公路工程路基路面的規劃設計研究

孟令洲

（周口市公路勘察設計院，河南 周口 466002）

公路是交通運輸業的主要基礎設施，不僅能夠為人民群眾提供快捷的出行服務，還可以推動中國的經濟發展。公路作為中國交通行業的重要組成部分，公路工程建設質量對中國經濟發展會產生直接影響，質量低會對人民群眾的生命財產安全形成威脅。所以，為保證人民群眾的生命財產安全，建設單位需做好公路工程的路基路面的規劃和設計，制定出完善的施工方案，充分保證公路工程的安全性、耐久性和穩定性，使公路工程發揮出應有的價值，進而推動中國公路工程良好發展。

1 公路工程路基路面規劃設計的意義

隨著中國經濟發展以及人民群眾整體生活水平不斷提高，中國的各項基礎設施也正在不斷完善，公路工程規模也不斷擴大。

在當前時代背景下，建設行業的市政競爭愈發激烈，對公路工程的質量要求也越來越高，建設單位需對公路工程路基路面進行合理的規劃和設計，進一步提高施工水平，保證公路工程質量的同時促進中國公路工程良好發展[1]。從實際情況看，公路工程的整體質量主要取決于公路工程路基路面的設計，在建設公路時，因公路的路面和路基通常會暴露在大氣中，公路路面和路基的穩定性會受該地區氣候、環境等因素的影響，除此之外，人為因素也是影響公路工程質量的原因之一。當公路投入使用后，在規定的使用期限內經常會出現路面破損的現象，嚴重阻礙了中國交通運輸行業的良好發展。因此，需重視公路工程路面路基的規劃和設計，充分保證公路工程路面路基設計的合理性，杜絕因不合理的設計而導致路面路基出現沉陷等質量問題。

2 公路路基路面規劃設計的主要內容

2.1 避免出現裂縫

在公路路面經常會出現不同程度的裂縫，因此，規劃路基路面時必須從根本上避免此現象發生。裂縫大多由收縮現象引發，與材料含水量、塑性有很大的聯系，選擇材料時必須進行綜合考慮，對材料性能進行測試，確保其符合公路設計要求。施工時使用堿水等材料，可減少裂縫的產生。

2.2 掌握基層平整度

路基穩定性對公路安全有直接影響，規劃設計路基路面時，必須積極采用有效措施提高路面平整度，保證道路通暢，滿足人們的出行需求。隨著社會經濟不斷發展，市場上涌現了許多種類的建筑材料，穩定材料的接頭較多，會影響路面的平整性。施工時應盡量采用緩凝性物質，加強對攤鋪尺寸的控制。布料器轉速較快，會影響公路的平整度，因此必須了解影響公路平整度的各個要素，做好路堤壓實工作，避免公路出現下沉。在碾壓公路前，安排專人對其進行檢測，發現不符合要求的環節，及時解決控制，防止問題嚴重化。

2.3 處理軟土地基

實際調查發現，軟土地基路段會因為地基沉降出現跳車現象，設計時對鉆探的布控比較少，導致很難發現軟土地基；另一方面工作人員對其缺乏了解，計算方式不統一，參數不確定，與實際情況存在比較大的差異。如果不及時處理就會導致材料流失，公路強度也會因此降低。處理軟土地基時，必須從實際出發，比如公路工程標段為2 km，淤泥質泥土分布較為廣泛，屬于軟土地基，周圍魚塘數量較多，處理路基時可以采用真空聯合堆載預壓方式，在表面鋪設砂墊層，減少地基含水量，與排水管道形成壓差，有效加固土體。

2.4 做好路基路面排水

路基受水資源影響會出現各種病害，施工單位必須提高對其的重視程度，做好排水工作，進行地面排水設計。一般設置急流槽排水，高速公路中需要鋪砌防護，其中應用最廣泛的方式是預制板塊加固。進行路面排水設計時應注意各個影響因素，盡快排干水分，避免其深入路基。路面排水方式可以分為分散排水和集中排水，分散排水適合用于地段長、平坦的路面，應用這一排水方式時，需特別注意對路面植物的保護；集中排水則需要設置混凝土預制塊，形成一個三角形集水槽，可以達到良好的排水效果。

3 公路工程路基設計的應用

路基是公路路面施工的基礎條件，是決定公路工程質量的重要因素之一。為保證公路路基的穩定性，進行公路路基設計時，應到現場察看并了解以往路面的狀態，進而設計出合理的路基。從實際情況來看，路基需要承擔其交通工具的承載質量，還要承擔其路面的質量，路基的壓力也因此進一步增加[2]。由此可見，需科學設計路基，提高路基的承載能力，在保證公路工程質量的情況下加強路基的耐久性和穩定性，促進中國公路工程迅速發展。

3.1 路基的作用

公路不僅需要承擔交通工具的質量，而且多種自然因素也會對公路造成影響。因各個地區的地質環境、水文變化不同，往往會直接影響公路的路基質量。路基作為公路的組成部分之一，是公路路面的基礎，是經過開挖或填筑而形成的土工構筑物，必須嚴格按照公路區域進行路基的設計，根據規定標準進行路基的施工工作，確保路基能夠承載路面的荷載，從而對路基的穩定性、耐久性及安全性進行充分保證[3]。在對公路工程路基進行設計時，應當充分了解施工區域的地質環境和水文變化，并仔細進行分析和研究。

