乡村道路低造价路面结构设计与施工质量控制要点

摘要：就乡村道路建设过程中成本受限与服役年限的矛盾展开研究，探究低造价路面结构设计的主要思路。分析水泥稳定类基层和沥青表面处治面层的组合特性，确定路基压实、混合料级配、含水率控制等关键技术环节。经由改善材料配比并改良施工衔接工艺，在削减建设开支的同时，改善路面抗裂性及行车平稳度。主要针对当地材料的循环利用和施工参数的精确控制，给农村公路建设提供技术上的借鉴，保证路网结构的稳定性、耐久性，达到交通基础设施降本增效的目的。

关键词：乡村道路；路面结构；造价控制；施工技术

农村公路是我国公路网的重要组成部分，农村公路普遍设计技术等级为三级、四级公路标准。随着我国经济建设的发展，部分农村公路已经无法满足车辆日益增长的需要，存在路网等级低、通达能力差、抗灾能力弱、管理体制机制不健全、安全隐患多等问题，急需要进行提质改建，以提升农村公路通行能力、服务水平与改善农民出行条件，促进城镇化进程。设计与作业时要考虑当地的气候、地质、交通量等实际情况来合理设置结构形式和详细的施工安排。主要研究在保证结构稳定的基础上，使材料得到充分利用、施工成本最低的技术目标，提高道路服务水平。

一、乡村道路低造价路面结构层组合设计

农村公路设计要遵照因地制宜的原则，主要采用级配碎石或者水泥稳定碎石作为承重层。基层厚度一般为15cm～20cm，可以满足轻型车辆和农用机械的荷载要求。面层一般采用沥青表面处治或薄层水泥混凝土，厚度控制在3cm至5cm之间。结构层设计要重视排水要求，设1.2%～2.0%的路拱坡度，防止积水下渗降低路基强度^[1]。在软土地区，应增设石灰稳定土垫层来提高整体承载力。通过合理匹配各层材料模量，使路面结构在反复荷载作用下具有较好的弹性恢复性，减小永久变形的积累。设计过程中要对各个结构层的协同受力特性进行严格的计算，用厚度调整、材料优化的方法来保证路面通车功能的同时，大幅度降低材料的购置费用。窄路基段应设置错车道衔接区，保证结构过渡平顺。

二、施工过程中的技术参数控制及工艺要点

（一）路基处理及压实水平控制

路基稳定是保证路面结构长期使用的前提，施工前要清除地表植被。回填时分层摊铺，单层压实厚度不大于25mm。对于乡村路段常见的黏性土，含水率要控制在最佳值附近。压实机具选择要兼顾吨位和频率，用重复碾压使压实度达到95%以上。对于桥涵背后衔接处要使用小型振动夯板进行加固，消除不均匀沉降隐患。路基顶面平整度应控制在15mm以内，给基层施工提供稳定的基面。采用分段检测压实参数的方法，保证路基整体强度均匀，防止出现纵向裂缝。

（二）基层混合料摊铺及振捣

水泥稳定碎石基层摊铺要连续进行，不得出现因停机而造成的施工冷缝。机械摊铺时行进速度应保持匀速平稳，混合料从拌合到压实完成时间不能超过3h。振捣时要保证密实度分布均匀，防止骨料离析。施工缝处应剔除松散部分并涂刷水泥浆来提高粘结强度。基层表面要保持湿润状态进行养护，时间不少于7d。严格控制水泥用量，保证4.0MPa抗压强度，减少收缩开裂风险，给面层提供连续支撑。

（三）面层平整度及衔接处理

沥青面层施工要准确控制沥青喷洒量，保证与下层结合牢固。平整度控制主要靠接缝处理，纵向接缝用热接缝，横向接缝垂直切缝。摊铺时操作人员要随时观察温度变化，初压温度不小于150C。对路面边缘部位要加大人工补强，保证轮廓线顺直。路面坡度的转折部分要平顺过度，不能造成积水^[2]。对摊铺机参数做细致的调节，保证路面平整度偏差在合适的范围内，改善行车舒适感，降低动力冲击载荷，保持路面完整形态。

（四）边部加固及灌缝工艺

乡村道路宽度小，车轮靠边行驶多，边部加固尤为重要。路缘处应设浆砌片石或混凝土路肩，宽度不小于2.5m。路面伸缩缝的灌注应在缝隙干燥后进行，采用高弹性改性沥青材料。灌缝深度应占缝深的一定比例，表面高度比路面低3mm。灌缝作业前要使用高压气枪清除缝内杂物，保证粘结面干净。合理设置加固、灌缝，可避免路面边缘塌落、水分下渗，提高路面使用寿命，减小后期养护工作量，使结构边缘长时间保持稳定状态。

（五）排水构造物衔接

路面和排水沟、边坡的接缝处是结构薄弱处，应设防渗垫层。出水口的位置要和自然地形相适应，使径流能迅速地排入路域范围内。截水沟和边沟相接处要平顺，不能有水沟冲刷路基。多雨地区路面基层下面应设透水层，厚度约12cm。施工时要保证排水管涵的埋深满足静力要求，回填材料具有良好的透水性。建立完善的排水系统可以减小水分对路面材料强度的侵蚀，保证结构整体稳定，防止由于排水不良造成基层软化、面层剥落。

