1前言

　　隨著(zhù)國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，近年來(lái)高等級公路開(kāi)始在我省大量修建。高等級公路選用瀝青砼路面還是水泥砼路面，一直是困擾設計者和決策者的一個(gè)問(wèn)題。��對于高等級公路選用何種類(lèi)型的路面存在著(zhù)許多不容忽視的因素，水泥砼路面雖然具有剛度大、擴散荷載能力強、穩定性好、抗疲勞特性好、使用年限長(cháng)、養護費用少、施工取材方便等優(yōu)點(diǎn)，但是水泥砼這種水硬性材料對設計強度不足、超載很敏感，或者由于施工方面的原因而達不到設計的要求，一旦出現上述情況，破壞就會(huì )迅速發(fā)展，難以維護。并且破壞后修復困難，費用也高。同時(shí)由于水泥砼路面接縫、施工等方面的原因造成的不平整度問(wèn)題對高等級公路來(lái)說(shuō)就顯得更加突出。瀝青砼路面具有可以分期修建、平整度易于得到保證、行車(chē)舒適、易于修復、噪音小等優(yōu)點(diǎn)，目前在高等級公路上得到廣泛應用。但瀝青砼路面的抗災性、對水和溫度的敏感性等方面明顯弱于水泥砼路面，又由于瀝青與各種集料的結合性能不同，在水文、氣候條件差及缺乏堿性集料的地區，很容易造成瀝青的剝落、分離，從而加速路面破壞。��

　　路面鋪筑技術(shù)、施工裝備和人員素質(zhì)直接影響著(zhù)路面的質(zhì)量�？傮w來(lái)說(shuō)，瀝青砼路面的鋪筑設備、技術(shù)水平較水泥砼路面要先進(jìn)。我省目前在高等級公路水泥砼施工方面所采用的拌和設備和攤鋪設備還屬于小型施工機具范疇，并沒(méi)有形成象瀝青砼路面那樣從拌和到攤鋪全過(guò)程的機械化施工設備系列。��

　　綜上所述，瀝青砼路面和水泥砼路面各有其優(yōu)缺點(diǎn)，高等級公路采用何種類(lèi)型路面不是一個(gè)能簡(jiǎn)單回答的問(wèn)題，有必要對兩種路面的施工水平、使用現狀、破壞現狀、養護狀況、養護費用進(jìn)行全面調查，綜合考慮當地氣候條件、土基狀況、交通量大小、施工技術(shù)水平等因素，對兩種路面結構進(jìn)行經(jīng)濟、技術(shù)、社會(huì )影響等方面的綜合比較，通過(guò)對現狀的客觀(guān)分析，以可靠的數據與科學(xué)的分析方法說(shuō)明高等級公路在目前條件下應采用何種類(lèi)型的路面。

　　2兩類(lèi)路面現狀調查�〓��〓〓〓〓〓�

　　路面長(cháng)期的使用性能及建養投資是高等級公路路面選型的決定因素。路面現狀調查主要包括瀝青砼路面、水泥砼路面兩種類(lèi)型路面的破壞、路面平整度、強度、施工技術(shù)、施工工藝以及工程投資和養護維修費用等幾個(gè)方面。

　�。�1）路面破損調查采用目測調查法，以1000～2000m為一個(gè)調查段落。主要內容為瀝青砼路面的裂縫、車(chē)轍、坑槽、沉陷擁包等，水泥路面的斷裂、唧泥、錯臺、和接縫破壞等。

　�。�2）路面彎沉調查以貝克曼梁為主要調查工具，少數路段采用落錘式彎沉儀FWD測試。

　�。�3）路面平整度調查采用顛簸累積（BI）儀進(jìn)行調查，每100m為一個(gè)統計路段。

　�。�4）路面類(lèi)型對環(huán)境的適應性主要調查受水侵害嚴重的低路堤路段對兩類(lèi)路面的適應性。

　�。�5）路面建設費用、養護費用及路況的歷史資料，主要通過(guò)查閱有關(guān)文檔資料獲得。

　�。�6）調查路段的確定，主要考慮公路等級、路面類(lèi)型、所屬地區、使用年限上具有的代表性，選擇了全省有代表性的高等級公路路面段共7條21段約266km，范圍涉及全省11個(gè)地市。

　　3兩類(lèi)路面綜合經(jīng)濟技術(shù)比較

　　3.1路面結構的經(jīng)濟評價(jià)

　　路面設計方案的經(jīng)濟評價(jià)是路面設計的一項必不可少的內容，也是進(jìn)行路面結構比選的重要依據。路面結構的經(jīng)濟評價(jià)主要考慮的因素有路面結構的壽命周期總費用現值、建筑及養護費用，還要考慮采用的方案對當地經(jīng)濟的影響，如使用當地材料、勞動(dòng)力資源的利用等。��

　　壽命周期總費用現值法，就是把各方案在不同時(shí)間投入的費用支出，按國家規定的社會(huì )折現率，折算為現值進(jìn)行比較，現值小的經(jīng)濟上占優(yōu)。在分析期n年內，路面結構的壽命周期總費用現值公式為：

　　根據調查的材料單價(jià)、路面養護費用，對兩類(lèi)路面的初期投資及費用現值進(jìn)行了計算，可以得到：兩類(lèi)路面的初期投資已非常接近，水泥砼路面的初期投資僅比瀝青砼路面高4%～10%，而水泥砼路面的費用現值要比瀝青砼路面費用現值低2%～10%。由此可見(jiàn)，僅從經(jīng)濟的角度出發(fā)，水泥砼路面和瀝青砼路面具有相同的競爭力。

