高速公路路基路面設計的優化措施

摘要：高速公路建設對于我國的發展起著重要作用，而路基路面是公路的關鍵組成部分，因此，在公路路基路面施工中做好質量管理工作具有十分重要的現實意義。本文通過分析公路發展的現狀及路基路面施工中存在的問題，全面提出了公路路基和公路路面施工的質量控制措施。

關鍵詞：高速公路；路基路面；優化措施

前言

路基不但是道路結構的主體，還是緊密連接橋涵工程的紐帶。只有堅固穩定的路基，才有穩固的路面。為防止路基結構受到破壞，應該采取有效的措施以確保路基整體結構的穩定性。而路基的穩定性是由路基的干濕類型所決定的，同時還給路面結構及厚度提出了要求。

1.工程概況

某高速公路長為39.91km，在當地運輸系統中占有十分重要的地位，不但能夠給沿線的產業構造帶來很好的便利性，同時還為沿高速公路建造特有經濟帶提供了條件。建設單位以設計為基礎，加強項目建設，在以下方面全面改善路基和路面現狀，其中包括：護欄、排水、臺背、地基和路床等。

2.優化路基路面設計的意義

對于道路工程建設來說，路基是關鍵構體，因為路基是路面建設的基礎以及橋涵工程聯接不可缺少的重要紐帶。只有堅固穩定的路基，才能支撐穩固的路面。路基必須具有足夠的強度，在行車荷載的反復作用下，路基才有抵抗變形及破壞的能力。在外力作用下，為避免路基產生超過允許范圍的變形，不僅要求路基具備足夠的強度，同時還必須具備很好的整體穩定性。尤其在一些工程地質不良的地區，路基極易發生各種破壞現象，因此在修建路基時，要特別注意可能導致原地面發生不平衡狀態的因素。因此為了避免路基結構在行車荷載及自然因素作用下發生整體失穩，從而導致不允許的變形或破壞，必須因地制宜地采取一定的措施來確保路基整體結構的穩定性。另外，路基的強度與穩定性，會對路面的結構及厚度的確定產生直接影響。

3.優化路基路面設計的措施

3.1優化路面結構

高速公路無論從建設方面還是養護方面而言，路面結構均需保持一致，下面是此工程的路面結構構成：4cm的細粒式瀝青混合料和6cm的中粒式瀝青混凝土，其中，細粒式瀝青混合料采用改性瀝青AC-13C，中粒式瀝青混凝土采用AC-20C，下面層為10cm的ATB-25瀝青穩定碎石，封層為乳化瀝青改性稀漿，基層選用36cm的4%～5%水泥穩定碎石，底基層選擇18cm的3%～4%水泥穩定碎石，透層及粘層根據已有的設計計劃進行。ATB-25瀝青穩定碎石選取的厚度為10cm，從抗裂有效性的角度而言，與厚度為8cm的材質比起來，該厚度在穩定性和力學過渡性方面，均有更好的優勢。此外憑借瀝青穩定碎石完成半剛性結構和柔性結構兩者之間的過渡，其力學性能更趨穩定。

3.2優化路基路面排水功能

此高速公路為雙向四車道，行車速度設定為120km/h，路基全寬為28m，中央分隔帶寬度為3m，護欄選用波形梁護欄，路緣帶的寬度為2×0.75m，行車道的寬度為2×（2×3.75）m，臨時停車帶寬度為2×3.5m，路肩寬度為2×0.75m。

（1）為加強該高速公路的通行能力及服務水平，需要優化此工程。第一步就是將路基加寬至29m，改用新西蘭的隔帶護欄，將護欄寬度控制在0.57m，兩側不設置臨時停車區，護坡道的寬度為1.5m。另外，主線橋梁及路基的中央分隔帶擁有相同的高度，主線橋梁的構造和路基橫斷面保持一致。

