淺議道路路面路基設(shè)計(jì)

1、淺議道路路面路基設(shè)計(jì)侯峰南京市市政設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司江蘇省南京市210008摘要：路基路面設(shè)計(jì)的重要性從項(xiàng)目中只能看到其中的一小部分，在具體項(xiàng) 目設(shè)計(jì)中，我們要參照相關(guān)規(guī)范、規(guī)程和已建成的道路等作為參考，使設(shè)計(jì)作品 即滿足使用性、功能性要求，乂能成為利民、為民的形象工程關(guān)鍵詞：外業(yè)勘測(cè)；路面路基；設(shè)計(jì)1、道路外業(yè)勘測(cè)分工設(shè)計(jì)一條道路，首先要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)調(diào)查，現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)時(shí)一般分為路線組、路 基路面組（有些地方也叫地調(diào)組）、橋涵組三個(gè)，路線組顧名思義是定下線位， 然后現(xiàn)場(chǎng)放線，這樣其他組才能進(jìn)行勘測(cè)調(diào)查；橋涵組是根據(jù)線位確定需要設(shè)橋 梁、涵洞的位置；而路基路面組和其他兩組都有關(guān)聯(lián)，在線位未定下來

2、之前，它 需要收集全當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)資料，用于確定路線線位設(shè)計(jì)是否合理，線位內(nèi)是否有地 質(zhì)不良地段，如果能夠避讓盡量避開，若不能則需要對(duì)路線縱坡提出要求。而在 外業(yè)調(diào)查排水時(shí)，需要和橋涵結(jié)合好，同時(shí)把因?yàn)榕潘枰鲈O(shè)的涵洞及時(shí)提供 給橋涵組，便于橋涵組的外業(yè)調(diào)查。2、路基路面外業(yè)調(diào)查內(nèi)容路基是按照路線位置和一定技術(shù)要求修筑的帶狀構(gòu)造物，也是路面的基礎(chǔ), 其承受著由路面?zhèn)鬟f下來的行車荷載。路基在設(shè)計(jì)之前，應(yīng)做好全面的調(diào)查研究, 在外業(yè)調(diào)查階段，路線位置定下來后，一是要收集路線所在地區(qū)的區(qū)域地質(zhì)、水 文、氣象、地震等資料；對(duì)于改建公路，還應(yīng)收集舊路路況資料及當(dāng)?shù)蒯槍?duì)路基 病害所做的方式、方法，這些資料在

3、后期設(shè)計(jì)中是很重要的參考資料。二是，根 據(jù)道路等級(jí)、地質(zhì)條件、業(yè)主要求等選擇適當(dāng)?shù)穆坊鶛M斷面形式和邊坡坡度。三 是，沿線調(diào)查時(shí)，根據(jù)線路位置確定大致的填方、挖方段落及填挖高度；確定特 殊路基、不良地質(zhì)段落，便于給地質(zhì)鉆探提供增設(shè)鉆孔的位置，而且要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng) 實(shí)際情況提出合理的處理方法；確定排水、防護(hù)的段落；確定平交、村屯段落; 根據(jù)沿線的土質(zhì)情況，選取土場(chǎng)、棄土堆、砂石料場(chǎng)的位置；根據(jù)地形、地貌、 水文等選取施工駐地、拌和站、預(yù)制場(chǎng)等地方；調(diào)查沿線的水田、旱田、林地、 i口路等段落，確定清除表土的深度；調(diào)查當(dāng)?shù)夭牧系脑靸r(jià)信息等。3、路基路面內(nèi)業(yè)設(shè)計(jì)外業(yè)資料齊全后就是內(nèi)業(yè)設(shè)計(jì)，內(nèi)業(yè)設(shè)計(jì)主要是根據(jù)路

