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公路工程路基路面设计的分析与研究陆大江

发表时间：2021/6/4 来源：《基层建设》2021年第2期作者：陆大江

[导读] 摘要：随着经济的快速发展，城镇化进程全面加快，人们生活水平的提高，对公路的要求也越来越高，在科技日益进步的前提下，公路设计也有了跨越式发展，全面满足了公众生活需求。

        云南正发建筑工程设计咨询有限公司云南昆明 650000
        摘要：随着经济的快速发展，城镇化进程全面加快，人们生活水平的提高，对公路的要求也越来越高，在科技日益进步的前提下，公路设计也有了跨越式发展，全面满足了公众生活需求。路基路面质量决定了公路的寿命，要全面提升公路质量，才能保证交通便利，公路设计人员要重视设计的科学性与实用性，针对城市发展，全面做好规划。目前，一些城市的公路设计水平不高，往往存在一些问题，影响了交通出行质量，不利于公路交通系统的建立。公路设计人员要全面做好研究与创新，通过系统设计，全面提升公路路基路面设计水平。
        关键词：公路；路基路面；规划设计
        1公路路基设计方法
        1.1在设计中高路堤的处治
        对于高路堤路段，首先应查明地基地质条件，主要包括地基承载力、强度及变形参数，尤其是地下水分布及软弱层位置等情况，其次，要注重路基填料的选择及压实控制。在设计方案中，填石路堤在稳定性和重载车辆通过性验算上均能达到较好的效果，而在施工费用和资金投入方案上则相应减少。对于高路基的设计，采用填料时，应注意选择透水性和抗风化腐蚀性能较好的石料填充高路堤底部。因此，在路堤上、下段施工时，应注意铺设双层土木格栅，以充分保证高路堤填筑时不会发生地基不均匀沉降，同时保证路基施工的稳定性和安全性。
        1.2路基设计中缓坡路基设计
        当公路建设中遇到缓坡道施工时，对于缓坡公路路基的施工设计，由于受路基填方空间范围的限制，或在缓坡道施工中出现路面借方严重的情况，就需要在设计方案中采用加筋陡坡路堤的设计方法。将加筋陡坡堤坝与板桩墙设计相结合，用于缓坡路的基础布置。从而可以在施工中充分保证缓坡路面路基的稳定与安全。该组合设计方案适用于窄坡度路面路基的设计情况，能有效地减少路基借方情况的发生。
        1.3路堑高边坡设计方法
        对险峻地形施工时，遇到路堑高边坡的情况，应充分分析不同的地质环境及施工建设的实际情况，分别采用不同的防护措施，比如骨架植物防护、水泥混凝土空心块护坡、喷射混凝土防护、锚杆挂网喷射混凝土防护、护坡、护面墙防护、锚索（锚杆）框格梁防护等加固方法。当公路建设中遇到滑坡、崩塌等易发区时，应对坡度进行清理，适当开挖减缓坡度，同时设计相应的防滑墙、抗滑桩并结合锚杆、锚索进行加固作业。
        1.4公路路基的排水设计
        公路施工中，一般都会发生路基施工质量和强度受排水影响的情况。与此同时，路基施工与防水工作的开展有着密切的联系。公路路基建设中，会出现大量的病害，在各种病害发生原因中，水的作用最为突出。在公路设计中，对于路基排水性能的相关设计应予以重视。在路基排水设计上，应结合路面上部排水与下部排水设计相结合的设计理念。公路路面积水应在设计中充分考虑，不应超过路面之下路基施工范围的积水，要注意避免路面设计中的水漫过路面，使路面积水集中在同一部位，甚至出现下渗现象。当进行路基施工设计时，若在路基施工过程中出现地下水的情况，应采取相应的设计方案，对地下水进行阻断，并将地下水引至路基施工工程以外的地方。公路工程设计中，应充分调查研究建设项目的自然环境和地质环境。公路路基工程地质条件调查，必须了解地下水源的分布状况，以及公路路基工程地质结构成分。对施工条件较复杂的地段，应重点对其进行整体规划。综合考虑路基排水、桥涵布置合理。

