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1、云云南南弹弹石石路路面面技技术术 云南省公路局 黄晓敏 一、块体路面介绍 1、块体路面分类及历史 块体路面是指在基层上摊铺砂垫层后，再铺 砌经人工或机械加工形成的不整齐、半整齐或整 齐块体，通过嵌缝填隙压实形成的一种路面结构。 从世界道路发展史可以看出，块体路面是最早的 一种路面形式，人类采用块体材料铺筑路面有着 悠久的历史。只是在历史不断演变的过程中，不 同时 用于制作块体的材料和工艺都不相同。历 史上块体路面按照材料类型分主要有砖块、石块、 木块和混凝土块四种。 砖块路面路面紀 石块路面 云南省在玉溪江川弹石路沥青混合料嵌缝 试验 木块路面路面挀 混凝土块路面路面 云南省玉溪水泥混凝土块体
2、试验路 1983年世界各国混凝土块产量 国家 澳大利亚 比利时 加拿大 荷兰 日本 印尼 南非 泰国 英国 美国 前西德 合计 产量（10000m 2） 300 1000 150 1600 100 120 230 25 250 100 4500 8375 n n 2、云南省弹石路的来源 在云南，将块体路面称为称为 弹 石路，所以文中 的块体路面与弹石路面是一个称谓。弹石路 这个名称来源于云南历史上对用拳石或弹街石 来铺筑的块体路面的传统称谓。随着弹石路面材 料的发展，现在不仅仅有人工打制石块、机械加 工石块，还有混凝土预制块体，但我们云南还是 沿用传统的称谓，将块体路面统称为弹石路。 有很多朋
3、友，专家来参观云南省的弹石路时，经 常会 ：弹石路的弹字怎么解释，到底 是读tan还是读dan ，弹字最初是表示这种 块石的外形还是施工工艺，弹字的本意是什 么？有什么特殊的历史意义。 弹石路中的弹应理解为弹dan 弹dan在古汉字中有硬质球状物的意义，古 代的火炮的炮弹就是一种大小如拳的铁弹。没有 读tan的合理解释还有：不是路面有弹力，否 则应称为弹性路面，而非弹石路面；弹石路面 中的弹石指的是路面所用材料，即石头的形 状像古代的炮弹；古代命名多采用象形的方式， 不可能在命名上考虑到太多的力学理论等。 3、块体路面的特点 1）与传统弹石路面相比，整齐块体可以实现 半机械化、半工厂化施工，原
4、材料利用率和 生产效率高，并且这样生产的块体规格、强 度容易控制，容易满足质量要求。 2）整齐块体路面整洁、美观、干净少尘，抗 滑性能好、行车震动小，安全、舒适，路用 性能满足农村公路的要求。 3） 设、养护费用低。 n n n 4、云南省块体路面发展情况 云南省1939年上海弹石 2007年底，云南省仍有近900公里弹石路面在 国省干线中应用，全省弹石已经超过14792公里 （图8）。（ 2005年开始水泥混凝土块体路面 1000km 。 云南省文山州丘北县水泥混凝土块体路面 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 1990 1991 19
5、92 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2007 云南省弹石路面里程统计 二、全国的农村公路 设形势 2003年，原交通部党组提出了修好农村路， 服务城镇化，让农民兄弟走上沥青路和水泥路。 交通部要求到十五末，全国乡镇通公路率达 到99.8%，高级、次高级路面铺装率达到80%以 上；行政村通公路率达到96%，高级、次高级路 面铺装率达到50%以上。在全国实施通达工程 和通畅工程，分别解决东中西部地区乡到村、 县到乡以及县际通沥青路或水泥路 题。 二、云南省农村公路 设目标 云南省确立了到十一五末农村公路 设目标，即总体
6、 目标为，力争经过35年的努力，使全省农村公路在路 面等级和技术标准上有一个历史性的飞跃，在路网整体水 平上有较大提高，路面硬化率上有较大突破。 具体目标为： （一）在通达工程方面。到十一五末，我省要实 现98%的 制村通公路，新改 农村公路里程7.9万公里。 （二）在通畅工程方面。十一五末要实现具备条 件的乡镇通硬化路面，新改 通乡公路2.4万公里，其中 90%的乡镇通油路、水泥路。 四、水泥混凝土块体路面是现阶段云 南省农村公路通畅工程的最佳选 择 至2007年底，云南省农村公路中，块体路面里 程达14000多公里，块体路面之所以在云南省 公路 设特别是农村公路 设中具有较强的生命 力，主