4、線的平、縱、橫進(jìn)行 工程數(shù)量的計(jì)算。在計(jì)算前，首先要按照外業(yè)調(diào)查資料一一核實(shí)路線縱斷、橫 斷設(shè)計(jì)是否合理，如果沒問題了才可以進(jìn)行下一步的計(jì)算。路基的橫斷面布置、 超高、加寬、壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)與壓實(shí)度、填料強(qiáng)度要求、路面材料要求等均按照相關(guān)規(guī) 范規(guī)定執(zhí)行即可。路基設(shè)計(jì)主要是排水、特殊路基的處理、防護(hù)與支擋，對(duì)于改 擴(kuò)建公路還涉及新i 口路結(jié)合處理等問題。3.1路基的排水設(shè)計(jì)路基排水是根據(jù)地形、地勢(shì)、沿線土質(zhì)、地面縱坡、橫坡等因素進(jìn)行綜合排 水設(shè)計(jì)，路基排水設(shè)計(jì)應(yīng)防、排、疏結(jié)合，并與路面排水、路基防護(hù)、地基處理 以及特殊路基地區(qū)的其他處治措施相互協(xié)調(diào)，形成完善的排水系統(tǒng)。二級(jí)及二級(jí) 以下公路路面排水一般采

5、用散排方式，通過路拱坡度直接將路面上的水流排出, 高速及一級(jí)公路路面排水主要根據(jù)分隔帶寬度、綠化要求、交通安全設(shè)施的形式、 分隔帶表面的處理方式等因素選擇不同的排水方案。3.2特殊路基的設(shè)計(jì)特殊路基是道路設(shè)計(jì)中需重點(diǎn)考慮的問題，設(shè)計(jì)中應(yīng)綜合考慮地質(zhì)和環(huán)境等 因素對(duì)路基的影響，以及這些因素的發(fā)展，通過綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，因地制宜, 采取合理的整治方案和有效的工程措施，如果分期整治，應(yīng)保證在各種因素的變 化過程中不降低路基的安全度。目前工程常用的軟土地基處理方法主要有淺層置換法、排水固結(jié)法、復(fù)合地 基加固法、路堤處理等。1）淺層置換法當(dāng)軟弱土地基的承載力和變形滿足不了設(shè)計(jì)要求，而軟弱土層的厚度又不是

6、 很大時(shí)，將基礎(chǔ)以下處理范圍內(nèi)的軟弱土層部分或全部挖去，然后分層置換強(qiáng)度 較大的砂、碎石、素土、灰土、粉煤灰、泡沫聚苯乙烯（eps）或其他性能穩(wěn)定、 無侵蝕性的材料，并壓實(shí)至要求的密實(shí)度位置，這種地基處理方法稱為淺層置換 法。淺層置換法是一種處理軟基的物理方法，其原理簡(jiǎn)單、明晰，施工技術(shù)難度 小，適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、素填土、雜填土地基和暗溝、暗塘等的淺層處理。 處理深度一般宜控制在3m以內(nèi)。2）排水固結(jié)法排水固結(jié)法是對(duì)天然地基，或現(xiàn)在地基中設(shè)置等豎向排水體，然后利用路堤 本身重量分級(jí)逐漸加載，或在填筑路堤前在場(chǎng)地上先行加載預(yù)壓，使土體中的孔 隙水排出，逐漸固結(jié)，地基發(fā)生沉降，同時(shí)強(qiáng)度逐步提高

7、的方法。該法常用于解 決軟土地基的沉降和穩(wěn)定問題，可使地基的沉降在加載預(yù)壓期間基本完成或大部 分完成，從而減少路堤在運(yùn)營期的工后沉降或沉降差。同吋，可增加地基土的抗 剪強(qiáng)度，從而提高地基的承載力和穩(wěn)定性。排水固結(jié)法由排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)兩 部分組成，排水系統(tǒng)又分為豎向排水體和水平排水體，豎向排水體主要有砂井、 袋裝砂井、塑料排水板等，水平排水體有砂墊層、碎石墊層等；加壓系統(tǒng)主要包 括堆載法，真空法、電滲法、聯(lián)合法等。排水固結(jié)法處理軟土路基施工工藝簡(jiǎn)單，施工方便，處理效果較好；但路基受擾 動(dòng)后沉降會(huì)加大，路基填筑過程中需要嚴(yán)格控制填土速率；同吋，排水固結(jié)需要 較長的預(yù)壓期，施工周期較長，處理費(fèi)用較

