城市道路的路基設(shè)計方法及具體實例探究

宋 雷

（中國市政工程西南設(shè)計研究總院有限公司， 四川 成都 610000）

0 引言

對于路基而言，其基本定義是按照道路的路線和橫斷面的不同來設(shè)計形狀為帶狀的一種結(jié)構(gòu)物，其是路面結(jié)構(gòu)的基本組成部分。路基的主要作用是承受路面自身的重量以及行車、行人與非機動車在行駛過程中產(chǎn)生的壓力。同時，路基還需要適應(yīng)不同氣候變化以及地下水位變化時所帶來的影響。施工人員在進(jìn)行路基設(shè)計工作時，要結(jié)合施工區(qū)域的具體情況來制定良好的施工措施，從而才能提高路基內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及延長路基的使用壽命。

1 工程概況

本文主要針對蕪湖長江大橋開發(fā)新區(qū)的一條南北向的城市主干道的路基建設(shè)進(jìn)行分析。對于這項道路工程而言，其全長17.87 千米，道路紅線寬為60 米，設(shè)計的行車時速為70 千米每小時，是一種雙向且含有八個行車道的路面。同時，這條主干道的起點在長江工業(yè)園區(qū)的華電大道交叉口，終點至北面的峨山路交叉口。對于這條道路的施工區(qū)域而言，其涉及農(nóng)田、塘溝等不同的地域狀況，同時也存在數(shù)目較大的軟土路基。

2 城市建設(shè)道路中路基設(shè)計策略分析

2.1 挖方路基的設(shè)計

施工人員要先對施工區(qū)域的地形、巖土性質(zhì)、構(gòu)造發(fā)育、水文地質(zhì)條件、邊坡高度等因素進(jìn)行勘測和研究，然后再選擇合適的開挖方法進(jìn)行路塹邊坡坡度的開挖。同時，施工人員要學(xué)習(xí)工程地質(zhì)類比法，并按照以下的設(shè)計原則來對地形進(jìn)行綜合設(shè)計：第一，坡率：弱風(fēng)化至微風(fēng)化層采用1∶0.5～1∶0.75，強風(fēng)化層1∶0.75～1∶1，全風(fēng)化巖石、土質(zhì)及碎石土層則采用1∶1～1∶1.5。第二，對于邊坡高度而言，其一般每八米分為一個等級，坡腳碎落臺和平臺碎落臺的寬度要在2 米范圍內(nèi)。第三，對于路基填筑材料而言，其液限不得大于50，塑性指數(shù)不能大于26。第四，在進(jìn)行路基碾壓時，每層虛方厚度不能大于30cm。

2.2 軟土路基的設(shè)計

（1）施工人員在對地基區(qū)域沿線進(jìn)行填土施工時，要按照施工的規(guī)范和要求來提高填土的壓實度，確保其施工的地質(zhì)結(jié)構(gòu)承載力在100kPa 以上，并對地質(zhì)表層的雜物清除50 厘米的厚度，就可以再次進(jìn)行碾壓工作。如果無法達(dá)到施工的要求，那么就要對其進(jìn)行換填處理，如果遇到雜填土、素填土的路段，那么施工人員就要采用原土翻壓回填或借土回填方法，同時還要確保，在地下水位較高的路段加設(shè)石墊層。如果地質(zhì)情況為淤泥質(zhì)的粘土或軟塑狀粉質(zhì)粘土，那么施工人員就要借助其他地域的土層來填埋。如果在填土過程中要使用到石屑，那么就要確保石屑的質(zhì)量百分率小于10%。最后，如果路基施工區(qū)域在池塘、河流或溝谷路段，那么就要按照施工的設(shè)計要求來進(jìn)行排水處理，并將其進(jìn)行圍堰處理。圍堰的工具要使用黏土的編織袋才能達(dá)到良好的效果，圍堰的堰頂寬為一米，并確保其外邊坡和內(nèi)邊坡都符合施工的要求。同時，施工人員還要按照池塘的土質(zhì)條件和深度來將圍堰頂面的高度設(shè)于水位70 厘米之上，只有這樣才能達(dá)到良好的施工效果。

（2）土路床預(yù)壓及補充碾壓：

在完成路基處理施工后，施工人員要對土路床預(yù)壓并進(jìn)行一定的補充碾壓工作。只有在施工時做好沉降工作，才能降低施工后期產(chǎn)生沉降的可能性，同時還要對軟基層路段進(jìn)行堆載預(yù)壓處理：

①基準(zhǔn)期及容許工后沉降

施工人員在進(jìn)行準(zhǔn)基期施工時，要選擇柔性路面，并設(shè)置路基的使用年限為15 年，一般路段處容許值為30cm，涵洞處為20cm。

②加載速率

施工單位要根據(jù)施工區(qū)域的地質(zhì)條件和地基的強度來制定符合施工要求的施工速率，這樣才能提高路堤填土的安全性能和地基的穩(wěn)定性。相關(guān)人員在進(jìn)行施工速率設(shè)計時，要保證水泥攪拌樁路段在基礎(chǔ)路段高度的四米以下，每月平均填土高度不超過1 米，并按照施工區(qū)域的實際情況做出及時的調(diào)整。

