绝非技术不如人!为什么我国公路经常翻修,而日本却常年如新?

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文、编辑/万物知识局

公路是一个国家交通的重要支撑,对国家经济发展起着至关重要的作用。近年来我国有越来越多的城市道路都由水泥路替换成了沥青路。

但我国的公路翻新和施工几乎成了家常便饭,与此形成鲜明对比的是日本,他们的公路常年保持良好的状态,为什么我们的公路需要频繁维修,而日本却常年如新呢?难道是我国修路的技术不如别人吗?事实上,答案并非如此简单。

一、日本沥青路

我们不能忽视两国公路的规模差异,中国是一个拥有广阔土地面积和庞大人口数量的国家,公路网的建设和维护面临着巨大的挑战,相比之下,日本的土地面积较小,人口相对较少,公路网的规模自然相对较小,在建设和维护上更容易精细化管理

据了解在铺设公路时,日本采用的是价格较高的石油沥青,这种进口沥青具有很好的耐久性和弹性,可以有效地抵抗路面破损的现象。

而且日本的汽车很少会出现超载的现象,这些车辆对路面的压力在设计标准之内,自然不会对公路造成过多的破损和损耗。

另外,日本对于沥青道路的修补与我国的修补办法也有所不同,在我国一旦公路出现破损,我们一般只是对破损的部分进行修补。而日本采取的方式却是直接在原有的道路上重新铺盖一层沥青,这种做法可以有效地提升道路的耐久性和平整度,让公路看起来常年如新。

据了解日本在19世纪就开始开始使用沥青铺路,不过在那个时期它们使用的沥青质量很差,而且产量也很少,直到后来引进了特立尼达湖沥青石油沥青才真正开始铺设沥青道路。

而且他们从英国引进的铺设沥青路面的技术,在实践中发现并不适用于日本的气候和地理环境,日本多雨潮湿的气候条件,给路面的粘结造成了很大的困扰,会出现无法充分粘结的问题。

面对这一困境,日本只有让工程技术人员针对日本的特殊情况开展研究,然而,尽管技术问题在一定程度上得到了解决,但日本在第二次世界大战后的经济一蹶不振,面临巨大的财政困境,无力继续进行大规模的公路建设和沥青路面施工。

也就是说在20世纪中上半个世纪日本基本没有修建自己国内的公路,有数据显示在1955年的时候它们的总公路里程在2万公里,而如今的数据则是超过了四十万公里

一部分原因是因为日本得到了美国的经济援助,美国为了推动日本的经济复苏,向日本提供了大量优质的以及先进的路面施工设备,还让日本学习了美国拥有的专业知识和管理经验,这些援助让日本得以继续保持公路建设的发展,并在沥青路面的施工技术上不断迭代和优化。

另外日本在公路建设方面始终秉持着有一项特点,那就是为了节省资源以及成本,他们会精确计算所需材料用量,修建一条沥青路的时间可能都要花上数年,据了解如今日本超过98%的道路都采用沥青材料铺设,而日本也在公路建设方面也给予了充分的支持和投入,极为重视监督和保养现有的公路。

二、我国的公路

我国的土地面积远大于日本,公路里程也远超过日本,这就意味着我国需要更多的资金和资源来建设和维护公路网络,据了解,由于资金及运输成本的限制,我国之前修建的大多数的公路都是以水泥、混凝土为主的。

我国的气候条件与日本不同,日本地处亚洲东部的海洋环境中,气候温和湿润,对公路的磨损较小,而我国幅员辽阔,气候复杂,公路经受的自然损耗更为严重。

比如北方地区寒冷干燥,冬季常年有冰雪,而南方地区则长期暴露在高温潮湿的环境中,容易产生路面起鼓、裂缝和坑洞等问题,这些气候因素都会导致公路质量的下降,增加公路维护的工作量。

重工业的运输需求使得大量的货物被运送到各地,给公路带来了巨大的压力和磨损,而我国的公路交通量大,承载着更多的货物和人员流动,这也使得公路的磨损程度更大,需要更频繁的维修和改造。

车辆的运行和超载是公路出现坑洞的重要原因,这些混凝土公路基本上是承受不住大量车辆长期行驶的压力,很快就会出现开裂,然后慢慢演变为坑洞,相比之下沥青材料具有的弹性和耐水性更好,能够有效减少公路的磨损和龟裂,延长公路使用寿命。

再加上我国公路建设起步较晚,有很多公路在设计之初考虑的并不周全,这不得不频繁挖掘公路以完善各项设施,而且当时经验也不足,这导致了之后质量问题开始逐渐暴露。

而翻修则是为了适应人们日益增长的生活需求,例如扩建道路以减缓交通拥堵,改善公路的质量以提高行驶的安全性等等,当然就算是这样也并不代表中国的公路铺设技术不如人。

自从2012年开始我国就一直保持着高速公路里程长度的世界第一名次,在去年我国的高速公路通车里程就超过了十七万公里,这一成就自然离不开我国在公路建设方面的技术实力。

