探析公路路基路面设计

1 引言

公路路基路面工程安全设计是影响整个项目工程质量安全的重要阶段，也是公路建设项目使用价值的具体体现。 对公路工程项目来说，公路工程的施工位置、地理环境、气候条件、社会环境、风俗习惯等都是公路设计人员必须考虑的因素，同时公路工程项目设计人员还应将安全设计理念贯穿其中，保证公路行车安全，让公路与周边环境和谐共处，这就要求设计人员在进行公路设计时必须更加灵活，更具创造性。

2 公路路基路面的性能要求

2.1 平整度

保证公路工程的平整度是确保行车安全性、舒适性、减少能源消耗的重要途径[1]。如果公路路基路面在建设过程中没有严格按照平整度要求进行检查监督， 其产生的阻力和振动冲击很可能会给来往通行的车辆带来很多不便， 甚至带来一些安全隐患，同时，也会增加能耗，影响行车舒适度[2]。

2.2 稳定性

路基路面工程的稳定性直接影响着公路工程的使用寿命和安全性。 受诸多地理条件、气候条件等因素的影响，路基路面工程的稳定性是公路建设过程中必须要考虑的问题[3]。在公路路基路面工程安全设计中， 工作人员必须要做好实地勘察工作， 根据考察信息详细分析影响路基路面稳定性的各项因素，采取有针对性的解决方案，确保公路路基路面工程稳定性能符合相关要求。

2.3 耐久性

公路工程项目的投资较大，需要的人力、物力也很多，公路工程建设关系到国家社会经济发展的整体布局和相关规划，这就对公路工程的使用寿命提出了更高的要求。 因此，为了确保公路工程的使用寿命符合相关要求， 必须确保公路路基路面工程的耐久性。

2.4 承载能力

公路的承载能力与公路的使用寿命有直接联系， 如果公路载荷远远超过了公路设计和建设时的承载能力， 就会破坏路基路面的结构，出现开裂、沉陷等现象，从而对公路的使用寿命带来影响。 因此，公路路基路面工程设计人员必须充分考虑到公路的承载能力，在建设过程中加强监督工作，防止公路在使用过程中因荷载过大破坏了路基路面， 给人们的出行带来不便。

3 公路路基路面工程安全设计的必要性和重要性

3.1 必要性

公路路基路面设计必须贯彻安全设计理念。 随着我国交通运输行业的飞速发展，公路建设项目也越来越多，公路路基路面工程设计工作至关重要， 出现任何问题都可能会影响交通运输工作的顺利开展。 与此同时，随着公路路基路面施工技术的更新，出现了大量新型建设材料与施工工艺，这在一定程度上增加了路基路面安全设计的难度[4]。 在这样的形势下，为了保证公路路基路面工程的安全性能， 在保证公路路基路面工程基本功能的同时，将安全设计理念贯彻其中，才能确保公路工程的整体质量安全。

3.2 重要性

公路路基路面工程在设计工作中始终坚持安全设计理念，能减少公路交通事故的发生，确保公路交通事业可持续发展。 公路车道设计、横断面形式设计都能影响交通事故的发生概率，例如，有数据表明，混合式的横断面设计与分车式横截面设计相比较而言， 混合式横断面设计发生交通事故的概率更大， 从这一点可以看出设计安全的行车方式能减少交通事故的发生率。 公路路肩宽度设计也是影响安全事故发生的因素之一。 路肩宽度不足也可能增加行车事故的发生概率，设计人员应从安全性的角度考虑，增加路肩宽度，做好加固工作，也有助于行车安全。 路面宽度和平整度不合理可能会导致交通事故，路面宽度不可太宽，也不可太窄，设计人员应将车道宽度把控在3.7 m 左右，可以有效控制事故发生率。 设计人员在进行路面宽度设计时，应坚持安全设计理念，在路面和路肩之间设置路缘带，提高车辆行驶的舒适度，保证行车安全。 设计人员还应从安全性角度考虑，严格控制路面的平整度，减少交通事故的发生。 总之，公路路基路面工程的安全设计十分重要，是公路交通事业长远发展的重要环节。

4 公路工程路基路面规划设计的原则

1）实用性。 公路工程路基路面设计的首要原则是实用性。公路工程施工设计与其他类型项目的最大区别在于设计注重实用性。 公路工程路基路面设计作为公众日常出行的基本保障，需要不断深化其实用性，才能更好地保证交通的安全性和舒适性。

2）价值性。 在基础工程建设中，公路工程建设占有关键地位。 公路建设不仅需要投入大量的人力资源，还要消耗大量的专项资金。 公路项目的设计人员需要按最佳投资比例达到理想的效果， 获得可观的项目综合收益。 即在具体的设计工作中，设计人员需要充分结合实际情况，依据规定要求，规划出更契合经济发展环境的路基设计方案。