8、高。3）復(fù)合地基加固法復(fù)合地基是指在天然地基處理過程中部分土體得到增強(qiáng)，或被置換，加固區(qū) 由基體（天然地基土體）和增強(qiáng)體兩部分組成的人工地基。復(fù)合地基不同于樁基 礎(chǔ)，其基體和增強(qiáng)體共同承擔(dān)荷載，其主要受力體在加固體內(nèi)；樁體與基礎(chǔ)之間 一般不直接相連，而是通過碎石墊層或砂墊層來過渡。復(fù)合地基加固法采用的各 類樁體主要包括，如粒料樁（碎石樁、砂樁等）、加固土樁（水泥粉噴樁、攪拌 樁、旋噴樁等）、預(yù)應(yīng)力管樁等。粒料樁是利用振動(dòng)等方式在軟弱地基中成孔后，再將碎石或砂擠壓入已成的 孔中，形成大直徑的密實(shí)樁體，對(duì)地基土起到置換作用o粒料樁適用于松散砂土、 粉土、粘性土、素填土、雜填土以及對(duì)變形控制要求不十

9、分嚴(yán)格的飽和軟粘土地 基的加固或置換。粒料樁施工工藝較為復(fù)雜，采用振動(dòng)方法施工噪音和振動(dòng)較大, 造價(jià)較高。另外，粒料樁需要大量砂石材料，宜用于砂石材料比較豐富的地區(qū)。加固土樁是采用帶有冋轉(zhuǎn)、翻松、噴粉（漿）與攪拌功能的機(jī)械，將軟土地 基局部范圍的某一深度、某一直徑內(nèi)的軟土用固化材料予以改良、加固，形成加 固土樁體，從而與樁體間的地基土工程承擔(dān)荷載的軟基處理方法，常用的有水泥 粉噴樁、水泥攪拌樁、高壓旋噴樁等。水泥攪拌樁或粉噴樁最適宜于加固各種成 因的飽和軟粘土，如淤泥、淤泥質(zhì)土等，可增加軟土地基的承載能力，減少沉降 量，提高邊坡的穩(wěn)定性。水泥攪拌樁或粉噴樁的加固深度一般不超過15mo水泥 攪拌

10、樁（粉噴樁）施工工藝成熟，造價(jià)相對(duì)較低；相對(duì)于水泥攪拌樁，粉噴樁施 工過程中容易對(duì)場(chǎng)地環(huán)境造成污染，處理效果也不及水泥攪拌樁。高壓旋噴樁處 理深度大，可達(dá)3040m,處理效果也較好，但旋噴樁需要專用設(shè)備，施工工藝 較復(fù)雜，造價(jià)很高，目前在地基處理方面應(yīng)用較少。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁是一種剛性樁，一般采用靜壓方法壓入軟土地基，穿透軟 弱土層至承載力較高的持力層，處理深度可達(dá)30m以上。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁樁 體為預(yù)制，施工工藝較為簡(jiǎn)單，施工速度快；一般采用靜壓方法，振動(dòng)和噪聲較 ?。豢梢杂行岣叩鼗休d力，減少工后沉降，但是預(yù)應(yīng)力混凝土管樁造價(jià)高, 一般適用于軟弱土厚度較大，處理深度較深，施工周期短，對(duì)于

11、工后沉降和差異 沉降要求較高的拼寬路基或高路基填筑。3.3路基改建設(shè)計(jì)對(duì)于公路路基改建設(shè)計(jì)，應(yīng)注意路基路面綜合設(shè)計(jì)，拓寬的路基與原有公路 路基之間保持良好的銜接，并采取必要的工程措施減少拓寬路基與原有公路路基 之間的差異沉降，防止產(chǎn)生縱向裂縫。4項(xiàng)目舉例4.1三級(jí)公路升級(jí)改造為一級(jí)公路某高速公路，依安至四方臺(tái)公路望奎至四方臺(tái)互通段，是連接綏北高速、四 方臺(tái)鐵路的重要通道，也是我省區(qū)域公路網(wǎng)的重要組成部分。原有公路為2003 年改建的三級(jí)公路,路基寬8.5m,路面寬7.0m,瀝青表處路面，設(shè)計(jì)速度60km/ho 經(jīng)過多年的運(yùn)營，目前1口路面使用狀況較差。i口路為兩側(cè)取土填筑，路基邊坡坡 腳外即為

