公路工程路基路面規(guī)劃設(shè)計(jì)研究

胡睿

鎮(zhèn)江市公路事業(yè)發(fā)展中心 江蘇 鎮(zhèn)江 212028

對(duì)路基路面進(jìn)行合理科學(xué)的設(shè)計(jì)能夠有效提升道路使用的實(shí)際年限。在進(jìn)行實(shí)際的公路工程路基路面規(guī)劃設(shè)計(jì)工作中，需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的各種因素加以全面的考慮，選擇使用新技術(shù)、新設(shè)備開展規(guī)劃設(shè)計(jì)工作，保證公路實(shí)際投入使用后能夠滿足城市交通運(yùn)輸需求，道路的質(zhì)量對(duì)于城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮著重要作用。

1 公路工程規(guī)劃設(shè)計(jì)遵循原則

公路工程項(xiàng)目包括道路縱橫斷面、平橫斷面設(shè)計(jì)、道路配套設(shè)施以及路基路面工程。對(duì)于路基路面的設(shè)計(jì)必須按照公路工程整體規(guī)劃原則開展設(shè)計(jì)規(guī)劃工作，設(shè)計(jì)原則主要包括以下幾個(gè)方面：

第一，對(duì)于路基路面的規(guī)劃設(shè)計(jì)需要滿足城市整體規(guī)劃，對(duì)道路交通進(jìn)行合理、科學(xué)的設(shè)計(jì)，對(duì)于土地的應(yīng)用需要滿足城市交通運(yùn)輸?shù)男枨螅枰獙?duì)城市道路交通對(duì)土地開發(fā)的促進(jìn)作用以及強(qiáng)度制約作用加以充分地發(fā)揮，對(duì)城市用地布局加以完善、優(yōu)化，提升城市運(yùn)轉(zhuǎn)效能，對(duì)城市環(huán)境加以改善，為群眾提供經(jīng)濟(jì)、高效、舒適、無公害、交通便利、安全的生活環(huán)境。

第二，對(duì)于路面路基的規(guī)劃設(shè)計(jì)需要按照市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)律，在進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)工作時(shí)需要對(duì)城市的經(jīng)濟(jì)水平加以充分的考慮，發(fā)展城市公共交通，使城市形成公共交通與個(gè)體交通優(yōu)勢(shì)相互補(bǔ)充的客運(yùn)網(wǎng)絡(luò)。

第三，需要對(duì)道路的無障礙設(shè)計(jì)加以考慮，確保殘疾人士或者行動(dòng)不方便人員能夠方便、安全的應(yīng)用道路，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、環(huán)境效益相互結(jié)合目的。

第四，城市道路建設(shè)需要與基礎(chǔ)設(shè)施相互結(jié)合，同城市主干道結(jié)合，其中基礎(chǔ)設(shè)施包括給水管線、污水管線、雨水管線、電力光纖、電信電線等，同城市的綠化設(shè)施以及道路灌溉、交通信號(hào)燈、路燈、景燈設(shè)施等相結(jié)合[1]。

2 公路工程路基設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

2.1 填土和壓實(shí)設(shè)計(jì)

特殊路基的填土設(shè)計(jì)，例如沼澤、河塘等填土設(shè)計(jì)，首先應(yīng)當(dāng)將其中的水分抽干，對(duì)淤泥等軟泥土壤進(jìn)行徹底的清理，之后利用碎石土進(jìn)行回填工作，提升路基堅(jiān)固度。土與碎石比例應(yīng)當(dāng)控制在2/8，碎石的選擇應(yīng)當(dāng)將其直徑控制在10厘米以下，如果碎石直徑過大會(huì)導(dǎo)致回填產(chǎn)生過多、多大縫隙。對(duì)于軟土地基回填施工，地基地沉降設(shè)計(jì)屬于重點(diǎn)內(nèi)容，這類特殊地基，對(duì)于設(shè)計(jì)方案的編制需要對(duì)多方面問題加以充分的考慮，并根據(jù)問題制定相關(guān)的處理措施：首先若區(qū)段周圍具有土質(zhì)比較好或含水量達(dá)到要求的土壤，可就地取材進(jìn)行回填工作；其次若周圍土質(zhì)普遍較差，同時(shí)軟土層比較深，通過土質(zhì)換填違背經(jīng)濟(jì)原則，所以可以考慮應(yīng)用混凝土或者生石灰進(jìn)行回填工作，讓軟土區(qū)域的圖紙能夠較快凝固；最后如果區(qū)段長期處于積水、土質(zhì)流動(dòng)較為緩慢、排水困難情況，則需要通過填石措施加固地基。

