關于公路路基路面設計應用要點分析

鄒 穎，何忠文

(黔東南州交通勘察設計院，貴州 黔東南州凱里 556000)

0 前 言

開展路基路面設計工作時，應結合公路工程實際建設情況，并嚴格按照相關規(guī)范與要求執(zhí)行，與此同時，還需掌握各環(huán)節(jié)的設計方法，在此基礎上，融合科學設計思路與理念，以此增強設計應用效果，在科學且可行的設計規(guī)劃依托下，確保所建設的路基路面滿足社會整體發(fā)展需求。

1 公路路基路面設計重要意義

當前在公路路基路面設計工作中仍體現(xiàn)出較多的不足，比如設計方案無法適用于實際情況、設計內容與流程不科學等。這就需要設計人員加強該項工作的重視，確保方案的可行性。此外，城市經濟的高速發(fā)展增多大眾對交通設施的需求，而公路路基路面也是保障通行安全的關鍵。且道路建設是國家基礎建設的重要部分，科學的城市道路規(guī)劃與設計方案可最大程度地提高城市交通建設水平與整體質量，作為道路建設中的其中一項工作，公路路基路面直接決定了道路建設進程與水平。與此同時，開展道路工程施工作業(yè)時，需要投入大量土地資源，對此，設計人員需全面分析土地優(yōu)化方案對促進城市穩(wěn)定發(fā)展的重要性，為公路建設工程設計工作提供可靠方案，以此加快城市化建設、發(fā)展步伐。通過上述的分析，可明確公路路基路面設計與建設的重要意義，只有可行且科學的設計方案才能夠實現(xiàn)各項資源的合理配置與使用。而路基路面施工、公路工程建設均需在可靠設計方案的支撐下才能有序、順利推進，并保障公路建設整體質量，促進國家經濟社會良性發(fā)展。

2 公路路基面路面設計原則

2.1 穩(wěn)定性原則

路基路面設計時，需始終堅持穩(wěn)定性原則，這一原則與公路安全、穩(wěn)定運行息息相關，要求技術人員設計期間站在多層角度分析各種內容因素與道路實際要求，確保所設計的路基路面達到公路工程整體建設標準。與此同時，還應對環(huán)境因素加以綜合考量，并充分分析、判定路基路面設計問題，比如路面沉降，以此增強路基設計可靠性。

2.2 抗變形原則

路基是公路安全、穩(wěn)定運行的基本保障，投入使用后需承載較大重量與壓力，對此，應保證路基路面整體強度并具備抗變形性能，可為作用于路面自身上的壓力提供可靠支撐，進一步穩(wěn)固路基結構，促使路基穩(wěn)定性得到增強。要想從根本上提高路基路面抗變形能力，就需合理選用設計施工材料，還需重視抗車轍劑等添加劑的使用，以達到強度設計預期效果。

2.3 價值性原則

路基路面工程涉及到多項施工環(huán)節(jié)，也是保證公路整體質量的根本，但建設過程中需要大量人力、財力以及物力的支持，因此，在保證施工質量的基礎上節(jié)約設計施工總成本是需重點考慮的內容。始終基于工程實際視角，以建設要求與標準為依據(jù)，完成路基路面建設方案的設計，以減少施工問題造成的經濟損失，重視專業(yè)技術、設計、勘測人才的投入，以保證設計方案的科學性、可行性，并符合經濟發(fā)展要求。

2.4 耐久性原則

耐久性是需要設計人員重點關注與控制的基本原則，有助于路基路面的長久、穩(wěn)定運行，實際設計時，需嚴格按照相關設計要求與規(guī)范進行，做好建設材料、設備以及技術的合理選用，確保其達到公路建設所設定的標準。此外，要求設計人員全方位勘測施工現(xiàn)場實際情況，結合所測結果，確定具有可行性、科學性的設計方案，以此延長路基路面使用年限。

3 公路路基路面設計應用要點

3.1 公路工程概況

某公路工程設計方案為雙向兩車道，路基寬度為11.5 m，公路護欄結構形式為混凝土結構。為保證建設出來的公路滿足車輛通行要求，便展開路基、路面、給排水設計工作的深度分析。

3.2 公路路基設計

路基設計前，要求技術人員明確路基設計原則，主要考慮的因素有地質、地形、水文、氣象等，始終堅持因地制宜、就近取材設計原則，以獲得良好的防護與排水效果，同時還能滿足工程在經濟性方面的要求，并抵御道路病害的侵擾。