③預(yù)壓期

一般而言，軟基路段的預(yù)壓期為180 天。

④預(yù)壓高度

如果在施工過程中無法進(jìn)行堆載預(yù)壓，那么就要對軟基路段采用沖擊式壓實機這個設(shè)備來對路床頂面進(jìn)行補充碾壓，碾壓的方法為橫向錯輪碾壓且確保碾壓的次數(shù)大于五遍，并對碾壓過后的效果進(jìn)行記錄。在使用沖擊式壓實機碾壓施工結(jié)束之后，施工人員要使用重型鋼輪壓路機來對道路的表面進(jìn)行再次的碾壓，從而提高道路整體的平整度，只有確保路面不再出現(xiàn)沉降的現(xiàn)象，才能開展路面的試驗工作。

2.3 路基分層填筑壓實的工藝設(shè)計

施工人員在進(jìn)行道路路基工程建設(shè)過程中，要格外注意填筑和壓實這兩項施工工序，只有提高這兩道工序的施工質(zhì)量，才能提高路基整體的質(zhì)量，如果在這兩道工序中出現(xiàn)了質(zhì)量問題或存在部分安全隱患和風(fēng)險沒有得到解決，那么就會在道路投入使用之后產(chǎn)生嚴(yán)重的事故，同時也會帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，對于路基建設(shè)而言，施工人員要按照規(guī)定的建設(shè)強度和厚度來對路基建設(shè)進(jìn)行分層施工。在填筑施工時，施工人員要選用質(zhì)量和性能較高的材料。在對路面進(jìn)行壓實時，施工人員要在選擇合適碾壓設(shè)備的基礎(chǔ)上，確保碾壓的次數(shù)符合施工的要求。此外，施工人員還要對碾壓的速率進(jìn)行控制，確保其處于平均狀態(tài)。在完成這項施工后，相關(guān)人員還要對道路的路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，這樣才能有效提高施工完成之后路面的使用質(zhì)量。對于填筑壓實而言，其是路基施工過程中十分關(guān)鍵的一道工序，包含了施工材料的攤鋪和碾壓兩個方面。因此，工程的負(fù)責(zé)人要在施工開展的設(shè)計階段就設(shè)計合理明確的填筑壓實方案。對于道路的攤鋪過程而言，其攤鋪的材料一般使用自卸車來將其運輸?shù)绞┕^(qū)域，然后再按照路基每層松散度的不同進(jìn)行卸料，這樣才能提高路面路基的平整度。如果施工人員沒有進(jìn)行均勻的材料攤鋪，那么就會阻礙后期施工工序和進(jìn)度的開展。路基的碾壓施工也是需要專門的機械設(shè)備，其基本步驟如下：首先要使用推土機對路面進(jìn)行初次的碾壓。再次，在形成初步壓實情況下再利用壓路機進(jìn)行多次的平均碾壓。此外，在路基施工工作開展前，項目的負(fù)責(zé)人要提出有效的施工方案來開展分層填筑壓實階段的施工，方案的內(nèi)容不僅要明確規(guī)定施工的流程和設(shè)備，還要對壓路機碾壓的次數(shù)和速度以及攤鋪的厚度等參數(shù)都要進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)定，只有這樣才能在確保路基施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，提高施工的進(jìn)度和效率，確保工程能夠順利的竣工以及可以及時投入使用。

2.4 路基施工與邊坡防護(hù)方案

對于路基施工而言，其在路塹開挖前要對其進(jìn)行排水處理。排水處理的措施主要有以下幾個方面：第一，路塹開挖前要對施工區(qū)域開挖截水溝，并在土方工程附近建立臨時的排水溝。第二，對排水溝進(jìn)行及時的養(yǎng)護(hù)和維修，確保其流通性能不受到影響。第三，施工人員可以開挖一條縱向坡道來對可能影響邊坡穩(wěn)定性能的地面水和地下水進(jìn)行排水處理。對于路塹開挖而言，其一般使用的方法為通道縱挖法，施工人員可以開挖一條便于機械設(shè)備和車輛運行的通道，這樣能夠為土方挖掘和運輸工作帶來一定的便利。在對道路進(jìn)行填土?xí)r要確保使用的填料符合施工的要求，即液限不大于50，塑性指數(shù)不大于26 且含水量均勻的土料。此外，施工人員還要根據(jù)施工的設(shè)計來采取合理的技術(shù)措施，并檢測合格之后才能開展工作。

3 結(jié)束語

綜上所述，良好的道路路基施工質(zhì)量能夠提高交通運輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性。因此，施工人員在進(jìn)行道路路基設(shè)計工作時，要在能夠提高施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，降低施工的資金投入。此外，優(yōu)秀的道路路基建設(shè)在一定程度上還能提高城市的外在形象，進(jìn)而不僅能夠促進(jìn)城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，還能推進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程。