而且在极端恶劣环境下的公路建设方面也表现出色,比如青藏公路,它与青藏铁路一样都是我国的工程师们经过千难万险才成功修建而成的。

它连接了青海和西藏两个具有特殊地理位置和重要战略意义的地区,而它的修建也面临着前所未有的挑战,因为它穿越了青藏高原,这里的地貌给道路的建设带来了巨大的困扰,由于地势起伏经常需要进行填挖工作,复杂的地形也使得建材的运输变得异常困难。

除了地貌问题,气候也是青藏公路修建中的一大挑战,在高海拔地区,气温常年低于零度,这样的低温极端条件对于机械设备的正常运作构成了威胁,比如机械设备的润滑油会在极寒气温下变得黏稠或者凝固,导致机械设备无法正常工作。

而且恶劣的气候条件不仅对工人和设备来说是一大挑战,也对公路的耐久性和安全性提出了更高的要求,这条公路可能会承受着大雪、冰冻、塌方等自然灾害,这对道路的维护和保养提出了更高的要求。

但尽管面临着重重困难和挑战,我国依旧成功地在那个年代修建了这条公路,这也是我国公路建设领域中的一项重大突破,对于推动我国公路交通的发展起到了积极的作用。

在新中国成立之前,我国公路基础设施的状况非常糟糕,总里程较小,公路的标准低,质量也差,我国在成立后就开始投资建设了一系列重要的公路,其中一个就是上述的青藏公路。

到了1978年的时候我国公路的总里程才发展到了89万公里,而且其中基本都是质量差的公路,像什么沥青路十分稀少,而且根本没有高速公路,但是经过数十年的发展到了17年,这个总里程差不多增加了400万公里,也有了十多万公里的高速公路。

高速公路极大地缩短了地域之间的距离,提高了通行效率,从1988年我国第一条高速公路建成通车到1999年,短短的十多年时间我国就已经建成了上万公里的高速,这一个过程在一些发达国家中需要四十年。

日本的公路也是需要维护、翻新的,只是我们很少能够看到,据了解日本的高速公路建设和维护周期与我国类似都是在4年左右,这种高频率的维护使得道路保持在良好的状态。

据了解日本维修沥青公路通常是直接重新铺盖一层沥青,不过这种方式并不适用于我国,因为日本的城市面积相对较小。

但是由于我国此前很多公路使用的是混凝土为原材料,这导致其修补起来会有明显的痕迹,就算沥青可以很好地填补裂缝和坑洞,并提高道路的平整度和耐久性,但也无法从根本上解决混凝土公路的问题。

与我国不同,日本在公路建设上一开始就大量使用沥青,所以很少看到修补痕迹,不过据了解我国最新修建的道路中超过八成采用了沥青,而对于老旧道路翻新中也有很多地方使用的是沥青,这也是会留下痕迹的一大原因,毕竟沥青与水泥的颜色并不同。

水泥马路会形成坑洞除了车流的原因外,公路的设计、施工也有影响,比如如果设计师没有充分考虑路况等因素,就会导致路面承载能力不足,而施工过程中的质量控制不严格、技术操作不规范,也会让路面更容易出现破损现象。

不过我们也不能将沥青路覆盖率看的太重,因为每个国家都有自己独特的国情和发展需求,适合自己的才是最好的,比如美国的沥青铺设率在63%,同样不如日本。

而且沥青公路虽然有着诸多优点,但是同样有着缺点,那就是寿命会更短,据了解刚性路面的设计基准期为30年,而沥青路面的设计基准期为15年

水泥混凝土公路拥有卓越的耐水性能,能够较好地应用于降雨量较大的地区,就算是在短期浸水的情况下依然能够正常通行。

而沥青路面在长时间浸水的情况下会受到严重影响,甚至无法正常使用,在持续高温的环境下,水泥混凝土路面不会像沥青路面那样产生车辙或壅包,能够保持较好的平整度和行车质量。不过如果气候变化导致的温度波动,让路面的温度变化过大,也会影响水泥混凝土的强度和稳定性,进而导致路面裂缝和坑洞的产生。

总的来说,过去在没有优质材料的情况下,我们只能利用现有的资源来修建道路,尽管这种方式在一定程度上解决了问题,但公路质量难以保证,当然水泥和混凝土公路在很长一段时间内一直发挥着重要作用。

不过如今的情况已经有了巨大的改观,随着经济的发展,我们已经能够自主生产优质的沥青,这会使我国公路的质量得到极大提升,相信我国的公路将会越来越好,同样出现常年如新的状态。

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页面更新:2024-05-11

标签:日本   公路   我国   坑洞   公路建设   沥青   路面   混凝土   气候   道路   技术

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