基于道路工程路基路面结构及设计的研究

杨爱丽

【摘要】随着社会主义市场经济的高速发展，我国道路工程事业发展速度也越来越快。作为道路工程的重要组成部分，路基路面结构设计是否合理将直接影响到整个工程的质量。为此，施工企业必须对路基路面结构设计加以重视。本文主要对道路工程路基路面线形设计的原则及设计要点进行了分析与探究。

【关键词】道路工程；路基路面；结构设计；线形设计；原则；要点

一、道路工程路基路面线形设计的原则

1、平面线形必须适应于地形、地物，并和附近环境和谐发展

以方向作为平坦地势平原微丘地区路线的主导，平面线形主要以直线为主。以高程作为地势较大起伏的山岭重丘地区路线的主导，为了与实际地形相适应，曲线占有较大比例。根据实际施工地形地物情况，确定直线、圆曲线、缓和曲线的选取及有效组合，在施工中不能片面强调路线的线形。

2、与平面线形保持均衡及贯通

长直线尽头位置与小半径曲线不能相接，长直线与大半径曲线的结合情况下车速较高，当小半径曲线突然出现后，因减速不及时，极易出现交通事故。在高、低标准之间要有明显过渡。在地形因素的影响下，等级相同的道路选用的指标也会发生一定改变，相同道路按不同设计速度的各设计路段之间也会形成技术标准的改变。

3、平曲线应具有较长的长度

如曲线路段汽车行驶时，具有较短的曲线，驾驶员应极速进行方向盘转动，这种现象在高速行驶过程中具有极大的危险性。当缓和曲线长度设置不足时，则使离心加速度变化率比一定数值小，这种情况下将增加乘客的心理与生理负担。如具有较小的道路转角，与实际相比，曲线长度要短出许多，极易出现很小曲线的错觉，由此可见，平曲线应具备相应的长度。为确保行车安全，确定最小平曲线长度时，应对以下几点进行充分考虑，如在操纵方向盘时汽车驾驶员没有困难感，最小平曲线长度设置通常按照6秒通过时间进行确定，当设计车速在每小时100千米时，平曲线长度通常设为1000米，最小值为200米。在小偏角平曲线长度确定时，应遵循以下原则，小偏角就是路线转角小于7度与等于7度的角，在转角等于7度时，遵循6秒进行平曲线长度设计，当转角在7度以下时，曲线长度和路线转角成反比增长，如转角在2度以下时，遵循路线转角等于2度进行设计计算。

二、道路工程路基路面结构及设计要点分析

1、路基面层裂缝控制

据相关数据显示，在控制道路路基路面裂缝时，其基层应选用具有良好稳定性及较小收缩性的结构。在施工过程中应充分考虑这类材料产生裂缝的原因，从大量实践得出，材料收缩是这类材料产生裂缝的主要原因。温缩与干缩是材料收缩的主要形式。施工材料塑性指标和含水率直接影响到材料收缩情况。因此，在施工前期应检测施工材料的相关指标，确保其合格后才能进入施工现场。如达到最佳含水量，往往在材料中掺加减水、缓凝性能的外加剂，这样才能降低裂缝出现的机率，提高工程质量。

2、基层平整度控制

作为道路施工的重要构成成分，路基稳定性良好及具有较高强度是路面平整度提升的重要保障。因此在施工设计阶段必须确保路基的质量，基层平整度是否符合施工要求将直接影响到行车的安全性及舒适度，为此，施工单位必须重视路基路面平整度控制。如基层选用石灰稳定土的工程，具有较低的平整度要求和标准，因此基层为石灰稳定土的工程平整度控制难度较低，可以选用平地机进行刮平作业，达到施工相关设计规定即可停止施工。

但基层选用水泥稳定碎石的工程，相比石灰稳定土工程，其平整度控制难度较大，并且在平整度及标准方面具有较高要求。在压实方面，水泥稳定碎石相比石灰稳定土，具有较为严格的时间要求，如压实时间不足将严格影响到工程的整体质量。因此，水泥类稳定材料都具有较多接头，这种情况下，为延长初凝时间可以适当添加缓凝减水剂等。通过初凝时间的确定，可以进行摊铺长度及压实程序的设计。选用摊铺机对基层进行摊铺施工时，应对摊铺宽度加以重视，当宽度较宽时，布料器具有较快的转速，两侧混合料将出现离析状况，进而影响到面层的平整度。