另外在進(jìn)行填土壓實(shí)設(shè)計(jì)時(shí)需要對(duì)路基的平整度加以考慮，因?yàn)槁坊鶎儆诘缆分匾M成部分，路基的穩(wěn)定性對(duì)路面的穩(wěn)定性造成直接的影響，所以在設(shè)計(jì)以及施工方面都需要確保路基的質(zhì)量，對(duì)于面層平整度的控制直接影響著行車的舒適以及安全，因此需要加強(qiáng)對(duì)平整度的控制，對(duì)于不同基層需要不同對(duì)待。以石灰穩(wěn)定土作為基層，對(duì)于平整度的要求較低，因此采用該材料容易對(duì)平整度進(jìn)行控制，通過應(yīng)用平地機(jī)刮平，達(dá)到平整度要求即可。通過應(yīng)用水泥碎石作為基層對(duì)于平整度的控制相比于應(yīng)用生石灰較為困難，同時(shí)要求也比較高。另外水泥碎石對(duì)平整度具有較大的影響。在應(yīng)用水密類穩(wěn)定材料時(shí)需要對(duì)攤鋪長度以及壓實(shí)程序加以設(shè)計(jì)，在應(yīng)用攤鋪機(jī)開展基層攤鋪工作時(shí)需要對(duì)攤鋪的寬度加以注意，如果攤鋪過寬會(huì)導(dǎo)致布料機(jī)轉(zhuǎn)速加快，造成兩側(cè)混合料利息，對(duì)平整度、成型造成影響[2]。

2.2 排水設(shè)計(jì)

當(dāng)路基具有較多水分時(shí)，會(huì)對(duì)公路工程強(qiáng)度以及硬度造成一定的影響，如果情況嚴(yán)重會(huì)造成路基出現(xiàn)侵蝕情況，對(duì)路基的長期使用造成影響。因此需要加強(qiáng)路基的排水設(shè)計(jì)，對(duì)侵蝕等問題加以避免。在公路工程中排水設(shè)計(jì)應(yīng)用較多的便是邊溝設(shè)計(jì)，在進(jìn)行實(shí)際的路基排水設(shè)計(jì)時(shí)需要對(duì)地形因素加以充分的考慮。對(duì)邊溝的尺寸設(shè)計(jì)加以合理的把握，對(duì)邊溝附近的地勢(shì)、土質(zhì)、水流速度加以綜合考慮。其中邊溝設(shè)計(jì)中最為常見的便是梯形開口設(shè)計(jì)。按照公路工程路基規(guī)劃設(shè)計(jì)要求對(duì)邊溝進(jìn)行設(shè)計(jì)。另外需要保證邊溝內(nèi)部平整性，使其坡度達(dá)到規(guī)范要求，將水流引入附近渠道，達(dá)到最為良好的效果。