三、材料性能优化与路面耐用性提升

（一）低造价材料配比设计参数

根据当地的石料和工业副产品选择合适的骨料，改善混合料骨架结构。在保证强度的基础上，适量提高细骨料的比例来提高混凝土的密实度。水泥用量要按照实验室曲线来定，不能盲目超量造成温缩裂缝。采用粉煤灰取代部分水泥，可以改善混合料的和易性、减小收缩。试验段数据说明级配中3%细料含量的变化会对抗冲刷能力产生很大的影响。设计时要根据实际情况调整水灰比，使水灰比保持在0.45左右，保证现场施工的可操作性。不同材料方案的技术性质见下表。

表1 乡村道路基层材料技术性能参数对比表

（二）环境因素对结构稳定性影响

气温和湿度的起伏都会影响到结构层的耐久性。高温多雨环境下，面层材料要提高抗剥离性能，调节沥青和矿料的化学极性来增强粘附。寒冷地区基层材料要加入微膨胀组分来抵消低温收缩造成的拉应力^[3]。对半刚性基层易发的温缩裂缝，需要在基层上设置防裂贴或者应力吸收层，切断断缝向上部面层传递的途径。路面极值温度达到80℃的时候，需要保证胶结料不流淌、骨料不位移，用精确的养护周期来防止表层水分过快流失而造成龟裂。

水分在路基内部的迁移受毛细作用和重力势能共同控制，低造价结构要设置隔水层切断水分上升通道。昼夜温差大的地方，结构层内部会存在较大的温度梯度应力，设计时要计算面层底部的拉应变指标，保证循环荷载作用下不会出现疲劳破坏。对于地下水位较高处，在基层下部增设透水性级配碎石垫层，利用孔隙压力快速释放来维持结构模量的稳定。该种环境适应性方案可以大大减缓材料的老化速度，保持路面表面的物理完整性，从而延长道路在复杂的气候条件下服役的时间，提高结构的整体水平。

（三）循环利用料在路面层中应用

建筑固废、旧路面铣刨料等材料的再利用可以大幅降低工程成本。将再生骨料破碎分级后，按比例掺入基层混合料中，可以形成稳定的嵌挤结构。施工前要对再生料进行针片状含量和压碎值检测，剔除含泥量大于规定值的不合格材料。掺加乳化沥青可以包裹再生骨料表面的旧沥青膜，修复微裂缝，提高混合料的抗疲劳性。该工艺一方面可以减少废弃物的产生量，另一方面也可以降低天然石材的使用量，使材料获得更加经济、可持续性的使用，符合乡村道路低成本建设的要求。

再生混合料的力学性能与新旧胶结料界面结合强度有关。施工时应使用强制式拌合设备，保证再生骨料、新补矿料和水泥充分混合，形成骨架密实的结构。由于再生料物理性质的差异性，需要根据每一批次材料的吸水率及时调节拌合用水量，保持最佳含水率^[4]。压实时要适当延长振动压实时间，使再生骨料颗粒重新排列，减少空隙率。通过精确控制再生组的分层曲线，在保证强度的前提下最大化的提高了路面结构的抗变形能力，从而保证道路承载性能在使用期间一直稳定可靠。

（四）季节性施工工艺动态调整

气候条件变化要求施工组织具有很强的适应性。雨季作业应采用小段连续摊铺方式，利用降雨间隙进行压实成型，备料场必须有完善的覆盖防湿措施。干旱时期加强湿润养护，用洒水车保持基层含水率不小于设计指标，防止水分蒸发过快造成缩裂。风力较大时要设防风屏障，防止沥青混合料表面温度骤降影响压实密实度。根据作业时间的动态调整，保证各个工序在合适的温湿度范围内衔接，保证路面结构初期强度稳步提高，消除由于环境变化造成的隐患。

冬夏季节交替时，水泥类材料的化学水化速度会有所不同。低温时应根据实测气温延长混合料拌合、运输时间补偿，加入早强剂加快结构成型速度。反之，在高温时段就要缩短作业半径来应对水泥初凝周期缩短的难题，保证压实作业在材料失去塑性之前完成。不同的气候条件下压路机组合要实时更换，根据初压温度和复压次数的关系曲线来指导现场作业。根据气象参数来制定工艺修正方案，可以有效地消除由于季节变化给物理力学性能带来的影响，从而达到路面结构层成型结果的跨季节一致性。

四、结语

乡村道路低造价路面结构的核心就是根据实际情况进行选择，同时对参数进行精细控制。采用科学的基层、面层组合设计，并严格控制施工关键环节的工艺指标，可在较低的投资下使路面性能达到最佳。技术分析表明，材料配比的微调、排水构造的改善都会对提高道路寿命起到明显的作用。在未来的建设中，要继续推行循环材料利用和环境适应性技术，以保证路网结构的稳定性，在满足经济成本的前提下，保证路网结构的稳定，给农村交通运输提供良好的硬件条件，实现建设投入与服役效益的统一。

参考文献

[1]梁丽艳,周富华. 乡村道路“三项工程”设计技术审查要点[J].科技与创新,2025,(04):112-114+121.

[2]余李艳. 和美乡村背景下乡村道路规划设计研究[J].工程建设与设计,2025,(03):107-109.

[3]王媛媛. 高温气候下乡村道路水泥路面混凝土施工技术分析[J].佛山陶瓷,2024,34(01):30-32.

[4]彭翔. 基于交通安全的乡村道路设计技术研究[J].城市道桥与防洪,2023,(08):45-48+9.