工过程的标准化[1]。须对路基进行填筑，通过机械设备和人工进行夯实处理，并通过技术人员、管理人员对路基的各项重点指标进行逐步验收。通过一段时间的沉降之后，需要进行路基的强度夯实，并运用碎石等施工材料来展开平整施工，提高路基的平整度和坚实度。

2.1 使用性能

农村公路的施工建设除了需要具备基础的使用强度之外，其使用性能主要在于路面是否足够光滑、平整，是否具备较强的抗滑度。尤其是对于云南芒市地区，其地质地貌较为复杂，雨季较长，保障路面的平整度和抗滑度，可为人们提供更为舒适、安全行车服务的重要保障，同时也可以确保行车过程的高度安全。一般情况下，水泥混凝土路面的平整度主要取决于施工过程中施工技术如何，施工质量是否足够完善。通过用水泥混凝土路面摊铺机来进行施工，可以有效保障路面的平整性。在农村公路通车运行一段时间之后，断板、错台等病害问题层出不穷，将会导致路面平整度不断下降，在车辆的运行过程中，容易出现颠簸，跳车问题较为明显，行车舒适度不断下降。而沥青混凝土路面的平整度更加可以得到有效保障，行车过程的舒适性相较于水泥混凝土路面来说更为突出。水泥混凝土路面其主要的抗滑性，通过刻槽即可获得，成本投入较低。而沥青混凝土路面的抗滑度提高，主要是通过在路面中加铺耐磨的开集配混合料，需要花费的成本投入较高。

2.2 技术适应性

相较于城市中的高等级高速公路建设，农村公路工程项目的建设由于资金不足，技术设备投入较少，导致施工质量难以得到保障，施工技术较为落后，施工使用到的设备较为简陋。因此在进行路面结构选择的过程中，需要综合考量本地的经济情况、财政投入，以保障技术的适用性。对于路面施工用到的各种施工材料，混凝土沥青路面将会对其提出较高的标准及要求。水泥混凝土路面主要是通过水泥硬性结合胶料来进行施工，集料可以通过运用不同类型的集料和砂，满足特定标准及要求之后，即可进行运用。除此之外，气候环境特征也会对路面结构带来一定程度的影响，例如，气温变化情况、降水情况以及地下水位，都会对路面结构的安全稳定性带来影响。相较于其他路面来说，水泥混凝土路面对温度的敏感度较小，尤其是在云南这种较为炎热的夏季时节，也不会因为温度而导致路面出现推移、车辙等问题。相较于沥青混凝土路面，其使用效果更为突出。除此之外，水的大量存在，对于所有的路面来说都会带来影响，除了会对路面结构带来冲击，对于路基带来的影响更为突出。在农村公路工程项目的实践施工中，因为水的侵害导致路面稳定性不足的案例层出不穷[2]。

2.3 环境评价

在路面施工过程中，施工方式选择是否科学合理，将会直接影响公路交通的噪声污染水平，对附近居民的日常生活带来严重影响。因此在进行路面施工时，需要综合环境这一角度进行多方位评价，选择施工材料较为良好、施工过程较为简单，同时不会产生严重噪声污染的路面结构。在环境评价这一方面，混凝土路面性能最为突出，尤其是对于单独车辆行驶来说，其产生的噪音最小。

2.4 不良地质的适应性

在云南芒市，其地质地貌较为复杂，山区较为陡峭，农村公路建设地质不良问题较为明显。在公路工程的建设过程中，路基不均匀沉降为一种典型性的公路病害，一旦出现不均匀沉降，水泥路面板底脱空，会导致混凝土板出现明显开裂和损坏，导致路面的正常使用受到负面影响。相较于其他路面，沥青路面在这一方面的优势更为突出，有着更强的变形适应能力，从某种程度上，可以将路基的不均匀沉降问题得到缓解，进一步降低路面的损坏问题。施工中，需要保障不均匀沉降度小于路面的变形承受力，沥青路面则不会出现开裂问题，顶多会对路面行驶的平整度带来影响，并不会对路面的正常运用带来实质性的危害。

芒市地处云南省西部，山区众多。芒市农村公路包括县道、乡道、村道3 种类型，根据2021 年底芒市交通运输局统计年报，芒市纳入养护的农村公路共440 条2958.439km，其中：县道32 条836.538km，乡道121 条1080.969km，村道287 条1040.932km。目前，芒市11 个乡镇、80 个行政村通畅率达100%，纳入养护里程的农村公路均已实现路面硬化，路面硬化结构主要有沥青混凝土路面、水泥混凝土路面、混凝土整齐块石路面、手工弹石路面等。下面对4 种路面进行分别阐述。

