公路路基路面的結構設計要點與施工技術分析

趙懿

（云南省交通規劃設計研究院有限公司，云南昆明 650000）

0 引言

施工技術是保證公路路基路面得以順利施工的關鍵因素之一，施工技術與公路建設質量與項目完工時間等直接相關，必須予以重視。在設計規劃路基路面工程時，設計人員應嚴格遵守相關準則與規定開展設計工作。設計之前要注意對施工場所展開全面考察工作，同時還要全面掌握工程項目建設過程中的各個環節應用到的設計方法。在項目設計過程中應注意將科學設計的觀念與思路充分融入其中，從而有效提高設計應用效果，以合理新穎的設計規劃為指導，確保路基路面建設工程滿足新時期社會發展需求。

1 公路路基路面設計意義

公路路基路面建設作為道路工程建設的關鍵組成部分，科學合理規劃設計公路施工方案，能最大限度地提升城市道路建設能力和總體效率，同時公路基礎鋪面也直接決定著道路建設的進度和質量。因此，相關設計人員應深入理解良好的公路設計對城市發展的推動作用，設計出優秀的公路施工方案，間接加快城市化建設。對公路路基路面進行合理設計有助于城市建設，在實際建設過程中要保證各項資源的合理配置與利用，提高對設計方案的重視，優秀的設計方案是高質量公路建設的基礎，能夠促進國家經濟社會良性發展[1]。

2 公路路基設計要點

2.1 用地范圍確定

（1）用地范圍應嚴格按照《公路工程建設用地指標》執行，路基工程按路堤兩側排水溝外邊緣以外，或路塹頂截水溝外邊緣以外加1m 計算；橋梁工程按橋梁上部構造投影面積計算。

（2）互通立交用地根據互通型式、收費、管理設施等要求確定，停車區等附屬設施占地根據停車區的規模等因素綜合確定。

（3）橋頭錐坡預壓范圍為公路永久占地。

（4）隧道除洞口范圍外，其上投影不屬于公路用地范圍。

2.2 路基加寬、超高處理

（1）項目主線路基無加寬，橋涵結構物與路基同寬。

（2）主線的平、縱面線形及平曲線內的橫斷面超高，按V=100km/h 的要求進行設計。

（3）項目主線的行車道及硬路肩的正常路拱橫坡為2%，土路肩正常橫坡為3%。超高路段，以中央分隔帶邊緣為超高旋轉軸，行車道、硬路肩一同超高，超高過渡采用線性漸變，超高過渡段位于緩和曲線上。

（4）當超高值小于4%時，行車道、硬路肩一同超高，兩側土路肩橫坡保持3%不變；當超高值大于4%時，內側土路肩與行車道、硬路肩保持一致的超高，外側土路肩橫坡保持3%不變。

2.3 路基橫斷面布置

采用四車道高速公路，設計速度100km/h，路基寬度采用26m，設計荷載等級為公路-Ⅰ級，主線路基斷面形式為整體式。

2.4 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。在制定設計方案時，相關設計人員要注意充分考察項目建設地點及其周圍環境的地質情況，并沿著主路線進行全面考察，若發現土質為低液限粉土或低液限黏土時，應當注意路基的安全性與穩定性受到暴雨等惡劣天氣的影響較大。因此可以通過種植喬木、灌木等方式來加固路基，同時還能起到美化道路與優化環境的作用。而針對超過3m 的路基位置，則需要根據現場實際情況以漿砌片石網防護的方式執行路基防護作業。

2.5 土地資源設計

在規劃設計項目的道路中，要注重統籌考慮節省土地、避免人員密集的地段、減少房屋拆除的情況；在環境因素和設計因素許可的前提下，最大程度地減少路堤長度；針對深填施工的地段，在較大范圍內節省土地和降低工程建設措施的復雜性，采取方案的比較和研究，選擇合適的橋梁方案或放陡挖方邊坡、加強防護的方案；同時合理規劃材料開采、運輸路徑及料場位置[2]。

3 路面設計

3.1 項目狀況

項目區域位于云貴高原西南側，氣候溫和濕潤，冬無嚴寒，夏無酷暑，素有“四季如春”之稱，年平均氣溫15.3℃。多年平均降雨量814.4mm。擬建路線通過區域主要以中生界地層為主，有著名的“滇中紅層”之稱，分布范圍廣，厚度大，可達數千米。出露的地層主要有第四系（Q）層、白堊系（K）層及侏羅系（J）層為主[3]。

3.2 公路路面設計

在設計規劃路面之前，應當充分掌握公路交通運行量、道路等級以及路面實際需求等因素。同時，還應當全面考察當地綜合環境，精準掌握施工材料具體分布情況，并注意總結以往設計、建設作業的經驗，以各項數據結果為參考依據，以確保設計方案符合當地條件，從而有利于后期養護工作的順利開展，最終完成方案的制定[4]，特征年車型比例預測結果如表1 所示。

表1 特征年車型比例預測結果

本項目的路面結構設計的組合類型，依據實際狀況和在前期研究中所掌握的各種信息，決定了最后路面層級與類型。按照實際路面工程情況和使用環境的需要，編制了具體的道路基層設計方案：上面層結構材料采用了AC-13C 的細粒型瀝青混凝土，上面層粗骨料則采用的是有較高強度的耐滑石料安山巖，而下面細骨料則采用了石灰巖的機制砂，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巖。