根據(jù)現(xiàn)場實際情況合理確定路基橫斷面規(guī)格。將公路設計技術標準規(guī)范作為依據(jù)，將本公路工程設計為雙向四車道，各項參數(shù)如上，其中，將土路肩橫坡坡度設計為3%。

依托于勘測結果與設計規(guī)格，展開路基標高的設計，將道路高程設計成道路中線結構。本工程所處的地理位置及環(huán)境較復雜，需穿過較為密集的城鎮(zhèn)，為不破壞農作物種植田地，極大程度減少公路用地面積，因此，實際施工時，路堤兩側邊緣溝外側1 m以上均被規(guī)劃到公路工程用地范圍中，為避免當?shù)鼐用裾加茫诟鬟吔缥恢貌荚O公路界碑。確定路基高度時，全面預測毛細水、地下水對路基強度與穩(wěn)定性的影響，與此同時，對路面較差、舊路基高程等參數(shù)加以綜合考量，并保證所設計的路基高度滿足壓實度最小高度的需要。

完成前期各項參數(shù)確定后，明確所應用的軸載即雙輪組單軸100 kN，本公路工程累計軸次269.6萬次，瀝青路面設計基準期為20年。此外，還需對路基結構驗收彎沉值參數(shù)加以確定，見表1所示。

表1 路基結構彎沉值參數(shù)驗收標準單位：mm

3.3 路基防護設計

公路路基路面工程整體結構為亞粘土、亞砂土筑路路堤結構，所設計的內、外邊率分別如下：外邊坡率1∶1、內邊坡率1∶1.5。開展設計工作時，作業(yè)人員對當?shù)氐牡刭|條件加以充分考慮，并沿著主路的方向執(zhí)行現(xiàn)場勘測工作，發(fā)現(xiàn)路面周邊的土質為低液限黏土以及低液限粉土，當遭遇大雨、暴雨惡劣天氣時，路基整體穩(wěn)定性會受到嚴重影響。最終決定通過栽植灌木、喬木等方式實現(xiàn)對公路路基的有效防護，還可起到美化道路風景的作用，凈化空氣環(huán)境。針對高度超過3 m的路基部位，則根據(jù)現(xiàn)場實際情況以漿砌片石網(wǎng)防護的方式執(zhí)行路基防護作業(yè)。

3.4 土地資源設計

本公路工程建設于丘陵地區(qū)，沿線區(qū)域的坡度起伏較大，且波動規(guī)律并不明顯，盡管在開展內填方施工時，可以在土坎處進行取土，但受道路崎嶇性的影響，增大取土難度，還會增多額外施工量，而周圍土質也無法滿足路基回填土穩(wěn)定性的需求，影響最終施工效果。對此，設計人員著手于外業(yè)的調查，再根據(jù)現(xiàn)場實際情況，設計出兩套取土方案：其一，在沿線范圍內的公路兩側開挖溝渠，并取魚塘土加以應用。結合當?shù)卣w發(fā)展情況以及水文條件，同當?shù)氐恼块T達成合作，執(zhí)行魚塘、溝渠的開挖施工，以此滿足公路路基路面用土需求。這一設計方案的實施不會占用、浪費過多土地資源，且能夠大幅提高取土效率。但在此期間應保證所選用的取土場需有效結合公路主線取土場。其二，在公路工程周邊的取土場進行取土。沿著公路行進方向，選擇易于開采的土坎，盡可能保證取土車輛的進入，也可選擇非耕地或經濟效益較低的區(qū)域執(zhí)行取土作業(yè)。在此之前，需先清理地表30 cm厚度范圍內的種植土，并將其運輸至指定位置進行統(tǒng)一堆放，完成取土作業(yè)后，再將種植土推回至原來區(qū)域，做好復耕處理，以保證土地整體種植性能。嚴格控制取土深度，一般小于1.5 m。