3.1 沥青路面

芒市农村公路沥青路面主要分为沥青贯入式、沥青混凝土和沥青碎石3 种类型，总里程248.095km，占芒市农村公路8.39%，主要铺筑于重要县道。芒市农村公路修建的沥青路面较少，主要集中在交通量较大的几条县道，以标准四级公路或三级公路为主。对于交通量较大的路段来说，其基层运用到的水泥稳定碎石砌实厚度为15～44cm，并通过运用天然级配碎石和天然砂砾，作为后续路面施工的调形层。对于交通量较小的公路施工路段来说，其经常用到的天然级配碎石多为20cm 左右，既可以满足当地交通的运输需求，又可以规避因为半刚性基层所带来的反射裂缝问题。除此之外，还可以通过运用单层的沥青面层，用到的沥青混凝土多为5～6cm，可通过在四级和基本级公路中进行使用，发挥出其路面的最大价值[3]。沥青混凝土路面其价值在于强度较高，对于当地各种繁重的汽车运输任务都可以承担，有着较强的面部平整度，表面较为结实牢固，车辆在进行时较为平稳，不会产生较大的噪声污染，同时使用年限较久，有着较低的透水性。相较于其他的沥青路面结构来说，地表水难以进入地层结构中。通过运用集中拌合的方式，集料配比以及沥青使用总量也更加容易进行管控，可以确保工程项目的施工质量。操作过程较为便捷，在路面施工完成之后，便可以第一时间通车。但是沥青混凝土路面针对施工期间提出的标准及要求较高，尤其是对于沥青表层和沥青贯入式施工来说，需要更为专业化的施工团队投入其中，因此造价成本相对较高。混凝土路面的施工可以综合当地交通量需求和土地条件的差异性，对混凝土面层结构进行调整，对结构层厚度进行优化，以确保其满足交通量需求和土地条件适用范围。

3.2 水泥混凝土路面

芒市典型水泥混凝土路面设计强度多采用28d 龄期弯拉强度不低于4.0MPa。2020 年以来，芒市改扩建农村公路路面结构类型全部为水泥混凝土路面（弯拉强度4.0MPa）。截至2021 年底芒市建成的水泥混凝土路面里程为226.573km，占比为7.66%，呈现逐年上升趋势。2022 年已招标完成的98km 农村公路改造项目路面类型均为水泥混凝土。水泥混凝土路面的刚度更强，荷载能力更好，有着较强的安全稳定性。尤其是在近些年芒市施工机械化水平不断提升的社会背景下，水泥混凝土路面施工质量也得到了明显提升，成本投入全面下降。在水泥混凝土路面的施工过程中，需要做好路基和基层的排水工作[4]。为进一步将路面存在的水分及时排出，可以在路基压实度满足工程项目建设标准及要求的基础条件下，确保路基有自路中线向两侧或向单侧倾斜的横坡，在其坡度上，需要超过2%。而对于旧路改造的农村公路工程，则需要把旧路坑槽、车辙修补工作做到完善，确保路面不会出现大量积水。新路施工过程中用到的施工材料需要保障其具备良好的排水性，例如，可以通过运用级配碎石作为基层，优化其排水效果。尤其是芒市降雨量较为丰富，需要在路基顶面设置一层封层，尽量规避雨水的大量渗入对路基带来的负面影响。一般情况下，农村公路用到的材料以高速性黏土为主。

3.3 混凝土整齐块石路面

芒市混凝土整齐块石路面主要采用抗压强度C25混凝土预制块石铺筑，预制块尺寸为长15cm、宽10cm、高10cm。混凝土整齐块石路面是目前在芒市公路工程施工过程中最为常见的一种硬化类型。其价值和优势在于具备较强的坚固耐久性，抗滑性能良好，施工过程较为便捷，养护过程较为简单，尤其是对于芒市山区公路来说，汽车使用以农用车为主，性价比较高，实用性较强。但是其不足在于平整度较差，行车过程将会产生较大的噪音，无法通过对大量机械设备的运用来提高施工效率，需要大量的人工投入。其中，混凝土整齐块石路面的铺筑在施工过程中，需强化基层施工，保障其具备较强的承载力，除了需要与石块地面、土壤进行相互嵌连，带来挤压作用之外，还带来较强的强度作用，以保障其坚实度和稳定性。首先对于新建的公路路基来说，铺设的块体路面需要保障其压实度超过95%。可以通过运用砂砾石垫层，保障其厚度超过15cm，强度超过30MPa。其次是在砂垫层上，可以通过运用人工加工碎石以及天然碎石等。若有条件，也可以通过矿渣，要求其最大粒径保持在15mm 以下，有着较强的级配度，颗粒保障均匀，质量较为坚硬。同时还需要含沙量不超过10%，不可用黏土来代替。最后是在整齐块石的要求上，整齐块石的形状以长方形为主，尺寸最佳为长度5cm、宽度12cm、高度12cm，标号选用C25 号[5]。

3.4 手工弹石路面

手工弹石路面主要是通过运用形状不同、尺寸不同的石块，将其铺筑在路上。目前在我国云南省的农村公路施工过程中，大量运用手工弹石路面。主要是在砂垫层施工完成之后，通过人工将石块铺筑在路面中，可保障路面使用的坚固耐久，同时清洁度较高，尘土较少，更加适合农村农用车以及大型车辆的运行，翻修养护成本较少，同时更加绿色环保，不会对环境带来污染。在手工弹石路面的施工过程中，使用到的填料大多数为砂，可以通过运用沥青砂以及水泥砂浆等进行填缝。在材料选用上，弹石块的高度在12～14cm 最好，石块的尺寸越小，其质量越好，最终道路使用带来的病害也就越小。在铺设工作完成之后，将石子移到垫层中去，保障石子数量可以铺满整个道路，数量不可太多。最后需要撒上石渣作为嵌缝，通过轻型压路机进行夯实。若是发现其中存在个别较为突出的石块或存在缺陷，则需要将其中石块剔除，更换其他石块。

综上所述，伴随着云南农村地区经济的高速发展及基础设施建设规模日渐扩大，当地政府将有越来越多的财政资金投入农村地区的交通设施建设中去，因此未来在交通设施的管理工作上，将会将其重点放在农村路面结构的选型过程中。需相关工作人员始终秉承因地制宜这一原则，保障路面转型的科学合理，发挥出农村公路建设的最大价值，延长公路的使用寿命，给人们带来更好的交通出行服务。