7、要是由云南省农村公路 设的基本状况、 设能力与规模和块体路面的优点决 的。 （一）云南省农村公路的基本状况 7% 4% 8% 有铺装 简易铺装 弹石路 未铺装 81% 2007年云南省农村公路路面构成图 10% 7% 7% 有铺装 简易铺装 弹石路 未铺装 76% 2007年云南省公路路面构成图 （二）云南省农村公路 设能力与规模 2008年前将要 设的25000公里弹石、沥青和水泥 路面工程，将面临巨大的资金需求。按四级公路标 准全部铺筑沥青路面（5090万/公里）计算投资， 25000公里公路需要125亿至225亿的资金，按5年 平均分配则需要2544亿元/年。由于云南省可支配 财政和可调
8、控财力低，投入的资金总量不足，农村 公路 设面临巨大的资金缺口，仅以2001到2003年 为例，每年省级投入农村公路的 设资金仅3亿元 左右，加上群众投工投劳也只能完成不到7亿元的 农村公路 设投资。 从上述情况可以看出，一方面，我们有大量公路路 面需要实施通畅工程而硬化，另一方面，我们 每年资金缺口又很巨大。沥青（水泥）路与块 体路面并举方针，大力推广能满足行车要求和通行 能力、投资省、养护成本低、施工工艺简单的块体 路面，对加快云南省农村公路 设具有重要的现实 意义，既可明显提高通过能力和好路率，保持路况 稳 ，又可使有限的资金在农村公路 设中产生了 较好的经济、生态、社会效益。 n n
9、（三）选择块体路面符合交通部的要求和 云南农村公路的实际 1符合交通部的要求 交通部制 的农村公路 设标准指导意见 中，对路基路面的规 为： （ 1）因受自然、经济和其他条件限制不能一 次到位的路面工程，应按照总体设计、分 实 施的原则先通后畅，使前 工程在后 能充分 利用； （ 2）路面类型应根据交通量、自然和社会环 境、地产材料和 设资金状况等因素合理选用。 见 n n 块体路面就是充分结合云南省农村公路大多 地处山区、道路等级低（四级或等外公路）、交 通量较小、乘车的舒适性要求不高、自然环境较 差、沿线石料丰富和 设资金筹集困难的实际， 发展起来的一种具有云南特色的路面类型。此外， 可以
10、通过使用专门设备对石料进行加工，使传统 的弹石变成半整齐块石（次高级路面）或整 齐块石（高级路面）达到农村公路次高级以上路 面铺装率的要求。 2能满足农村公路行车和通行能力要求 云南省农村公路大多地处山区，主要为乡镇连接 县城的低等级道路（四级或等外公路），主要承 担运输农副产品、农用物资及农民出行，交通量 较小。而从目前营运的14000多公里弹石路面情 况看，砂石路面上铺筑弹石路面后，行车速度可 从20公里/小时提高到40公里/小时以上，行车 条件好的路段最高时速可达80公里/小时，好路 率大幅度提高，路况稳 ，能满足非国道主干线 交通量的需要，足以满足现阶段农村公路交通量 发展的需要。同时
11、，农村公路大多道路线形差， 弯 、坡陡较多，正好可以发挥弹石路面前 良 好的防滑性能。 左图为云南省昌宁县漭水公路弹石路，右图为云南省施甸县姚旧公路弹石路 3就地取材，施工简单，造价低廉。 不同路面类型建设费用比较表 建设费用（万元/公里） 一般造价 5575 1015 2540 最低造价 50 9 25 最高造价 90 20 50 路面类型 沥青路面 弹石路面 水泥混凝土块 体路面 n 以看出，弹石 11/55左右，混凝土块体路面的也仅为11/2211/33， 假设近 计划实施的6600公里全部铺筑弹石路 面计算，可可节省26亿至47亿元. 云南省石料资源丰富，可可充分利用沿线丰富的石 料资
12、源和廉价的劳动力，基基本不受施工机械设备 的制约，大大降低工程造价，克服云南省路用沥 青全靠从省外和国外进口，运距远、价格高的缺 点，还可通过农民工采备石料，石料 增加农民收入。 从表1可以看出 弹石路面的造价仅为沥青路面的 左图为混凝土块体路面施工现场，右图为德国弹石路施工现场 4、养护投入少，日常养护费用低 n n 沥青路面的养护需要组 养护站（所），须投入较大的资金购置专用 的养护机械和设备，必须对养护工人进行专门的养护培训，这对养护 资金紧缺，技术工人严重缺乏的地方道路 设和养护单位来说是一个 沉重的负担； 块体路面的养护、维修工艺简单，主要是路面缝隙填料和坑塘的修补 及排水设施的保养