3.2 路基的設計

3.2.1 路基的形式

路塹、路堤和半填半挖作為路基的主要形式，通常情況下，1.5%為路堤路拱橫坡度，3%為土路肩坡度。在填土路堤上設置路側取土坑時，如果取土坑與路基邊緣的高度差距超過6 m時，需要設置2 m寬的護坡道。如果地面橫坡為1∶5時，需在路堤基底進行臺階開挖，在開挖之前需清理掉表面的雜物。如果臺階寬度小于1 m時，要在臺階底部設置2%向內傾斜的縱坡。

3.2.2 路基邊坡

從實際情況看，路基邊坡坡度合理與否會對路基的穩定性造成直接影響，確定路基邊坡的坡度也成為了路基設計中的重要內容。除此之外，地質環境、水文變化以及邊坡的土質也會對路基的邊坡坡度造成影響，需根據設計經驗和規定標準來確定路基邊坡的坡度。而路堤邊坡的坡度則需要按照邊坡高度和填料類型確定，并設計高路堤邊坡的坡度，然后選擇砌石來實施陡坡路基的填方工作。路塹邊坡的坡度需根據土質、地下水、邊坡高度以及巖石特點來進行確定。

3.2.3 路基寬度

路基寬度是行車道路面及其兩側路肩寬度之和。應當嚴格按照有關規定進行路基寬度的設計。在設計路基寬度時，需將路基寬度中的多種車道計入路基寬度，根據該地區的交通量設計路面的寬度，確保路基寬度不會影響路面正常行車。

3.2.4 路基高度

在設計路基的高度時，應當對路基狀態等因素進行充分研究和分析，在設計路線縱斷面時對路基填挖的高度進行確定。路基上方的土層為中度濕潤狀態時可保證路基的安全性和穩定性。在確定路基最小的填土高度時，應當根據公路的排水情況以及路線狀況來確定最終的路基高度。

4 公路工程路面設計的應用

在社會高度發展的今天，公路工程已然成為中國發展建設的一部分部分，而公路工程的質量主要取決于路面設計合理與否。在設計公路工程路面時，應當遵循規定的要求和標準，并嚴格控制設計工作的質量，從而對公路工程的整體質量進行充分保證。需對當前的設計體系進行完善，使公路工程設計工作的效率得到進一步提高，推動中國公路工程良好發展。

4.1 面層的類型

從目前來看，公路工程中的路面承擔著交通工具的荷載，然后抵抗交通工具所產生的磨耗。路面類型主要分為以下幾種。

4.1.1 柔性路面

柔性路面的剛度較小，主要依靠抗剪強度和抗壓強度抵抗行車的荷載，在行車重復荷載作用時產生彎沉變形的路面，柔性路面因自身抗彎強度較小，會將荷載傳送至路基，路基承受的荷載就會進一步增加。

4.1.2 剛性路面

剛性路面即水泥混凝土路面，該路面的剛度較大，而且抗彎拉強度也相對較高，與其他路面相比，剛性路面在行車荷載作用下，水泥混凝土結構層會處于板體的工作狀態，而且豎向彎沉也相對較小。研究顯示，水泥混凝土的抗彎拉強度就是路面承受行車荷載的主要力，如果板體出現分布或擴散，傳送至路基的壓力就會相對較少[4]。

4.1.3 半剛性路面

半剛性路面指使用石灰、水泥等無機結合料處置的土或碎石以及含有水硬性結合料的工業廢渣修筑而成的基層，前期具有柔性路面的力學性質，而后期剛度和強度又會幅度增加，但最終的剛度和強度仍不會超過水泥混凝土[5]。

4.2 瀝青路面的設計

面層、基層和底基層均是路面結構層的組成部分，而墊層可歸為路基處置層或功能層。路面面層是承受行車反復荷載的部分，因此，在進行設計時，需保證充分發揮路面面層的功能。在進行路面設計時，應當按照規定的施工要求確定面層的層數，面層層數通常分為3層。為保障路面行車安全，需保證面層的密實度較高，還要具有較高的耐磨能力和穩定性。在路面結構層中，路面基層是主要的承重層，所以，較高的穩定性和承載能力是路面基層需具備的重要特質，在對基層進行設計時，應當充分考慮基層物理力學的性能指標。除此之外，路面的墊層是土基和底基層之間的結構層，可對排水等提供幫助，還能夠降低半剛性底基層的拉應力，最大程度減少層間的模量比。

4.3 路面材料及最小厚度的確定

如果選擇雙層式的面層，那么上面層材料就可以選擇細粒式的瀝青混凝土，而下面層材料就可以選擇粗粒式的瀝青混凝土。在選擇基層的材料時，應當對施工區域的材料情況進行充分了解，并根據施工地區交通量的多少來選擇最為恰當的材料。

5 結束語

綜上所述，路基路面作為公路工程施工的關鍵內容，可直接對行車安全造成影響，嚴重情況下還會威脅到社會人民群眾的生命財產安全。所以，建設單位需要按照規定標準進行路基路面的規劃和設計，并充分保證公路工程的整體質量，進而推動中國公路工程良好發展。