3.5 路面材料設計

為使路基路面應用效果最大程度地發(fā)揮，就需做好施工材料的選擇、設計工作，以保證選用材料達到所要求標準。實際作業(yè)時，應對材料整體的防水性能加以綜合考量，并在設計期間，嚴格規(guī)定需遵循的標準與要求。針對設計的防水功能與無縫防水性，均需按照設計要求開展設計施工，有助于路基路面整體彈性的大幅提高，還可增加路面最大承載壓力。此外，在選購路面施工材料時，應著重調查其合格率以及各項參數(shù)，降低材料質量問題對公路路基路面穩(wěn)定性的影響。確定材料類型后，需安排專業(yè)人員將其運輸至施工現(xiàn)場，做好運輸路線的設計工作，還應采取可靠的防護措施，當材料抵達現(xiàn)場后，隨機取材，送往檢驗部門檢測材料品質。材料混合與鋪設期間，均需針對不同環(huán)節(jié)設置專項監(jiān)督、審查人員，避免偷工減料不良行為的發(fā)生，同時還能通過指導確保施工工序完全按照設計方案執(zhí)行，以此增強施工質量。

3.6 公路路面設計

開展公路路面設計工作前，對公路交通運行量、道路等級以及路面應用情況進行分析，與此同時，還需全面考量當?shù)鼐C合環(huán)境，包括氣候情況、水文條件，并注重對施工材料分布情況的觀測，結合以往設計、建設作業(yè)總結得到的經驗，將各項分析結果作為依據(jù)，最終完成路面施工設計方案的制定，確保設計方案符合當?shù)貤l件，并便于后期養(yǎng)護工作的開展。

本工程所設計的路面面層結構為組合形式，依托于實際情況以及前期勘測所得各項參數(shù)，確定最終的面層級配類型。遵循公路工程設計與建設實際要求，制定出相應的路面面層設計方案：上面層結構為AC-13C型細粒式瀝青混凝土，上層粗集料選用的是具有較高強度的抗滑石料安山巖，而細集料則為石灰?guī)r機制砂，這種配料的使用可滿足本公路工程所要求的所有性能；下面層結構設計為AC-20C型中粒式瀝青混凝土，選用的集料均為石灰?guī)r。

完成路面施工材料選擇工作后，需合理確定基層。對本工程材料供應主要特點進行分析，由于基地土較為密實，但地表水、地下水會對基層造成較大影響，因此，具體設計時，先采取攔截、引排等措施將存在積水盡數(shù)排出，再使用不易風化片石、塊石完成基層的設計與施工，這是因為這類材料具有較強的透水、滲水性，可保證路面整體穩(wěn)定。

選擇路面底基層時，需保證其滿足相關技術標準，本公路工程選用的是穩(wěn)定土類，這是由于設計路段的土質為低液限粉土、低液限黏土，因此，實際施工時，該結構部分區(qū)域設計成石灰土結構。確定結構厚度時，設計人員通過計算當量軸次來實現(xiàn)，所得到的計算結果與實際差值較小，可保證不同路段的施工不會對各結構厚度造成嚴重影響。

3.7 公路排水設計

公路排水設計分為兩項工程即路面排水設計工程、路基排水設計工程。

對路基排水進行設計時，需站在工程全局建設角度分析，完成設計規(guī)劃與布置，盡可能少的占用農田，與此同時，還需對施工現(xiàn)場的水文條件以及氣候情況加以全面考量，做好同排灌系統(tǒng)之間的協(xié)調性，不得破壞當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，以規(guī)避水土流失、水資源污染問題的發(fā)生。本公路工程全程處于丘陵地帶，自然坡度較大，對此，實際設計時，需重點考慮自然溝渠結構，以保證路基排水通暢性符合相關標準。

而在設計路面排水工程時，主要考慮內容包括當?shù)亟邓俊⒌刭|因素、地形條件等，明確路面排水性能要求，以此為依據(jù)，展開排水工程的設計工作，以增強路面行駛安全性。此外，設計時，工作人員需保證路面建設與運行過程中，路基邊坡不會受路面水的沖刷影響，盡可能使用集中排水設施。一般來說，還需在坡腳處設置泄水槽結構以及邊溝(如圖1所示)，以實現(xiàn)路面積水的有效匯集與排放。

圖1 公路泄水槽模具

4 結束語

作為公路工程基本施工內容，需做好路基路面的設計工作，為達到預期設計與應用效果，就要求設計人員明確設計時應遵循的基本原則，結合公路建設整體情況分析設計要點，以保證路基路面結構形式的合理性，以此滿足路面良好、穩(wěn)定、安全運行的需求。