道路路基及路面设计研究 本文关键词：路基，路面，道路，研究，设计
道路路基及路面设计研究 本文简介：摘要：阐述道路路基及路面的设计原则，进而分析设计要点，包括路基边坡设计、软土路基填土与压实设计、路桥衔接结构的合理性设计，最后对道路路基路面的排水设计进行分析，希望能为今后的道路施工提供借鉴。关键词：路基；路面；排水设计引言随着我国交通事业的迅速发展，近年来道路交通量及车辆超载现象逐年增加，导致道路
道路路基及路面设计研究 本文内容：
摘要：阐述道路路基及路面的设计原则，进而分析设计要点，包括路基边坡设计、软土路基填土与压实设计、路桥衔接结构的合理性设计，最后对道路路基路面的排水设计进行分析，希望能为今后的道路施工提供借鉴。
关键词：路基；路面；排水设计
引言
随着我国交通事业的迅速发展，近年来道路交通量及车辆超载现象逐年增加，导致道路承受荷载次数愈发增多，进而影响了道路的整体质量。究其根源，道路路基和路面的建设质量及设计是影响道路整体质量的主要原因。为了适应道路在使用年限内正常运营的要求，需要不断提高道路建设的标准，这就对道路建设提出了新的要求。对于影响道路整体质量、使用年限的问题，道路路基及路面的设计分析成为重要环节，从而保证人们的出行安全，推动道路建设的可持续发展。
1道路路基及路面设计原则
1.1道路路基设计原则
为了保证道路路基设计的质量，应遵循道路路基设计原则，设计原则如下：（1）保证道路投入运营后，在交通载重、填筑荷载、施工器械等作用下，路基必须是稳定的；同时，道路的既有线路、涵洞、桥台等位置不应出现超出预期的变形。（2）为了避免道路路基沉降不均匀的问题，需要对道路设计使用年限内的路基沉降情况进行有效的控制。我国对高速公路路基沉降控制的标准是，在运营15年～20年之间，普通路段沉降为0.3m，桥头允许沉降0.1m，过渡路段的沉降差不超过2‰[1]。（3）避免道路路基沉降影响涵洞、挡土墙等构造物。路基沉降发生时应立即进行填筑施工作业，待路基沉降完全后，再针对沉降情况采取维修措施。（4）针对地基沉降时间久、软土层厚或者是软土规模较大的特殊地段，应根据实际施工情况，采取强夯、固结排水、高压喷射注浆等方法，确保路基的载重能力。另外，因为不能根据设计要求有效地控制沉降量，需要制定临时修筑、加强道路养护等方案。
1.2道路路面设计原则
道路路面的设计是依据路段的交通量和使用年限等，针对路面结构及其断面集合的综合性设计。首先根据道路等级要求，对其功能和结构进行设计，在满足道路交通量、荷载等基本要求下，增强对路基的保护，进而降低道路维修[2]。道路路面设计首先应保证路面具有一定程度的刚度，避免大变形、沉陷等情况；其次应具有符合要求的强度，有效抵抗车辆荷载的应力，保障路面结构的安全性。还要保证道路路面具有较强的稳定性和耐久性，避免在车辆荷载和自然环境因素的作用下，出现路面破坏、沉降等现象。
2道路路基设计要点分析
2.1路基边坡设计
道路路基的稳定性与其边坡的设计有着密切联系，因此，道路路基边坡坡度的确定是首要工作。道路路基边坡的坡度取决于其所处位置岩石的性质、水文地质、土质等因素和边坡的高度、宽度[4]。对于填挖较大的路段，要严格控制边坡的坡度，进而保证路基的稳定性。护坡道是保障路基稳定的有效措施之一，通过加宽边坡的横向距离，减少边坡的平均坡度。护坡宽度与边坡稳定性成正比，但是护坡道宽度至少为1m。在实际设计中，要协调考虑其合理性、经济性、稳定性。
2.2软土路基填土与压实设计
对于鱼塘、沼泽等特殊路段的填土设计，可以采用将水全部抽出，排出软土土壤，然后用碎石土回填，以此来增加路基的稳定性；其中碎石与土的比例应不低于4:1，碎石的直径不超过10cm，否则在施工过程中会出现孔隙。对于地基是软土的路基施工，为了有效控制沉降，可采用如下方案：（1）施工路段附近有良好的土壤，或者是土壤的水含量达到标准，则可以因地制宜，将良好的土壤回填到软土路段部分。（2）施工路段软土层比较深，且附近的土质较差，土质换填自然不可行，则采用生石灰或者混凝土进行回填，使软土路段的土质尽快凝结。（3）软土路段常年积水且土质流动缓慢，导致排水困难，这就可以用碎石回填，加固路基稳定性。
2.3路桥衔接结构的合理性设计
道路与桥梁衔接结构是道路建设的难点，且目前我国还没有制定统一的结构标准，设计搭板是解决问题的方法之一。道路桥梁路基施工过程中，搭板设计是解决路基和桥梁过渡段平衡的问题，因此，桥梁的搭板平面必须与正常道路路段的路基路面标高一致，保持平行的状态。搭板下填料应采用碎石砾土等，按规定范围填筑或采用土工格栅处理，并保证填料的压实度。
3道路路面设计要点分析