13、。耗用材料少、用工省，养护工人进行简单的培训 就可上岗，日常养护费用低，一般不用购置专用的养护机械和设备， 养护站（所） 设所需资金少。从图中可以看到，弹石路面的养护费 用仅为沥青路面的40%，比砂石路面还低30%40%，可节约大 量的养护费用，缓解养路资金紧张的矛盾；同时，云南省复杂的地形 和频繁的自然灾害损失严重，每年国、省道上的水毁修复资金都难以 拨付到位，农村公路的水毁修复资金更难以落实，而块体路面具有投 入较少的资金就可及时修复水毁工程的优点，可大大降低水毁损失和 节约修复资金。 地方公路管养人员经费来源（图8） 0% 41% 59% 纳入地方财政 未纳入地方财政 0% 地方公路管养
14、人员金费来源 不同路面养护费用比较（图9） ） 20000 15000 10000 5000 0 公里 （ 金额 / 元 沥青路面 砂石路面 路面类型 弹石路面 注：本图依据2003年省管公路拨付费用统计资料绘制。 图15 不同路面养护费用比较 每年水毁资金拨付情况（图10） 30000 20000 10000 0 ） （ 遗留金额 拨付金额 万元 金额 1998 1999 2000 2001 2002 2003 年度 每年水毁资金拨付情况 5路面坚固耐用、使用周 长，清洁少尘 云南省二级以下公路沥青路面大修周 一般为5 8年，而弹石路面的大修一般都在15年以上，有 的可长达20年多年，使用年
15、限可比沥青路面延长一 倍以上，可节约大量的路面大修费用，道路的年均 使用费大大降低，同时，弹石路面营运过程中清洁 少尘、不污染周围环境。 6前期工程在后期能充分利用 随着社会经济的发展，人民生活水平的不断提高和 交通量的不断增长，人们对道路的舒适性必将提出 更高的要求，修 沥青（或水泥）路面也势在必然。 这时，弹石路面就可以作为沥青（或水泥）路面的 底基层，在上面铺筑基层后，即可铺筑沥青（或水 泥）路面，前 的弹石路面工程能为后 的沥青 （或水泥）路面充分利用。 7具有相应的管理措施和办法，可确保工程质量 云南省公路局制 下发了 下发了 云南省县乡公路建设和 养护管理办法 理办法、云南省县乡公
16、路弹石路面修建、 养护技术质量标准规 和和云南省弹石路面技术标 准准， ，使农村公路弹石路建管养工作制度化、规范化、 标准化，能够确保建设工程的质量。 五、弹石路面设计理论 理论 路面 类型 沥青 路面 水泥 路面 弹性层状理论 小挠度弹性薄板 理论 构造特点 各层是连续 的，完全弹 性的、均匀 的、各项同 性的。 指标 弯 应力 （面层、基 层） 弯 应力 荷载扩散 备注 结构层的 连续性 靠板体的 挠曲 接缝使块 体不连续， 块体间无 法传递弯 应力 垫层砂 弹性半 空间理 论 面 弹性地基上的抗压 层 疲劳设计理论 待研究 弹 石 路 面 面层不连续 抗压强度 各层是连续 的，完全弹 基
17、 层 弹性层状理论 性的、均匀 弯 应力 的、各项同 性的。 弹性半 空间理 论 桥的方案构思 （一）、目前弹石路设计理论概述 n n n n n 1、CBR法 2、基于弹性多层体理论的方法 （ 1）等效厚度法 （ 2）力学分析法 3、基于有限元分析的方法 建筑场地关系图 （二）、弹石面层设计理论 小压块弹石路面的设计理论弹性地基上的受压 疲劳设计强度理论 剖面图 通过以上分析可以看到，弹石路面具有满足行车要 求，工程造价和养护成本低，施工和养护技术简单， 使用周 长、路况稳 等优点；投入较少的资金就 能达到改善提高路面硬化率和道路服务质量的目的， 可快速地推进云南省农村公路通畅工程 设步 伐，同时也可极大地缓解云南省农村公路 设和养 护资金紧张的矛盾。因此，除在路网规划中道路等 级高，承担重要运输任务、交通量大、地理位置特 殊、旅游公路和当地经济状况好的农村公路，应一 次 设沥青（或水泥）路面外，其余农村公路 设 应铺筑经济、适用的弹石路面。 剖面图 农村公路 设是一项长 而又繁重的任务，要解 决的 题很多，我们要坚持农村公路 设关键 在发动、重点是管理、成败在质量、提高靠科技、 长效在养护、核心是政策的工作原则，因地制 宜、实事求是，真抓实干，就一 能按时完成云 南省农村公路 设任务。 The end 谢谢大家！