進行道路養護的選型工程時，應合理選擇材料。根據對該工程的基礎供應結構特征加以研究，由于路基土比較密實，而土壤、地下水又會對地基結構產生很大沖擊，所以，在具體工程設計中，要先通過截留、引排的方法把存在的積水去除，然后再采用不易風化片巖、塊石進行地基的建設和澆筑，因為這一類建筑材料的通透性都很好，從而可以保證路基工程的安全性。對于選用穩定路底基礎材料的，也應確保其符合有關技術規范。在設置結構厚度時，工作人員應通過精準計算來確定，只有計算結果與實際差值很小，才能確保不同路段的施工對各結構厚度的影響較小。

4 公路路基路面施工技術

4.1 施工準備工作

充分的施工準備工作是公路路基路面開展建設工作的前提。首先，應確定好材料來源。施工單位在正式施工之前，應嚴格審核工程所需所有材料來源，并對材料供應商進行系統性審查，最終篩選出材料質量達標且價格較合適的供應商。當原材料投入使用時，應嚴格清點其數量，核對材料規格，并通過試驗測試材料質量是否達標，嚴禁不達標原材料進入施工現場。其次，注意機械設備的養護與檢查。一般情況下，在項目開始施工時，應統一對所需機械設備進行系統性檢查與維修，及時發現安全隱患并進行維修，保證施工安全與建設效率。

4.2 路基開挖、填筑與壓實作業

路基開挖、填筑及壓實作業階段，其中的控制技術主要包括：①道路挖掘施工工藝。道路施工是公路路基面層施工的第一組成部分，其施工效率與整個工程效率有關，現階段采用施工方法有兩類，即縱全寬施工、橫道路掘進施工，可依據工程實際情況適當選擇，或采用單獨施工方法，或因施工條件影響，可聯合使用兩套施工方法。②路基填筑作業。正式實施路基填筑工作時，應首先開展清除作業，并對基礎土壤進行系統性研究，正確選擇填筑基礎條件，對填充物進行試驗。通常填筑工程中，多采用分層填筑路基方法進行，并根據其實際厚度，符合有關工藝要求規范；如果工地正值降雨量充沛的夏季，需要相應提高填筑面的橫坡，避免因雨水的浸漬降低道路的品質。③基礎夯實。地基壓實和回填方法一樣，均為分層的方法。壓實過程中，需嚴控填充層含水量，且依照土壤實際含水量，做好碾壓組合，確保路基結構穩定性及承載力。整個道路澆筑過程中，填筑面填料含水率是關鍵點，所以澆筑前應進行標準測試，并針對澆筑路段的氣候條件，采取調整土質方法提高道路澆筑效率。明晰路基填料含水率以后，才能進行填筑面層碾壓，需依據含水量進行碾壓配合，提高其主體的壓實率[5]，路基壓實標準及填料強度如表2所示。

表2 路基壓實標準及填料強度

4.3 路面施工技術

若想保障路面施工質量達標，施工人員需做好路面施工，從底基層、基層、封層以及面層開始，嚴格把控各環節施工質量，保證路面施工滿足相關要求。需做到以下4 點：①底基層核心作用是防水、排水，且對基層具有優化成效。因此，實際鋪設過程中，需嚴控材料顆粒大小、含砂量，保證道路鋪設質量。②底基層進行鋪設過程中，需嚴格依照相關施工工藝要求，重視材料配比、攤鋪、碾壓。③基層施工過程中，需確保混合料具有一定強度、穩定性，合理控制材料配合比，確保其材料可承載負荷。④石料、瀝青以及礦粉作為路面核心施工材料，在實際鋪設過程中，應合理控制其溫度，確保材料內部具有良好的黏結性，保證路面鋪設密實度，保證路面施工質量，集料生產用推薦篩孔如表3所示。

表3 集料生產用推薦篩孔

4.4 路基排水技術

路基排水作為施工質量評價核心指標之一，需高度重視路基排水工作。為保證最終排水、透水具有良好成效，需做好多方面細節設計，綜合考量路基路面穩定性。排水工程核心包含兩種類型：①提升路基填土高度最小值。由于公路工程施工可能對地下水造成影響，所以正式施工之前，需布設小型排水孔，并在路基底部開展。②利用周圍溝槽、邊溝，及時疏通表積水，將其引至場地以外；同時，增加必要的排水管道，以保證施工時雨水有效排除。

4.5 路基防護技術

公路實際施工過程中，在一定程度上會損傷土壤結構，從而形成一定應力。為進一步解決上述問題，需采取相應的技術措施，對路基加以防護。而道路保護技術核心目的在于防止地表水長期沖擊地基，從而導致巖石被沖刷和風化，危害周邊環境。而通過合理應用路基防護技術，使用等離子切割保護技術，用混凝土預制模塊保護路堤邊坡；如果路基圍巖已經出現風化的跡象，則可以使用噴射纖維混凝土技術開展路基防護。但是實踐表明，采用漿砌片的防護措施，不但具有費用高昂的缺點，而且有效年限較短，因此在實際工作中，應當合理借助植被防護[6]。

5 結語

路基路面的規劃與設計是公路工程建設關鍵組成部分，直接決定項目最終建設質量。因此，在設計過程中要結合工程要求嚴格按照設計規則開展設計，嚴控各施工環節質量，針對施工中質量通病，提前做好防控措施，并針對項目需求選擇出適合的施工技術，以保證工程高效率高質量的完成。