道路路面结构的选择，应该结合地质条件、自然环境等来进行。首先，对施工周围的地质、水文、土壤、气候、交通量等因素进行全面深入的调查，并结合类似道路建设的经验，选取合理的路面结构。但是，在实际道路路面设计过程中，还要考虑线路、人员、运营病害等因素的影响。
3.1道路路面层次设计
按照道路路面层位功能不同，划分为面层、基层、垫层。基层是道路路面的关键层，承受面层传来的载重，并将其扩散到垫层。基层需要有足够的强度与刚度和扩散应力的良好能力。垫层是通过改善土基温度和湿度状况，进而避免基层和面层受到温湿度的变化影响。面层是直接与行车、大气接触的层面，不仅承受行车的荷载，同时也承受自然环境的影响；与其他层相比，其应具有抗变形能力、较高的结构强度，还要具有耐磨、抗滑、平整等性能。在混凝土路面设计中，应注意混凝土板划分，其长宽比控制在1:1.35，并应根据交通量选择合理的土基回弹模量，或对原有路基进行处理达到要求。并在路面厚度设计中考虑磨耗层厚度。在沥青混凝土路面设计中，应注意沥青面层的组合，考虑纵坡等影响采用密﹑开级配等合理的沥青混凝土面层，并注意沥青透层﹑黏层的设置。基层上须设透层，宜设下封层。在近年来的设计中，大都采用了上面层+黏层+下面层+黏层+下封层+透层+基层+垫层的形式。如芦万武公路、宣风至芦溪公路。
3.2道路路面“白改黑”技术
目前，我国的道路路面设计采用的主要是水泥混凝土路面和沥青混凝土路面两种。但是，我国水泥混凝土路面总量巨大，随着交通量的日益增加，该路面破坏严重，其维护翻修的工程量也是巨大的，且由于沥青路面具有行车舒适、噪声小、较强的防滑性能、可回收利用等优势，因此提出了“白改黑”技术。如果旧水泥混凝土路面使用年限长，破坏严重，一般采取将旧混凝土板破碎后作为垫层，再在其上做底基层、基层、沥青面层等；如遇水泥混凝土路面破坏较轻微，仅出现少数板块裂缝、断板，一般采取将裂缝严重或断板挖除后重新铺筑新混凝土板后，再在旧混凝土路面上铺上土工布，加铺沥青面层等。在319国道混凝土路面改沥青路面改造中，就应用了此顶技术。
4道路路基路面排水设计
对排水沟渠进行设置时，尽量与路基及农田水利相结合，在一定情况下，可以加大涵洞孔径，防止农田用水对路基造成恶性影响。在对道路路基进行设计前，需要对当地的地质与水源进行调差，对排水系统进行全方位规划，保障设计与当地条件相互配合。
4.1路面内部排水
地下高水位、地下泉水、截断水层大量涌入到道路内部将会对道路路基等结构造成毁灭性破坏，这些破坏导致路面不能使用，这就需要对路面内部的水进行排出处理，主要是通过路面地下排水系统进行作业，如盲沟、渗沟、渗井等。
4.2路面表面排水
路面表面排水就是将雨水等忽然出现的降水进行有效的排出，保证路面整洁，不影响机动车在路面行驶。对路面排水有两种情况，一是路基横断面是路堑，这样就直接将路面水引流到道路两侧的排水沟内，另一种情况是路径横断面是路堤，这就需要在路肩外侧设置拦水带，在水流处出现时通过拦水带排放到堤坡脚外[5]。边沟设计中应综合考虑自然天气、土质、排水速度等因素带来的影响。边沟施工采用的是填筑方式，确保其内部平整，使边沟水及时排出，以此来避免边沟积水对路基结构造成的影响。具体的设计要遵循相关规范标准，边沟常用的样式是浆砌片石，且路基边坡要达到工程要求，保证水顺利排出。此外，还要结合道路的地质地貌，对边坡坡度适当调整。
5结语
道路建设工程是一个城市形象的直观反映，同时，对人们的日常出行安全有着直接关系。近年来，道路建设得到大力发展。道路路基及路面工程质量与道路整体质量有着直接关系，通过明确设计原则，并对路基边坡、软土等路段和路面结构选取等设计要点深入分析，用科学的方法对道路路基及路面进行设计，对推动我国道路建设具有重要作用。
参考文献：
[1]张蕾.公路工程路基路面设计的分析与探讨[J].工程技术（文摘版），2016（4）：231.
[2]李军.公路路基及路面设计实践分析[J].交通标准化，2013（8）：34-36.
[3]滕海生.改扩建公路路基路面设计存在问题及对策分析[J].科技创新与应用，2012（9）：137-138.
[4]张瑞龙.分析道路桥梁沉降段路基路面施工技术[J].建筑工程技术与设计，2016（19）538.
[5]孙峰起，孙春波.关于道路桥梁沉降段路基路面施工技术的分析[J].建筑工程技术与设计，2016（27）.
作者：黄丽蓉 柳佳 萍乡 单位：市交通规划勘察设计院 萍乡市公路管理所
《道路路基及路面设计研究》
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