淺談公路路基勘察設計問題與分析

吳釵香

（永安市永信交通設計有限公司　福建　三明　366000）

淺談公路路基勘察設計問題與分析

吳釵香

（永安市永信交通設計有限公司福建三明366000）

公路作為經濟發展的重要基礎設施，其性能質量對于促進經濟發展有著重要的意義。在本文里，我們將通過分析福建地區近年來公路實際建設設計情況，并結合2015年最新的公路路基設計規范，對路基勘察設計中涉及到的重點問題進行總結分析。

公路路基；路基勘察；路基設計；問題分析

前言

在國民經濟發展過程中，公路作為一項重要的基礎設施，其性能質量對于促進經濟發展有著重要的意義。路基作為公路的基礎，其勘察設計水平直接關系著公路的質量水平，這就要求在公路勘察設計過程中要足夠細致，考慮全面。在本文里，我們通過對以往公路建設經驗的總結分析，結合最先的路基設計規范，將勘察設計中涉及到的幾個重要問題進行分析。

1　路基設計思路

公路路基最主要的作用是承受行車荷載，根據大量的試驗數據表明，路基的作用深度主要在頂面以下0.8m以內，我們可以認為這一部分是整個路面結構的路床，在對其設計時，要對其強度和穩定性綜合考慮。

在公路建成投運后，由于季節、氣候等多方面因素的影響，其性能會出現一定變化，為了保證公路的強度和穩定性能夠在外界因素影響下不超出允許范圍，有必要在路基的的整體結構基礎上建設相關的附屬防護設施，如排水、防護等。同時由于不同路段，地質條件不同，在路基設計時也有必要區別對待，對于一般路基，可以通過對當地地形、地質條件進行分析，選用典型的斷面和設計規定。對于特殊的路基，如高填方路堤，在設計施工時應采用分層填筑、分層壓實的方法，每層填筑厚度應根據采用的填料來決定；對于挖方路塹，在設計時其邊坡形狀應與邊坡巖土的自然屬性一致，使公路盡可能融入自然環境。

2　路基的設計原則

在路基設計過程中，應遵循下列基本原則：

（1）按照公路的功能和等級；

（2）保證穩定性、滿足強度和變形要求；

（3）因地制宜、就地取材、節約土地、保護環境。

在實際的設計過程中，應通過技術經濟比較，確定路基高度、利用挖方材料，做好路基路面綜合設計。在設計之前，要全面收集公路沿線氣候、水文、地形地貌、地質、地震、筑路材料等資料，同時做好沿線地質、路基填料的勘察試驗工作，查明地層巖土性質、厚度、空間分布特征及相關的物理參數。在進行設計時，應盡量避免高路堤和深路塹，要充分考慮交通荷載和周邊環境因素對路基性能的長期影響，合理的確定路基的設計參數，保證路基在使用年限內具有足夠的整體穩定性、耐久性和抗變形能力。

3　路基勘察設計中的主要問題

在路基勘察設計過程中，為了保證公路完工后的質量，需要對可能影響工程質量的各種問題進行全面考慮，其在最主要的問題概括起來有下列幾個：

3.1路基高度設計

路堤高度是公路路基設計中一項重要的綜合技術指標，直接影響著公路的使用功能、質量、安全性、工程投資效益及空間占用量。在路基設計過程中，主要涉及到挖方路基的開挖深度和填方路基的填筑高度，也就是設計標高和原地面標高間的差值。在整個公路建設過程中路基高度直接影響著路基的建設成本、整體穩定性及使用壽命。在設計過程中我們應對下列幾個問題加以重視，全面考慮：

（1）為了最大限度的提高公路整體的安全穩定性，路基的設計高度應于橋涵和洞道的高度保持一致。

（2）在路基的高度設計過程中，對于相關的規范要求應嚴格遵守，不同的公路地記對于路基高度有著不同的要求。設計的路基高度應能夠應對未來可能遇到的危害，如洪水、泥石流等，即使發生災害，也能夠保證通車。

（3）公路所處區域的土質承受能力與路基的高度有著直接的關系，在設計時要滿足彼此的適應能力。

3.2路基防水設計

在路基投運后的運行過程中，會受到地表水和地下水的雙重影響，造成的危害主要是會降低路面材料的強度，水對不同的路面、路段會造成不同的影響，所以在路基設計過程中，路基的排水設計是一個重要的環節，是保障路基運行穩定的一個重要因素。在實際設計過程中，應充分的利用有利地形和自然水系，盡量實現合理布局、綜合治理、高效性、經濟性。地表水對路基的危害最為明顯，主要是其對路基的沖刷和滲透作用會造成或加速路面結構的過早破壞。對地基排水設計的目的是為了將路基范圍內的水排出，將路基外可能流進來的地表水攔截在路基范圍以外，降低地表水對路基的危害，保證行車順利安全的進行。常見的地表排水形式如下：

3.2.1路面雨水的排水設計

這一環節較為容易，在路基鋪設時保證路面中間略高于兩邊，且具有一定的路拱坡度，這樣能夠更好的保證路面雨水能夠快速排到排水溝內。

3.2.2河流的排水設計

這一環節的設計是為了保證排水系統規模具有足夠的防災能力，在設計前要對相關的水文進行詳細的勘察，了解相關河流的最大流量及河流水的來源，結合區域地質條件，判斷是否會出現泥石流等災害。

