探析公路路基路面设计

探析公路路基路面设计

黄家骏

中设设计集团股份有限公司佛山分公司528000

摘要：随着我国的公路建设项目逐渐增多，极大方便了人们的交通出行及物流运输。公路路基及路面设计对于公路的运营具有十分重要的作用和意义，为了提高公路的建设质量，有必要在工程路基与路面设计上进行优化与改进。在公路建设运营过程中必须综合考虑各方面的因素，有效提高公路路基以及路面设计的科学性和合理性，更好推动我国公路的建设。

关键词：路基设计；路面设计

引言：公路工程中路基及路面设计所需要着重考虑的影响因素包括：路基的压实、路面的强度以及路面的厚度，但除此之外，还有路基路面排水设计，其也是路基及路面设计重要的组成部分，并且排水系统对于路基路面也具有着极为重要的意义和影响。对于每一个潜在的公路建设项目，设计者均面临着在保证公路行车安全与将所设计公路充分融入周围环境之间寻求一种协调和统一的任务，这就要求设计者必须灵活、创造性地进行公路设计。

一、公路路基路面基本性能的要求

路基路面应根据公路等级和当地自然条件（包括地质、水文、材料情况等），并结合施工方案进行设计，既应有足够的强度和稳定性，又要经济合理。路基填筑宜采用水稳性好的材料，严格控制路基压实，满足强度和稳定性要求。路基路面强度、稳定性和压实度达不到要求的路段不得铺筑沥青或水泥路面。通过特殊地质、水文条件地带的路基，应做好调查研究，结合当地实践经验进行特别设计。

1.1平整度

公路平整直接与驾驶员行车的舒适性与安全性密不可分。若想更好的控制好公路的平整度，就要从公路一开始设计阶段进行控制，如果对公路的平整度检查不重视，公路一旦建成投入使用。将会给公路通车后的车辆带来极大的阻力与震动冲击，最终给驾驶带来安全隐患。

1.2耐久性

一条公路建成投入使用，需要耗费大量的人力及财力，要求公路一定要具有耐久性。国家对公路的使用都有明确规定，我国一般规定的公路工程使用年限为二十年以上，这二十年以上还包括路基路面的车辆碾压与承重部分。要使公路使用年限达到标准，就要对公路进行严格的耐久性检查，保证其寿命达到国家标准。

1.3稳定性

公路稳定性也是在公路建设阶段时所变动，在公路建设阶段必然会出现人为改变自然地表平衡的行为，有一些行为也是不可避免的，这会在一定程度上给公路整体稳定性带来影响。人为改变自然地表平衡的行为并不是影响公路稳定性的唯一因素，造成公路路基路面整体稳定性下降的因素很多，例如：地方工作路段的温度变化及湿度变化、雨水、土地沉降等多方因素。

1.4承载能力

公路建设完工，交付使后，车辆行驶带来的荷载会通过轮胎传递到路面与路基，车辆的压力会对路面与路基内部的结构带来变化，如果路面与路基施工时质量不过关，时间久了就会形成车辙，最终影响着公路的使用年限。要求在最初的设计与安全性检查时，充分考虑公路整体的承载能力。

二、公路工程路基设计

2.1路基填土与压实设计

对于特殊路基填土设计，如河塘、沼泽等地的填土设计中，首先需要将水抽干净，将淤泥等软土土壤排净，在回填碎石土，增强路基的坚固度，碎石与土的比例控制在8：2的数值上，碎石的最大直径也应控制在10cm以下。对于软土地基沉降控制设计，设计中针对多种情况制定处理措施：（1）如果区段附近存在土质较好或者含水量达到标准的土壤时，可以就地取材，将其回填到软土地基部分；（2）如果周围的土质较差，软土层较深，进行土质换填工作显然与经济性原则相违背。设计可以考虑根据不同路段的软土深度选择合理的软土路基处理方式，在软土深度少于15m且施工工期允许时，可采用排水固结处理，例如袋装砂井+堆载预压处理。在施工工期有要求时，可采用复合地基处理，例如当软土深度少于15m时，可考虑选择水泥搅拌桩处理。当软土深度大于15m且少于25m时可采用CFG桩处理；（3）对于长年积水、排水困难、土质流动缓慢的区域，采取填石的方法来加固地基。