　　3.2兩類(lèi)路面的技術(shù)適應性

　　水泥砼路面的最顯著(zhù)特點(diǎn)是它具有很大的剛度以及良好的抗疲勞特性。由于砼板的彈性模量比基層材料高的多，因而水泥砼路面的承載力大部分是從板本身得到的，而瀝青砼路面面層與基層的模量相差不大，由荷載產(chǎn)生的應力有很大一部分要依靠路面基層來(lái)承擔。對于土基，水泥砼路面對土基條件不太敏感，而瀝青砼路面的整體強度很大程度上取決于土基強度。

　　對于路面所使用的集料，水泥砼路面是有水泥這種水硬性結合料膠結而成，它可以容納各種類(lèi)型的集料和砂，只要這些材料滿(mǎn)足一定的標準（如級配、砂率、潔凈等）。而瀝青砼路面對集料的要求較高，除應滿(mǎn)足規范規定的強度、耐磨耗（磨耗率、壓碎值）及粗糙度（磨光值）指標要求，還應考慮瀝青與石料的粘結力。��

　　氣候條件對路面結構的影響主要表現為當地氣溫、降水以及地下水位對路面的影響。水泥砼路面對溫度的敏感性較小，在炎熱的夏季，水泥砼路面不會(huì )出現象瀝青砼路面因溫度而產(chǎn)生的車(chē)轍、推移、泛油等病害。水對任何一種路面均會(huì )產(chǎn)生破壞，水不僅對路面結構本身有影響，它對土基的影響尤甚，由于路基和基層受水侵害而造成路面破壞的例子很多。瀝青砼路面的水穩性相對較差。��從分期修建方面來(lái)看，瀝青砼路面具有可以分期修建的優(yōu)點(diǎn)，以適應交通量增長(cháng)的需求，同時(shí)又可恢復瀝青面層的使用性能和減緩老化。一般而言，水泥砼路面是不適宜分期修建的。

　　3.3兩類(lèi)路面能耗比較

　　國內外的大多數有關(guān)文獻認為鋪筑路面的能耗由原材料的生產(chǎn)、運輸、混合料加工和攤鋪能耗組成，從大的方面來(lái)說(shuō)，路面能耗應包括初期修建能耗、大修罩面能耗、日常養護能耗以及汽車(chē)行駛能耗。根據計算，當不計瀝青本身能量時(shí)，水泥砼路面的能耗比瀝青砼路面的能耗高25%左右，當計入瀝青本身能量時(shí)，瀝青砼路面的能耗則比水泥砼路面高20%左右。��

　　我們不主張計入瀝青本身的能量，瀝青是從原油中提煉出來(lái)的，能作為能量的很多分包含成在瀝青中，但瀝青在傳統上是作為土建材料使用的，瀝青具有能量，但如果燃燒完了，它的價(jià)值也就消失了，作為土建材料的價(jià)值也就沒(méi)有了。這樣看來(lái)，修建瀝青砼路面的能耗要比水泥砼路面少，對節約能源有利。

　　3.4兩類(lèi)路面使用性能比較

　　路面的平整度對路面的使用性能影響最大。路面平整度一直作為路面使用性能很重要的評價(jià)指標之一，尤其是高等級公路，由于行車(chē)速度快，為了保證路面具有良好的舒適性，延長(cháng)路面的使用壽命，平整度要求則更高。一般而言，瀝青砼路面的平整度易于得到保證，而且路面損壞后也容易恢復，但水泥砼路面的平整度較難保證，即使是新修建的水泥砼路面，其平整度合格率只能達到85%。與行車(chē)安全有關(guān)的指標主要是路面的抗滑能力。瀝青砼路面主要采取的措施有加鋪耐磨的開(kāi)級配封層、磨耗層等來(lái)提高路面的抗滑能力；而水泥砼路面的防滑主要通過(guò)刻槽的方法獲得。

　　3.5兩類(lèi)路面的環(huán)境評價(jià)��

　　公路交通引起的噪聲過(guò)大會(huì )危害身體健康，影響人的生理與心理狀況，路面噪音對沿線(xiàn)居民已構成一種不斷發(fā)展的公害。有關(guān)研究認為：光滑的瀝青砼路面噪音最小，橫槽水泥砼路面產(chǎn)生的噪音最大。從降低噪音的角度出發(fā)，應選用瀝青砼路面。

　　4高等級公路路面類(lèi)型選用策略��

　　影響高等級公路路面類(lèi)型選用的因素很多，路面類(lèi)型的選擇，并不是由單一或幾個(gè)因素決定的，而應綜合考慮使用要求、交通量大小及組成、當地氣候、路基支承條件、材料供應、施工及養護水平、資金籌措、節約能源、環(huán)境保護等因素。在上述各因素中，有些因素是可以進(jìn)行定量分析，而有些因素只能進(jìn)行定性評價(jià)。對路面選型這樣一個(gè)既含有定量因素，又包含定性因素的評價(jià)問(wèn)題，運用傳統數學(xué)方法建立起同標準的、切實(shí)可行的綜合評價(jià)模型，使定性評價(jià)數量化是比較困難的。然而，利用模糊數學(xué)中的多層次綜合評判原理，就能建立起相對科學(xué)、切實(shí)可行的路面類(lèi)型選擇的綜合評判數學(xué)模型。