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        2强化沥青路面设计质量的改进措施
        2.1科学优化设计控制指标
        （1）对国内外公路建设企业的沥青路面设计模式进行参考学习，根据企业实际技术水平对控制指标数值进行优化，例如在处理车辙问题时，要对路基的重复荷载作用进行分析，结合路基垂直应变系数，准确判定水平拉应力作用下路基与路面的变化情况，将相关范围代入到沥青路面的应力测试中，对混合料的级配方案进行调整，以此来提升沥青路面的应用质量。（2）对公路工程的经济因素、环境因素等进行综合分析，提升控制指标项目质量要求的契合性，使路面设计结果更加合理，这样才能有效推进沥青路面工程的施工进程。
        2.2明确材料参数情况
        对于沥青路面设计材料的回弹模量而言，通常情况下要对静态环境下的变化系数进行分析，并且将抗压模量作为参考指标，对路面设计参数进行调整，使沥青路面在不同应力情况下都能够保证应用质量。因此，在对路基与路面的回弹模量进行测算时，要以沥青路面的设计控制指标为基础，将相关数值代入到回弹数量计算模板中，借助动态弯沉系数与测振数值，对材料的参数情况进行判定，并且在沥青混合料的配比设计中，将材料参数代入到设计模板中，这样可以得到沥青路面结构稳定性与应力情况，再次借助动态仪对材料参数进行对比分析，可以保证沥青路面设计方案的真实有效。
        2.3革新沥青路面设计标准
        针对沥青路面的设计指标内容进行优化完善，保证路面设计指标体系可以兼容沥青路面结构、材料特性以及结构特性等要求。由于公路工程涉及范围比较广泛，尤其是公路工程需要在不同环境下进行施工，为应对不同的环境影响因素，还要选择针对性的沥青路面设计方案，而沥青路面的整体设计标准则要包含多种方案设计原则与控制指标。例如根据设计指标对沥青面层的疲劳开裂情况进行分析，计算出破坏水平拉应力的具体数值，或者将路面车辙问题进行相应的控制指标转化，这样可以从数据参数层面，提升沥青路面设计方案的可行性，为混合料的级配方案提供数据支持。
        2.4保证沥青混合料级配方案的可行性
        沥青混合料的原材料质量与级配方案都会影响到沥青路面的施工质量，因此要从级配方案的分析工作入手，例如在选择密集配合混合料时，要选择粗型密集沥青混合料，同时还要考虑夏季与冬季的温度差异，提升级配方案的抗温度应力能力以及抗开裂能力。当级配方案的设计孔隙较小时，则要以细型密集沥青混合料为主，强化沥青路面与路基的结构稳定性，加强各路面结构之间的契合程度，尽量保证级配范围为S型，使沥青混合料的级配方案始终处于中等或偏离水平。
        2.5严格要求施工材料质量
        最后要从沥青路面的施工原材料入手，一方面要对沥青混合料的应用质量提出明确要求，根据不同路面施工方案，提出不同的级配方案。另一方面则要对公路工程施工中的所有材料质量提出严格要求，具体内容如下（1）在公路中选用改性沥青，或者根据情况选择透水沥青混凝土路面，这两种沥青材料比传统沥青材料具有更好的应用效果，尤其是透水沥青混凝土里面，可以快速排除公路积水，避免对路面与路基造成的腐蚀与压力负荷。（2）沥青路面施工材料应从入厂检验和储存管理两方面着手，在入厂检验环节，根据材料的性能、强度、尺寸等要求，对材料进行全方位的检验，如发现质量问题，应及时报告，对不合格材料应予以更换。在材料的储存管理阶段，应保证库房的整体环境，根据材料的性质定期进行检查，并在施工材料投入生产之前进行最终确认。（3）从后期养护工作入手，对路面的渗漏性能和降噪性能提出要求，冬季施工时，由于表层孔隙堵塞，会降低路面的防滑能力，因此在设计方案中要规定沥青路面的管养环境。
        3结语
        在公路工程路基路面设计中必须综合分析各项影响要素，根据工程实际情况，并严格按照公路工程相关技术规范要求进行设计，从而才能够保证路基路面设计的合理性与科学性，增强公路路基路面稳定性与安全性。
        参考文献：
        [1]张可．关于公路工程路基路面设计的分析[J]．黑龙江交通科技，2019，42（2）：66-67.
        [2]王以全.沥青路面设计中存在问题分析及解决措施[J].名城绘，2019（7）：91-91.
        [3]黄湘宁，洪雄杰.探析高速公路路基设计及软土地基处理[J].江西建材，2018（6）：23-24.