12、取土坑，路肩大部分虧坡，寬度不足，邊坡松散壓實(shí)度不足。全部為填 方路基，無挖方邊坡坍塌現(xiàn)象。填方邊坡坡面長草，全部為粘質(zhì)土路基，邊坡無 雨水沖刷形成的沖溝。全線i口路無路基構(gòu)造物及路緣石，路基處于橋頭及涵位處 有不均勻沉降。路基技術(shù)狀況按路基技術(shù)狀況指數(shù)(sci)評(píng)價(jià)，sci = 67.5。路 基使用狀況“中”，除翻漿路段及潮濕路段外，路基基本穩(wěn)定。4.2新建三級(jí)公路某項(xiàng)目位于黑龍江省西北部大興安嶺地區(qū)境內(nèi)，是中俄原油管道伴行路瓦拉 干至興安的最后一段，該路段屬于新建，項(xiàng)目等級(jí)為三級(jí)公路。4.2.1特殊路基設(shè)計(jì)(1) 對(duì)路線所經(jīng)過的軟土路段：淤泥、泥炭層深度小于2.0m的路段，應(yīng) 將淤泥、泥炭

13、層全部挖除，換填砂礫等水穩(wěn)性好的透水性粗顆粒材料，并高出地 表或長期積水水位20cm,若清基后基底為砂性土，則不計(jì)入沉降工程量，若清 基后基底為粘性土，可考慮計(jì)入8cm的沉降工程量，清基土方棄于路基兩側(cè)做 護(hù)坡道。(2) 對(duì)于涎流冰路段，根據(jù)新建路基高度、最大雍冰高度、聚冰量，采用 布設(shè)聚冰坑和增設(shè)涵洞的措施進(jìn)行路基處理。(3) 多年凍土路基設(shè)計(jì)：通過地質(zhì)鉆探及試驗(yàn)成果，確定多年凍土的名稱 后，設(shè)計(jì)處理原則如下：少冰凍土、多冰凍土可按正常路基處理方案，不需特 殊設(shè)計(jì)。富冰凍土、飽冰凍土、多年凍土≤3.0m,采取全部挖除凍土的處理 方法。富冰凍土、飽冰凍土 > 3.0m. &

14、amp;le;8.0m采取保護(hù)凍土的措施，原凍 土段的塔頭、草炭土不清除，兩側(cè)均設(shè)置2m寬、高的保溫護(hù)道，土質(zhì)采用 填挖方清除的土方或粘性土。低填、挖方段為富冰凍土、飽冰凍土路段&le;3.0m, 按第條原則處理，>3.0m以上路段按第條原則處理。4.2.2路基支擋與防護(hù)（1）填方路基高度h<6m吋，或挖方高度小于4m吋，路基邊坡采用植草 （或紫穗槐）防護(hù)；填方高度大于6m時(shí)或挖方大于4m 13寸，采用六邊形空心混凝土預(yù)制塊配合植草（或紫穗槐）防護(hù)。（2）橋頭河灘路基，迎水面采用漿砌片石護(hù)坡防護(hù)，防護(hù)高度為路基設(shè)計(jì) 洪水頻率對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)水位加壅水高、波浪侵襲高、安全高。4.2.3路基排水設(shè)計(jì)（1）填方路段：路基范圍外有匯水路段，縱 坡大于3%采用梯形漿砌片石 邊溝，縱坡小于3%采用梯形土質(zhì)邊溝。對(duì)于排水縱坡大于10%的路段設(shè)置急 流槽；路基范圍外無匯水，植被穩(wěn)定路段，采用散排形式。（2）挖方路段：采用 矩形漿砌片石邊溝。結(jié)束語本