2.3 軟基處理

堤坎軟基處理需要對(duì)堤坎位置分層填充，在進(jìn)行填充工作前需要在底層使用大于或者等于50厘米的透水性材料，例如砂礫土等，對(duì)底層進(jìn)行充分地碾壓，確保土層均勻度和壓實(shí)度。如果地面自然縱坡和橫坡為5/1時(shí)需要將其設(shè)計(jì)為臺(tái)階形式，保證壓實(shí)度滿足規(guī)范要求。對(duì)于路塹軟基的處理，首先需要將路槽中軟土土質(zhì)挖出，然后利用專業(yè)設(shè)備對(duì)摻入生石灰的軟土土質(zhì)進(jìn)行充分地?cái)嚢瑁瑦炓惶煸龠M(jìn)行一次攪拌，反復(fù)重復(fù)此步驟直到濕土和生石灰充分融合，之后進(jìn)行碾壓，在進(jìn)行碾壓時(shí)需要保證密實(shí)度。對(duì)于含水量較高的軟基進(jìn)行處理時(shí)首先需要挖出土壤，進(jìn)行晾曬，等土壤的含水量滿足使用實(shí)際需求時(shí)，將土壤回填至施工路段，并加入適量的生石灰碾壓，碾壓工作結(jié)束后對(duì)壓實(shí)度進(jìn)行檢測(cè)。

3 公路工程路面設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

3.1 排水設(shè)計(jì)

對(duì)于路面的排水設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)選用橫向漫流方式，通過這種形式的設(shè)計(jì)能夠確保路面的水能夠順著縱坡、橫坡漫流而下，進(jìn)入到排水溝，降低因?yàn)榉e水原因?qū)β访嬖斐傻膿p害。另外需要保證在暴雨天氣公路工程能夠良好排水，對(duì)于填方段，通過集中排水和分散排水方式完成。如果填土高度不大于4m，則盡量選擇使用分散排水方式，如果填土高度大于4m，則盡量選擇集中排水方式，從而確保公路運(yùn)營的穩(wěn)定性。

3.2 結(jié)構(gòu)施工設(shè)計(jì)

在對(duì)公路工程規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)路面的最終完工效果造成直接的影響，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要主要的施工環(huán)節(jié)加以充分的考慮。路面的施工包括瀝青和混凝土施工，在路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中混凝土是重要的材料。對(duì)公路工程附近實(shí)際交通量和地理環(huán)境進(jìn)行考察分析，對(duì)路面的承載力進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算。分塊施工將硅酸鹽水泥和小型的砂石加以充分的混合，能夠有效提升路面的硬度和強(qiáng)度，同時(shí)可以提升路面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。使用瀝青進(jìn)行路面施工是特有步驟，如果公路工程現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境比較潮濕，則需要應(yīng)用高強(qiáng)度材料，瀝青具有較為良好的穩(wěn)定性，對(duì)設(shè)備進(jìn)行合理攤鋪，對(duì)于瀝青路面施工發(fā)揮著重要作用[3]。

4 公路工程路基路面的規(guī)劃設(shè)計(jì)案例分析

工程西起A東路，向東延伸至B大道，在規(guī)劃范圍中存在現(xiàn)狀道路一條，該道路寬為6至7m，路面為水泥材質(zhì)。規(guī)劃道路和B大道相接位置已經(jīng)按照規(guī)劃建設(shè)。A北路所經(jīng)過的區(qū)域地形存在起伏，設(shè)計(jì)高程為22.3至32.5m，在道路中心線的北側(cè)，有寬5m，長200m的明渠。

該工程春濕秋旱，夏季炎熱，并且多雨，多級(jí)寒冷，少雪，氣候主要特點(diǎn)是降水充沛，平均氣溫為16℃，最高氣溫為40.3℃，最低氣溫為－16.4℃，每年絕對(duì)濕度為平均為15.2濕度系數(shù)0.9，大氣影響急劇深度1.26m，風(fēng)力最大為八級(jí)，風(fēng)速為26.5m/s，對(duì)各種因素加以考慮，公路自然區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)為Ⅳ3類。

4.1 公路工程路基路面平面設(shè)計(jì)

對(duì)于平面線形的設(shè)計(jì)主要包括直線、緩和曲線、圓曲線等，其中最為重要的是直線的長度、圓曲線的半徑、緩和曲線的長度、平曲線的長度、行車的視距，從而確保行車舒適性，對(duì)于平面線形的設(shè)計(jì)是保證線形的軌跡能夠和汽車行駛的軌跡符合，從而實(shí)現(xiàn)行車的舒適和平順。另外對(duì)于線形的設(shè)計(jì)需要根據(jù)地形的實(shí)際情況加以設(shè)計(jì)，減少對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的污染破壞，在遵循經(jīng)濟(jì)性、安全性的基礎(chǔ)上加強(qiáng)對(duì)線形美觀的設(shè)計(jì)。