3.2.3邊坡排水設計

對于邊坡的排水設計，一般通過在路基兩側修筑排水溝就能滿足需求，在設計過程中需要重點考慮的就是中間隔離帶與邊坡的綜合排水量，以此來作為排水溝寬度、深度的設計標準。

3.2.4隔離帶排水設計

對隔離帶進行排水設計，主要是為了降低地基地下水的含量，一般情況下，可以通過在隔離帶中填設一道防滲層，并在兩側裝設排水管，在防滲的同時將水及時的排到排水溝。

3.3填料問題

在公路建設過程中，填料是用于填充路基的材料，在條件允許的情況下，填料要求挖取方便、壓實容易，強度高，水穩定性好。其中強度要求是按CBR值確定，需要通過取土試驗確定填料最小強度和最大粒徑。

在填料選擇時，應根據公路等級和路基填筑層位試驗結果來確定路基填料，根據填土的液限、粒度及列入塑性指數等數據，我們將路基土劃分為砂礫土、重粘土、砂性土、砂土、粘性土及粉性土這幾類，通過大量的實踐證明，沙性土是公路路基最好的填料，其具有粘性、水穩定性和透水性都較為合適。為了滿足挖取方便的要求，在勘察設計時要對公路附近的土質進行全面把握，合理的確定填筑方案。為了進一步提高路基的CBR值，可以在填筑過程中換用CBR值更高的材料或摻加無機結合料（如石灰粉、水泥等），同時依靠沖擊壓實法進一步提高CBR值。

3.4路基的邊坡防護

在公路運行過程中，如果對路基邊坡不加以保護，在受到氣候、水文、地質多方面因素的影響下，非常容易出現坍塌、崩塌及滑坡問題，所以在路基設計時要加強邊坡防護。邊坡，指的是為了保證路基的穩定性，在路基兩側作出的具有一定坡度的坡面。邊坡防護作為公路質量的一個重要指標，在設計過程中也應加強重視，遵循：①安全第一，質量保證；②考慮地理環境，因地制宜；③多層防護相結合，防護措施相協調；④統一規劃，具體實施這四個原則。為了保證防護質量，在實際設計過程中，我們主要通過下列幾項措施來保證邊坡防護的質量：

3.4.1合理選擇邊坡坡度

在對路基邊坡坡度進行設計時，要充分到考慮路基的高度，尤其是路基高度較高時，邊坡坡度的大小對于路基的性能就會有較大影響，坡度小會增大施工量，占用大量土地資源，增加建設成本；坡度過小，如遇多雨等惡劣氣候情況，會出現路基滑坡問題。對于路堤和路塹，其邊坡坡度應根據填料或土質的物理力學性質、邊坡高度、車輛荷載和地基工程地質條件來確定。當路堤邊坡高度大于20m時，其超出的下部邊坡形式和坡率應根據填料的性質由穩定性分析計算確定，邊坡形式宜采用階梯型；對于一般路塹邊坡，在路肩處應設有不小于1m的側溝平臺，每8m設置一級邊坡平臺。粘性土路塹邊坡坡度應選取1：1.5，當邊坡高度大于6m時設2m寬邊坡平臺。

3.4.2應用植被防護

為了保持邊坡水土，通過應用植被防護能夠很好的實現這一要求。在實際的設計過程中，根據不同的情況，可以選用種草、鋪草皮、植樹等方法。其中種草適用于邊坡穩定、坡面沖刷較輕微的路堤或路塹邊坡，一般要求邊坡坡度不陡于1：1，坡面水徑流速度不超過0.6m/s，不適用于長期浸水邊坡；鋪草皮適用于各種土質邊坡，尤其是坡面沖刷較為嚴重、邊坡較陡（達60°），徑流速度達0.6m/s時；植樹適用于各種土質邊坡和風化極嚴重的巖石邊坡，要求邊坡坡度不陡于1：1.5。

3.4.3應用柔性支護

柔性支護主要是應用三維植被網、鋼繩網主動防護、鋼繩網被動防護這幾種方法來進行邊坡防護。其中三維植被網適用于設計穩定的土質和巖質邊坡，尤其是對土質貧瘠的邊坡和土石混填的邊坡能夠起到固土防沖及改善植草質量的良好效果；鋼繩網主動防護與噴錨和土釘墻等面層護坡體系的防護原理基本一致，對于坡面形態特征沒有特殊要求；鋼繩被動防護適用于巖體交互發育、坡面整體性差，存在巖崩可能性的高路塹邊坡。

3.4.4修建護面墻

護面墻多用于易風化的云母巖、綠泥片巖、千枚巖及其它風化嚴重的軟質巖層和較破碎的巖石地段，以防止繼續風化；具體可分為實體護面墻、孔窗式護面墻、拱式護面墻和肋式護面墻四類，其中實體護面墻適用于一般土質及碎石邊坡；孔窗式護面墻適用于邊坡緩于1：0.75，孔窗內可采用捶面（坡面干燥時）或干砌片石；拱式護面墻適用于邊坡下部巖層較為完整，而需要防護上部邊坡者或通過個別軟弱地段時；邊坡巖層較完整且坡度較陡時采用肋式護面墻。

4　結束語

公路作為重要的交通運輸通道，國家經濟發展的重要基礎設施，強化其質量、穩定性、持久性有著非常積極的意義。在上面文章里，我們對公路路基勘察設計中需要解決的主要問題進行了簡單的了解分析。由于保證公路質量的相關因素眾多，在實際的公路勘察設計過程中，應最大限度的做到細致、全面，考慮到公路在投運后可能遇到的問題，應進行針對性的分析設計處理。

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2015-10-10