公路路基路面工程的安全設計理念探析

李 鵬

(山西省交通規劃勘察設計院)

1 前 言

隨著我國社會經濟及交通運輸行業的迅猛發展，公路建設工程越來越多，公路路基是公路路面工程的技術，在進行公路路基設計時出現任何的錯誤都會給人們及國家交通運輸行業帶來嚴重的損失。項目工程中的新工藝、新材料、新技術的快速發展也使公路路基的安全設計面臨著巨大的挑戰。路基工程是公路工程中非常重要的一個部分，因此，為了能夠保證公路路面的安全性，先要規范公路路基的設計以及施工質量，使其能夠和相關技術規范以及設計要求互相符合，滿足路基設計的基本功能，在進行公路路基設計時，要先對建設與地質條件進行勘察并合理的設計，確保將安全設計的理念貫穿到公路路基的設計中，保證公路路面的質量。

2 公路路基安全設計基本要求

2.1 根據項目工程施工的具體情況

公路路基的設計以項目工程施工的具體情況為前提是最本質的要求。由于我國的地貌與地形都不相同，所以在進行公路路基路面工程的設計要綜合考慮施工項目周邊的動植物保護、氣候條件、水文條件以及公路施工是否會影響當地景觀等各方面的原因。在對公路路基進行設計時，要先對項目工程所在區域的地殼運動、地形、地貌、表層土壤、地層結構、流沙以及地下水狀況等與公路建設有極大關系的地質條件進行仔細的研究調查，收集具有正確性的資料，有助于公路路基的安全設計。因為公路路基石通過寬度、高度以及邊坡形成，所以，在進行設計時，要根據施工項目當地的自然條件以及地質條件，合理且科學的控制路基橫斷面以及邊坡坡度，倘若施工工程處于有河流溝谷的地段，要提高結構物防護工程的安全設計，嚴格控制路緣石標高，避免出現山洪沖毀建筑、農田、道路以及堵塞河道等情況。

2.2 適應保護環境的需求

公路建設時為了適應經濟發展的需求，但是經濟發展不能以損害生態環境作為代價。比如，破壞植被地表、廢棄材料、阻止動物遷移、變更地貌地形等對污染環境的情況，所以，在進行公路路基設計時，要不斷堅持持續發展戰略，在設計中融入保護環境的理念，設計公路路基錢，要先對施工工程的環境進行評估，與公路路基動工共同設計、施工以及驗收，使資源得到高效利用，把公路路基動工時可能會造成的環境污染減少到最低程度，使公路施工項目周邊的自然景觀不會因為公路建設而受到影響，有效的實現環境保護與公路建設共同發展。

2.3 公路路基貫穿安全設計的理念

公路路基是保證公路荷載能力與穩定性的基礎，公路路基的設計必須結合人們出行舒適、順暢以及安全的具體需求。公路路基的坡度與寬度要與安全的相關標準互相符合，在設計中盡量避免出現狹窄、急轉彎以及陡坡的設計，在處理路基的技術上，盡可能的使用發展成熟的路基加固處理技術，比如，水泥粉煤灰碎石樁處理技術，這種技術是在進行攪拌碎石時適當的加入一定比例的粉煤灰、砂石以及水泥，通過加入水與特殊的添加劑進行攪拌制作成樁設備。這種路基處理技術有著施工簡單、成本較低、進度快、操作方便等優點，水泥粉煤灰碎石樁處理技術的使用，突出了公路路基安全設計的理念。另一方面，在設計公路路基時，要做好滲漏以及積水的設計，保證行駛的安全性。在設計公路路基的邊坡時，坡度的設計要確保在2∶3 ～2∶3.5 中，如果公路路基的高度高過7 m 時，坡度的設計應該為2∶4，并且要保證一坡到頂，使公路路基的穩定效果不受到車輛震動與自然因素的影響。在公路路基很多方面的設計中，要始終確保公路路基是以安全為前提進行設計的。

3 公路路基的設計方法

3.1 公路軟土路基設計的處理方法

通常情況下，公路路基路面工程出現軟土路基都是分布于山間洼地之間，一般埋藏的程度比較淺，最深不高過13 m，設計時大部分的路段要考慮使用清淤換填的方案進行處理。(1)公路項目工程軟基厚度以及埋深不高于4 m 并且填土高于9 m 的公路路段，通過換填的處理方法。(2)公路項目工程軟基厚度以及埋深低于4 m 且填土低于9 m 的公路路段，通過堆載砂墊層進行預壓處理。(3)公路項目工程軟基厚度以及埋深超過7 m 且填土超過9 m 的公路路段，通過水泥粉煤灰碎石樁技術進行處理。在公路路基路面工程的設計實踐中顯示，對待換填的處理技術，一定要徹底的進行換填，否則會導致公路工程的路基以及路面出現開裂的情況。在設計軟土傾斜的面積比較大及半填半挖的公路路段時，要采用復合地基及換填的處理方法。