（2）該高速公路地處平原地區，針對路基路面排水不易的問題進行優化。綜合考慮當地的地質水文情況發現，縱向水流不易排出高速公路的范圍，經過計算，可憑借增大邊溝尺寸的方法，將儲水、蒸發及滲透等性能結合在一起，撤消原設計中該段落的集水坑。同時，為避免雨水沖刷邊溝和進入路基，在邊溝底端及外側砌筑混凝土空心六棱磚，在邊溝內測砌筑實心六棱磚。此外，為節省占地面積，將此部分的邊溝外側用地從2 m變為1 m，并選用混凝土預制塊來取代土質擋水埝，預制塊長度為15cm，超出地表20cm，地下埋置20cm。將泄水槽設置到涵洞及過道，從而可以減少積水問題的出現，同時將泄水槽的間距控制在40m，泄水槽使用不平衡的開口設計。根據最初的設計，路面邊側設置有碎石盲溝，然而盲溝并不能很好地解決路面內積水的問題，導致施工質量不易保證，在優化過程中，取消碎石盲溝的設置。

（3）在進行優化的過程中，根據以往的工程設計經驗，位于超高段左側路段的左部常采用縫隙式的建設，即通過橫向排水管將水引流至泄水槽。原設計及優化后的設計都能滿足規范要求及高速公路運行規定，然而優化方式是根據國外經驗設計的，現在我國逐步采用的排水結構外型美觀、實用，且擁有很好的排水功能，同時硬聚氯乙烯波紋管也能夠在市場上直接買到，長度足夠且接口幾乎沒有縫隙，不會產生漏水，施工極易進行，因此采用原設計。

3.3優化路床、臺背和特殊地基處理

（1）該高速公路地處平原地區，整條線路挖方路段不多，大部分路段屬于填方，填補路基的基本措施是通過借土，其中填料主要為細粒土和土粉細砂。通過對樣品的測試，填料的CBR值達不到路床標準，不能滿足《公路路基設計要求》及《路基施工技術操作規定》的相關要求，同時施工過程中由于有壓實不均勻問題及壓實困難現象的存在，導致現場施工情況與室內試驗存在很大的落差，因此必須改善路床填料的特性。原設計在路床上使用的是比例為2：6：92的石灰水泥土，在考慮路基填料土質及施工簡單的基礎上，需選用一種結合料進行處理，根據取土樣的測試數據，此次路床處理的優化方案選用6%的水泥土，從而加強路基的強度及路面構造的承載水平，并將兩層厚度控制在18cm，材料的7天無側限抗壓強度為0.4 MPa。

（2）對于涵洞過道臺后及橋頭路基處理，已有的設計方案為使用透水性能較好的材料實施回填，這種方法能有效地提高施工速度，然而為了能夠達到降低附加應力的同時，還能加強整體強度，選擇使用土工格柵加石灰土的優化措施，可以帶來很好的處治效果。

（3）針對結構物而言，原設計地基處理的途徑是CFG樁，但是此種樁型的養生期相對較長，從而導致工期延長，此外提高工程質量十分不易。根據有關地勘數據以及施工方和監理旁站得到的數據，確定優化步驟如下：首先檢測換填墊層，優化方法為使用墊層法，假如不采用此種方式，根據原來的設計，將CFG樁復合地基調整為碎石樁的型號，想要全面提高施工質量，需要考慮原樁網，并給中心進行補樁，控制補樁的樁長需要全面穿透軟弱的飽和粘性土層，施工質量很難保證，同時將通道地基設置調整為碎石墊層。憑借此優化方案，在有效保證質量的同時，還可以減少工程進行的時間，提高施工的速率。

4.結語

總而言之，憑借關鍵的、有針對性的優化方案，全線路基在原設計的基礎之上，在滿足原基本需求的前提下，路面得到了全面的改善，從而實現了減少占地、節約取土及降低造價的目的。本工程的實施為同類型工程路基路面的優化設計提供了很好的參考價值。

參考文獻：

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