其中A北路的中心線按照規(guī)劃設(shè)計(jì)所提供坐標(biāo)敷設(shè)，設(shè)計(jì)起點(diǎn)樁號(hào)0+010到B大道0+374.81，和B大道接順。項(xiàng)目全長為342.01m。在0+090樁號(hào)位置設(shè)計(jì)平曲線，半徑為500，樁號(hào)為0+160-0+280。在右機(jī)動(dòng)車道設(shè)置擋土墻，將人行道和非機(jī)動(dòng)車道設(shè)置為非機(jī)動(dòng)車道，方便行人以及緊急車輛通行。

道路的技術(shù)指標(biāo)為Ⅰ級(jí)，車速設(shè)計(jì)為40km/h，路面荷載計(jì)算為BZZ-100，路面的結(jié)構(gòu)達(dá)到臨界狀態(tài)預(yù)期為30年，交通量飽和狀態(tài)為15年。地震基本烈度設(shè)計(jì)Ⅵ度，動(dòng)峰值加速度設(shè)計(jì)為0.05g，會(huì)車視距設(shè)計(jì)為80m，停車視距設(shè)計(jì)為40m。

4.2 縱斷面的設(shè)計(jì)

按照規(guī)劃設(shè)計(jì)B大道的道路沿線以及高程通過地場(chǎng)平高，設(shè)計(jì)A北路高程為22.1至22.8m，道路的縱坡設(shè)計(jì)為0.3258%。

4.3 路基設(shè)計(jì)

車行道：填方為0至80cm，為93%，80至150cm，為90%，150cm以下90%，挖方為0至30cm，93%。人行道：填方路段路槽下0至80cm，90%，80cm以下，87%。挖方路槽下0至30cm，90%。土基的回彈模量高于20MP，彎沉小于等于300。按照工程現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件以及土層分布對(duì)地基加以設(shè)計(jì)。

4.4 路面設(shè)計(jì)

對(duì)于路面的設(shè)計(jì)需要按照機(jī)動(dòng)車道、非機(jī)動(dòng)車道以及任性大進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。其中機(jī)動(dòng)車路面設(shè)計(jì)為fr為5.0MP，厚度22cm，水泥混凝土路面使用水泥穩(wěn)定碎石，厚度為30cm。對(duì)于非機(jī)動(dòng)車道的路面設(shè)計(jì)為fr為4.5MP，厚度18cm，水泥混凝土路面使用水泥穩(wěn)定碎石，厚度為20cm。對(duì)于人行道路面設(shè)計(jì)使用C30，厚6cm的水泥混凝土材質(zhì)的彩色步磚。使用M10，厚為2cm的水泥砂漿以及15cm厚的水泥穩(wěn)定碎石。對(duì)于混凝土的選擇為42.5硅酸鹽水泥。在進(jìn)行路面施工后需要機(jī)動(dòng)車道路面混凝土抗折達(dá)5.0MP，非機(jī)動(dòng)車道路面混凝土抗折達(dá)4.5MP，使用水泥穩(wěn)定碎石在七天后進(jìn)行測(cè)試，需要在飽水狀態(tài)下，抗壓強(qiáng)度高于3.0MP。

總結(jié)

綜上所述，公路工程路基路面的設(shè)計(jì)對(duì)于公路后期的實(shí)際使用效果存在必然的影響，在進(jìn)行規(guī)劃工作時(shí)需要對(duì)材料、氣候環(huán)境、地質(zhì)等方面加以考慮，在確保安全的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)完善路基路面設(shè)計(jì)和排水，保證工程的建設(shè)能夠符合實(shí)際情況，加強(qiáng)質(zhì)量控制管理，充分發(fā)揮公路的作用，為交通行業(yè)以及當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展提供設(shè)施保障。