3.2 紅砂巖公路路基的處理設計

根據以往公路路基路面工程的施工資料顯示，有很多項目的施工現場分布著紅砂巖，其中包括泥質的粉砂巖以及泥巖，這兩種物質有著非常巨大的崩解性。所以，在進行公路路基設計時要考慮幾個方面的問題:(1)利用條件。在公路挖方量的路段，首先把紅砂巖作為挖方量處理，只有出現調配困難或缺少土方時才可以用在路基填土方面，并且只可以用在低過93 區的范圍，其中陡坡路堤、軟土路基、常水位上方45 cm 的位置以及超過13 m 填土高度的路基都不能使用紅砂巖進行填土。如果泥質粉砂巖的強度大于或者等于6 MPa時，可以依照填石路基的方法處理。如果泥質粉砂巖的強度小于6 MPa 時，就要按照填土路基的方法進行填筑。(2)處理方法。路基填方路段，在公路路基的上部設計封層厚度為160 cm 粗粒土，公路路基底部設計封層厚度為105 cm粗粒土和45 砂礫排水墊層，在公路路基旁邊的包邊設計為205 cm 的厚粗粒土，填充路基中間的材料為泥巖，但是需要使用羊角碾壓路機進行碾壓。路基的泥巖以及旁邊的厚粗粒土要在同一時間填筑，在完成路基處理后要對路面工程進行崩解性的測試，如果路基沒有出現崩解的情況，同城都是依照正常路基處理，如果路基出現崩解的情況，要在公路路面路基的結構層下挖深45 cm 并且使用碎石換填。

3.3 公路路基寬度安全設計

公路兩側道路寬度與車輛行駛的路面的總和稱為公路路基的寬度。不同等級的公路在路面上都有緊急停車帶、變速道、中間帶、爬坡道、路緣帶以及慢行道等設置，并且還有一些附加的設計，都全部包含在公路路基寬度的設計中。公路路基的設計是否合理，對公路路面的行車安全有著一定的影響。公路路面主要指在公路中提供給車輛行駛的部分，路基的寬度通常是按照公路設計時的交通負載能力與車輛通行的能力來確定。通常情況下，公路車道的寬度為3.6 ～3.8 m。公路路肩是指從公路的汽車行駛路面到公路路基的最邊緣的位置，是有著具體寬度的帶狀道路。公路路肩通常來說包括了土路肩與硬路肩，土路肩是指沒有進行任何鋪筑以及裝飾的道路路肩，可以符合各種道路的使用范圍。而硬路肩則是指進行了一定程度的鋪筑以及裝飾后的道路路肩，同城是在等級較高的公路上以及高速公路中。道路路肩使道路路幅的寬松范圍得到有效的提高，并且具有支撐于保護公路路基結構的重要作用，同時能夠臨時提供非機動車、行人或者停車的位置并且可以加以使用，為公路路面各種其他的道路設施提供互相符合的場地，還能將公路路面的積水聚集排出。道路路肩的寬度通常是有公路具體的交通情況以及公路等級決定的，路肩最小的寬度設計為0.7 m，倘若在項目工程的施工場地中條件允許的情況下路肩的寬度可以適當的設計為1.1 m。倘若城市的非機動車輛與城市郊區都處于比較集中的狀態，那么道路路基的寬度應該根據具體的情況增加，最少要到達2 ～3.5 m，并且在道路路肩上加鋪硬質材料的路面層，提高道路的使用周期。在設計彎曲路線的公路路基寬度時，要先觀察路面的具體情況才能決定路基的寬度。通常情況下，公路彎曲路線路面的內側應該參照公路工程的相關規范以及技術標準進行確定加寬寬度，道路路基的加寬寬度具體如下，三級與二級公路路面的路肩不能少于0.8 m，四級公路路面的路肩不能少于0.6 m，否則就要根據具體的情況加寬公路路基，在彎道間設計路塹，為了使汽車在行駛過程中公路路面能夠滿足相應的視線距離，需要在公路路基中設計固定的視線距離平臺。

［1］李新國.公路路基設計中的常見問題分析［J］. 交通標準化，2011，22(24):190 －191.

［2］譚炳超.關于公路路基工程設計的思考［J］. 中國高新技術企業，2009，32(2):72 －73.

［3］陳孟金.探討公路路基施工中的穩定性及相關問題［J］. 四川建材，2009，45(2):222 －223.