探究公路路基設計中存在的問題

（四川通惠公路勘測設計咨詢有限公司，四川 巴中 636000）

1 公路路基設計中存在的問題

在設計中，公路路基也存在著諸多問題，具體如圖1所示。

圖1：路基設計中存在的問題

1.1 路基高度

路基高度對于挖方路基指的是開挖的深度，填方路基指的是填筑的高度，從本質(zhì)上講路基設計標高與原地面標高的差值就是路基的高度。路基高度在道路全壽命周期內(nèi)都占據(jù)著至關重要的地位，同時它對路基整體的穩(wěn)定性方面也會有重要的影響，此外路基的填筑高度還會直接影響工程的造價。故而在路基高度的設計過程中需要注意以下幾個方面，首先為了能夠極大程度的提高公路運營過程的安全性以及穩(wěn)定性，需要在設計路基高度時使得路基的設計高度與橋涵洞口的高度保持一致；其次，路基高度還應該因地制宜，在設計路基高度時需要結合當?shù)氐牡匦蔚刭|(zhì)條件，主要包括當?shù)氐耐临|(zhì)條件。據(jù)研究表明，大多數(shù)情況下路基路面所出現(xiàn)的開裂、凹陷等病害均是由路基高度不合理而引起的。例如在路基所處的環(huán)境中如果有地下水的存在，則應該適當降低路基高度，以免出現(xiàn)加速路基沉降的問題。此外路基高度的設計還應當嚴格遵守相關的規(guī)范，不同等級的公路其路基高度的要求也是有所差異的，路基的高度需要能夠防御洪水、泥石流等災害所造成的災害，在公路運營的過程中即使發(fā)生災害，依舊能夠保證通車不受到阻礙[1]。

1.2 路基填挖交界處

路基填挖交界處是最容易發(fā)生病害的區(qū)域之一，在該區(qū)域進行設計的過程中經(jīng)常會面臨以下諸多問題，例如路基整體的穩(wěn)定性較差、建筑材料質(zhì)量不合格、地基固結施工水平低。在實際的工程中，這種問題會引起公路填挖交界處路面不均勻下沉，甚至塌方，進而阻礙公路的正常運行。因此對路基填挖交界處的穩(wěn)定性進行進一步的加強，是在設計過程中注意的一個方向[2]。

1.3 路基填料

路基填料種類的不同，同時路基還會受到交通荷載、溫度和濕度等方面的影響，最終會造成其工程性質(zhì)的變化機理十分復雜。根據(jù)液限、粒度以及塑性指數(shù)這幾方面的指標，能夠將路基土劃分為砂礫土、重黏土、砂性土、砂土、粉性土等幾大類。砂性土中除了具有黏性較大的泥土，還有粒度較大的粗顆粒，這會增強路基填料的水穩(wěn)性以及透水性，其可謂是最理想的路基填料。砂土的優(yōu)點是具有優(yōu)良的水穩(wěn)性以及透水性，所以其含水量發(fā)生變化時，不會導致其強度發(fā)生明顯變化。但是它的缺點是填料的黏性較小，所以在使用的過程中建議將其與粘性大的填料混合使用。對于重黏土，它的塑性大于40，塑性、膨脹性、粘結性但是其透水性較差。粉性土的水穩(wěn)性較差，遇水極易呈現(xiàn)稀泥狀，所以在路基的填筑中最好不要使用[3]。

1.4 路基排水設計

在公路排水設計的過程中需要考慮較多的因素，除了需要保證設計方案的合理性和可行性，同時在設計的過程中還要考慮當?shù)氐淖匀坏乩憝h(huán)境、氣候條件、降雨量、土質(zhì)以及邊坡的坡度等自然因素以及施工企業(yè)的技術水平和施工方案等技術因素。在公路路基排水設計中也存在著諸多問題，首先例如拐彎段的排水設計是排水設計中問題最多的部分，尤其對于道路急轉彎的區(qū)域，水分在短時間內(nèi)蒸發(fā)排出比較困難，所以水分一旦在排水管道里面積累，極有可能會使其回流到路基中；其次，在拐彎處的排水設計標準往往要高于其他區(qū)域，但是大多數(shù)的企業(yè)在設計的過程中并未能夠注意這些細節(jié)，因而導致公路在運營的過程中效果較差。路塹邊坡在設計中的要求也較高，其主要的原因是如果路塹邊坡的排水不及時，將會被積水不斷沖刷，使得路塹遭受較為嚴重的淺層剝蝕等問題，但是大多數(shù)的路塹邊排水均會受到各種外界因素的影響，導致其設計不當，使路基遭到較大的破壞。路基排水設計不當會引發(fā)一系列問題，首先水的不及時排出會導致公路路面產(chǎn)生積水，且隨著時間的推移，部分水會滲入到路基深層中，如果路基填料再選擇不當，就會導致含水量的增加進而降低路基土的強度，減小公路的承載力，久而久之很容易使得路面出現(xiàn)塌陷的情況。此外如果此時路面還存有積水就會使得駕駛員很難判斷路面凹陷的程度，引發(fā)交通事故。在鹽分較高的地區(qū)，水分不斷的蒸發(fā)，在蒸發(fā)的過程中將鹽分帶到了路面，土體中流失的鹽分就會形成裂縫，降低了路基的承載力。而鹽分也會腐蝕路面，降低路面的壽命。在坡度較大的山區(qū)，水分不能夠及時排出，容易形成滑坡危害[4]。