5 路基结构设计

公路路基结构设计是公路工程建设的重要组成部分。 路基结构是公路的基础，直接影响公路的使用寿命和运行安全。因此，在公路工程建设中，路基结构设计至关重要。

5.1 路基结构设计需要考虑的因素和基本要求

公路路基结构设计需要充分考虑多种因素。 首先，需要考虑地质条件、水文条件和气候条件等自然环境因素；还需要考虑路段的交通量、车速以及车型等交通因素。 另外，还应考虑设计标准、材料选用以及施工工艺等技术因素。

在设计路基结构时，还需要满足以下基本要求：（1）稳定性，能够承受车辆荷载和其他外力的作用；（2）耐久性，能够在长期使用中保持稳定性和安全性；（3）经济性，既要满足使用要求，又要控制建设成本。

5.2 边坡设计

考虑到路基结构的稳定性， 公路工程建设中通常需要设计边坡。 结合以往经验，路基结构方面的问题多数情况下由边坡失稳所致，因此，为了保证边坡设计的合理性，需要对其进行多次、反复的分析、校正。 在对路基稳定性进行验算的过程中，一旦发现某些参数达不到标准水平，必须及时对边坡采取加固与防护措施。

5.3 排水结构设计

排水结构的设计同样重要。 路基排水结构主要包括水沟、边沟、暗沟以及渗沟等，在整个排水系统的设计中，主要结构的位置、截面尺寸以及防冲刷强度应确保精确、合理。在考察公路工程项目的实地环境后， 尽量使排水系统与自然水系协调，防止施工造成的水土流失问题。 另外，综合考虑路基结构施工的经济效益， 排水系统的设计还应注重就地取材， 要充分结合水文条件来实现排水结构的实用性与经济性。

6 路面结构设计

6.1 强度

公路建成后，路面是车辆通行的直接受力体，因此，路面强度设计必须符合规范。 现阶段公路工程项目建设中，路面铺设一般以沥青和混凝土材料为主， 为了保证路面强度达标，原材料的性能检测与样本试验必不可少，沥青质量、石料质量以及集料级配情况等也应结合路面强度综合考虑。 考虑到车辆限载、限重以及路基小均匀沉降等因素，混合料的摊铺与压实还必须同步落实到位，以使路面强度达到公路等级建设标准[5]。

6.2 抗滑性

除了路面强度外， 抗滑性也是路面设计中必须考虑的因素。 公路建成后，雨雪天气极为常见，为了保证公路行车的安全性，提高路面摩擦系数很有必要。 面层材料性质、材料用量、颗粒级配以及路面潮湿度等均会影响到路面摩擦系数。 因此，在路面抗滑性的设计时，应注意以下要点：

1）石料的选择应确保磨光值、磨耗值、压碎值符合相应标准；

2）对颗粒级配以及路面潮湿度对摩擦系数的影响应做好分析与试验，确保摩擦系数不会出现急剧下降的情况；

3）在设计时对抗滑表层的应用做好规划，以保证路面结构设计的合理性与实用性。

6.3 排水结构

路面的抗滑性能与排水结构息息相关， 当排水系统建设不够完善，路面经常出现大量积水时，抗滑性能会随之不断减弱，进而引发一系列安全事故。 所以，进行路面排水结构设计时，应将排水系统的及时性与有效性放在首位，同时，技术控制应与抗滑性设计有效协调， 以使路面结构抗滑性与排水性能双重保证的效果。 公路建成后，随着使用年限的增加，坑洼与不平整区域会出现积水， 对排水结构进行设计时应做好相关防范措施。

7 路面路基设计要点

路基路面设计中，还包括以下要点。

1）从结构设计的合理性出发，根据实际地质情况不同，路基的防护工作要保证稳定性， 一方面要对路基的横断面进行正确、合理的设计，经过多次验算与研究后方可确定方案；另一方面，由于公路修筑极易打破地层平衡状态，并且地层变化后的压力往往由路基承担，所以，在受到自然因素不断侵蚀与损坏的情势下，应同时设计考虑防护材料、防护设施以及防护管理，并且各个方面的合理性都需实例考证、分析，以保证公路路基结构的环境适应性与经济实用性达到最高。

2）路基边坡必须根据实际地质情况设计，在保证边坡坡率符合规范的基础上，考虑自然景观，做到公路与环境充分协调。 支挡结构设计要遵循合理的设计理念与设计原则，根据工程建设需求明确设计依据与理由、类型与建设方案，做好可靠性分析，再经过反复的校正验算后，确定最为合理的形式。 边沟设计要综合考虑汛期的排水能力以及地方群众的灌溉干扰，以防止后期积水问题的发生。

8 结语