2.2路基排水设计

在路基排水中，边沟是公路施工常用的排水设计方法，在公路路基路面配水中占据很大的比重，但在具体设计方面，目前边沟排水设计比较单一，忽略了地形对路基边沟排水的影响，导致许多路基排水工程的使用效果不理想。例如，在路基排水设计中，经常出现边沟尺寸与公路设计规格不统一的情况，导致在施工过程中，路基施工的泥土与地表土等进入到排水沟中，造成阻塞。在施工过程中，没有考虑到边沟的引流设计，使雨水长期囤积在排水系统中，造成排水效果不佳的情况经常发生。

（1）边沟设计原则

首先，边沟施工采取填筑的方式进行，尽可能减少路基边沟积水情况的发生，保证边沟内部的平整，使边沟中的水能够及时排出，避免边沟积水对路基强度造成影响。其次，在路基边沟设计上，要遵循严格的施工设计规范，采取浆砌片进行公路边沟施工是常用的施工样式，边沟的坡度达到一定的要求才能保证边沟中的水顺利排除，同时，结合当地地质地貌，合理调整坡度。再次，对边沟施工需要跨越涵洞或者通道的情况，要实现进行处理，将水进行引流，如果周边有耕种土地，可以考虑将排水设计到连接农田渠道中，对于公路干线与支线连接口，要采取封闭施工的方式，加盖边沟盖板。

（2）路基边沟尺寸设计

在公路路基边沟排水设计时，必须实现考虑几个关键因素，比如公路所在的自然天气情况，周边土质情况、边沟尺寸大小、边沟水流速度等。在实际的公路边沟设计中，同城采取梯形开口设计，根据公路设计的具体要求，通过计算排水速度进行合理设计。

三、公路工程路面设计

3.1路面设计的基本内容及要求

公路路面设计包括施工设计、路面排水设计，路面施工设计主要有混凝土或沥青铺设施工，该项工程施工的合理程度直接与施工质量挂钩。在设计要求方面，应根据公路的等级、交通量组成、周围地理环境、当地材料供应情况等进行综合考虑，路面设计要求保证整体的稳定性以及有足够的强度，能够满足现代交通物流运输及大密度行车的需求，还要保证路面的平整、耐磨、防护等要求。

3.2路面结构施工设计

（1）沥青混凝土施工设计

首先，在原材料的选择上，要根据当地自然情况进行合理的选择，如果当地环境较潮湿，选择凝固强度较高的沥青材料，沥青性质应比较稳定；其次，对于混合石料的选择中，要注意粗集料与沥青之间具有较好的粘附性，保证混合料的磨光值，防止混合料施工后对车辆造成损伤。再次，在混合料的摊铺与压实施工设计上，要根据施工要求选择合理的摊铺机械，设计摊铺路线与摊铺次数，通常使用平衡梁法进行面层施工，施工线路的合理度关系到摊铺的连续施工的实现，摊铺路线不能中途更换。为了保证施工过程附近车辆能够正常通行，选择使用半幅施工的方式，做好接缝的处理。

（2）水泥混凝土施工设计

在具体设计时，要对面层的设计厚度与宽度进行计算，对区域的地理环境、交通量等进行详细的评估，在公路混凝土铺设厚度选择上，混凝土厚度通常不小于18cm，较宽的公路因为承载力的需求，因此设计厚度一般不小于20cm，水泥混凝土的凝固周期一般为30d，面层一般采用硅盐酸水泥与小型砂石进行混合，能大大提高公路的强度，水泥混凝土通常采取分块施工，防止裂缝的产生，横向接缝保持一定间距，水泥混凝土施工面层单块长3m～4m，中间间距为1～2cm。

结束语：公路工程路面设计是一项复杂的系统工程，公路路基路面设计的合理度与公路的实际使用紧密联系，应以安全使用为基础，对路基施工设计及排水，路面施工及排水等工作进行设计与完善，确保工程建设紧密联系实际，提高工程的建设质量，发挥公路应用的功能，为我国交通运输事业及社会经济发展提供良好助力。

参考文献：

[1]郭晓燕.公路路基路面排水设计[J].中华民居（下旬刊），2014（02）.

[2]郝志锋.公路路基路面设计研究[J].科技与创新，2014（13），63.