1.5 邊坡防護

邊坡防護設計的方法種類較多，但是需要因地制宜，不可一概而論，如若選用的邊坡設計方法不合理，則會影響路基邊坡的質(zhì)量，進而縮短公路的使用壽命。邊坡防護的設計參數(shù)不準確能夠很大程度的降低防護質(zhì)量，增加交通運輸安全隱患。其次在邊坡的防護中，一些設計人員盲目選用廉價、劣質(zhì)材料，只是注重經(jīng)濟，而忽略了質(zhì)量，威脅公路工程的施工安全。

2 提高公路路基設計效果的措施

2.1 因地制宜

不同的工程所處的地形地質(zhì)狀況、土質(zhì)情況、氣候條件也有較大的差異，所以在設計工作之前，一定需要對當?shù)氐木唧w情況進行詳細的調(diào)查，根據(jù)項目的具體特點，依照存在的問題進行系統(tǒng)的綜合的分析，做好因地制宜。同時在設計的過程中，一方面需要以設計規(guī)范作為基礎，另一方面也要從實際出發(fā)，對不同的環(huán)境以及土體特性進行分析，并根據(jù)路線不同段落的差異性，制定合理的設計方案。

2.2 重視高度設計

根據(jù)相關規(guī)定的標準來加強路基高度的設計要求。公路的等級不同，所以其路基高度的制定也需要參考公路的等級，同時還需要加強工程項目與地域環(huán)境契合度，確保在源頭上做到對路基的強化穩(wěn)固。

2.3 嚴格取材

在路基設計中需要重視路基填料的選取，對于不同的項目，根據(jù)工程的具體特點合理的選擇不同的填料，重視砂土的塑性以及粒徑等指標。在設計中需要重點考慮填筑材料的強度、透水性、粒徑大小，同時還需要結合工程的實際情況，合理的設計填筑的厚度，確保材料能夠最大限度的發(fā)揮出應有的效果。

2.4 科學規(guī)劃排水系統(tǒng)

關注國家對于拐彎路段的設計標準，在該區(qū)域，排水的設計要呈現(xiàn)出圓弧型的狀態(tài)，且圓弧的半徑宜大于10m，這樣才能達到更好的排水效果，同時排水設施的半徑也不宜過大，長度最好小于500m，因為過長的排水設施不利于水分的蒸發(fā)與排泄，同時還會造成水分的聚集。此外，還需避免在急轉彎處設置排水設施，以防水分不宜排出。為了減少路基的地下水，在設計路基時需要注意防止水分由隔離帶下滲，所以往往在隔離帶處設置防滲層，除此之外還需要在防滲層的兩側每間隔一定的距離設置一段排水管道，引導水分流向路基兩側的排水溝中。在路基邊坡處的排水，建議在路基兩側修建排水溝，根據(jù)路基邊坡兩側以及中間隔離帶的綜合水量來確定排水溝的尺寸。

2.5 加強坡面防護

公路坡面防護的設計種類繁多，主要分為兩類，其一為鋼筋混凝土傳統(tǒng)加固式，其二為植物生態(tài)防護式。在防護類型的選擇時，需要根據(jù)項目所在地的特點以及預算成本，水泥混凝土的加固方法，雖然能夠在防護的初期達到較好的效果，但是時間的推移，容易造成鋼筋腐蝕，混凝土老化等問題，其防護效果驟減；此外這種防護形式也破壞了環(huán)境的協(xié)調(diào)性，不夠生態(tài)環(huán)保。而植物生態(tài)防護的方式更為綠色，更加復合現(xiàn)如今的發(fā)展理念。在路基防護設計過程中，還應當充分考慮路基穩(wěn)定性、環(huán)保型以及經(jīng)濟性的因素，達到效益的最大化。

3 結語

綜上，從路基高度設計、填挖交界處設計、路基填料設計、路基排水設計以及路基邊坡設計等方面整理了公路路基設計中存在的問題并進行了系統(tǒng)的分析，同時針對所指出的問題提出了相應的解決措施，為路基設計提供一定的參考。