为提高路基路面的稳定性及强度，必须对路基压实度加以严格控制，特别对路堤和人工构造物连接位置的压实度进行有效控制，起到降低沉降差的作用。碾压路基后，应检测其密实度、纵横坡度、几何尺寸及标高等指标，确保其质量符合施工要求后，应进行路面结构施工。施工设计阶段应检测路面材料，確保其质量符合施工要求。

3、沥青混凝土路面设计

在柔性基层、半刚性基层上，进行相应厚度沥青混合料的铺筑，这种面层路面结构为沥青路面。沥青路面设计中应严格遵循施工要求及当地地质、水文及气候等情况进行施工，同时与当地实践经验密切结合，确保路面结构设计具有经济性与合理性，进而对交通荷载及环境因素进行有效承受，在预定使用期限内对各级公路的承载能力、耐久性、舒适性及安全性要求加以满足。按照当地实际情况与规范要求与各种材料的具体特性，在设计过程中面层选用沥青混凝土材料，选用水泥煤灰碎石、水泥稳定碎石、天然砂砾等材料作为基层与底基层施工材料。施工企业必须要高度重视沥青混凝土路面结构层厚度的计算，要采用正确、科学以及合理的计算方法，防止工程出现损坏等现象，影响工程的使用寿命。为方便新、老规范中各结构层厚度的计算，本文通过表1进行了分析，可以得出，在容许弯沉值设计路面厚度计算中，老规范相比新规范要大出许多，但在老规范3层补强（4层体系）和新规范4层体系内具有相同性。由此可见，通过老规范经验补强过程中，如果选用双层补强，选用初年路表弯沉值应比选用末年容许弯沉值要小出许多，使用路面时则加大了安全性。如选取3层补强，选用初年路表弯沉值则符合选用末年容许弯沉值，此时路面极易产生损害，将大大降低其使用年限。

4、路基路面排水设计

水将直接影响到路基稳定性及强度，大多数路基病害问题都因水侵蚀造成。因此，施工单位在施工设计中应做好路基排水作业，在路基路面排水设计中应和地区排水规划相适应，建立与完善排水系统。在路基施工中应对施工排水工作加以重视，防止各种病害的出现。

1、地面排水

急流槽是地面排水常用设施，在设计高等级公路排水设施时，一般要求进行铺砌防护。目前应用最为广泛的就是浆砌片石加固。

2、路面排水

及时将路面降水排除，减少渗入路面，防止路基边坡被水冲刷是路面排水设计的主要目的。分散排水与集中排水是路面排水的主要方式。一般情况下在我国西北地区地势较平坦的长路段采取分散排水，除了加固路基边坡和硬化路肩，也要考虑到边坡下部植物的生长是否会挡住横向排水的通路，导致路面积水。对应措施是硬化路肩并设路肩排水沟，加大沟坡排水。另外一种为集中排水，硬路肩的外侧可以设置现浇沥青混凝土拦水带或者水泥混凝土预制块，使其同硬路肩路面形成三角形集水槽流水，隔30—50m的间距设置一道泄水口，和路堤边坡的急流槽相互衔接，将雨水排放到坡脚的排水沟中。

3、地下排水

渗井、渗沟、盲沟、暗沟等是路基地下排水的主要形式，渗透式排水是其主要特点。水流较大时多采用有渗水管的渗沟。传统砂砾料的反滤层大多改用了具备反滤功能土工织物。带有滤布、钢圈与加强合成纤维所组成的加劲软式的透水管很适合在地下排水中应用。

三、结束语

综上所述，新市场经济体制下，交通运输行业的发展将对国民经济的增长造成极大的影响，这也是国家重视道路工程设计的直接原因。作为道路工程结构的中重要组成部分，路基路面设计是否良好将对工程建设的整体质量造成极大的影响。为此，设计单位必须重视路基路面结构设计，按照线形设计原则，加大施工力度，才能确保道路工程路基路面设计的合理性。

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