道路路基路面工程設(shè)計要點(diǎn)分析

郭振燦

（福州盛路源交通設(shè)計有限公司，福建福州350000）

0 引言

目前，我國經(jīng)濟(jì)快速增長，人民生活水平也越來越高，城市建設(shè)規(guī)模也逐漸擴(kuò)大，國家對道路建設(shè)投入也越來越多。所以，要進(jìn)一步提升道路建設(shè)的質(zhì)量。加強(qiáng)路基設(shè)計，嚴(yán)格控制路基質(zhì)量，對于提高城市道路的耐久性，減少后期維護(hù)對國民經(jīng)濟(jì)的消耗和對沿線群眾生產(chǎn)生活的影響至關(guān)重要。因此，路基設(shè)計要在綜合考慮沿線地質(zhì)地貌基礎(chǔ)上，結(jié)合工程造價、施工技術(shù)、工期等因素，選擇合理的措施，從而達(dá)到優(yōu)良的道路路基質(zhì)量，切實(shí)保障路面質(zhì)量和穩(wěn)定性，保障道路安全暢通。

1 城市道路工程規(guī)劃應(yīng)遵循的原則

隨著城市的發(fā)展，道路設(shè)計不斷現(xiàn)代化，城市道路工程在城市發(fā)展中起著重要的支撐作用。通過道路的不斷拓寬，城市范圍不斷擴(kuò)大，城市面積不斷增加。城市道路的設(shè)計需要嚴(yán)格的技巧和原則。城市道路設(shè)計主要涉及縱向和橫向設(shè)計、道路與路面工程、道路配套基礎(chǔ)設(shè)施三個方面。道路與路面工程是最重要的環(huán)節(jié)，應(yīng)按照城市道路工程的總體規(guī)劃原則進(jìn)行設(shè)計。

1.1 合理利用土地的原則

城市道路的主要功能是滿足人們的出行，因此在設(shè)計時應(yīng)充分考慮人們的生活成本和出行方式，道路工程應(yīng)貼近人們的日常生活和工作。同時，在設(shè)計城市總體規(guī)劃時應(yīng)予以識別。在全面規(guī)劃的前提下，科學(xué)合理地設(shè)計道路保障交通需求，了解城市土地利用，了解城市擴(kuò)張范圍和方向，通過土地規(guī)劃合理利用土地資源，通過建設(shè)提供優(yōu)質(zhì)的出行和交通需求道路。在道路設(shè)計中改善環(huán)境、提高效率、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展[1]。

1.2 遵循市場規(guī)律

道路設(shè)計不是獨(dú)立存在的，應(yīng)該根據(jù)支持的城市特征進(jìn)行設(shè)計。同時，還需要充分考慮未來城市的發(fā)展能力和水平，使未來城市與經(jīng)濟(jì)發(fā)展路徑相融合和適應(yīng)。當(dāng)前，城市交通擁堵是最大的問題，在發(fā)展公共交通的基礎(chǔ)上，需要設(shè)計城市道路，形成個體交通與公共交通優(yōu)勢互補(bǔ)的多種模式，形成道路交通網(wǎng)絡(luò)，提高道路使用效率。

2 案例分析

2.1 工程概況

閩侯縣南通鎮(zhèn)新南港大道道路工程：本項(xiàng)目位于福州市閩侯縣南通鎮(zhèn)境內(nèi)，路線沿南通鎮(zhèn)西北面烏龍江邊，總體呈由西向東走向，本工程道路建設(shè)里程約3km，此次項(xiàng)目建設(shè)設(shè)計采用的是城市次干道，設(shè)計時速30km/h，路基寬24m。該項(xiàng)目是南通鎮(zhèn)奧特萊斯周邊用地的重要骨架路網(wǎng)，項(xiàng)目建設(shè)將形成環(huán)奧特萊斯地塊的初步交通系統(tǒng)。

2.2 路基設(shè)計方案

2.2.1 一般路基設(shè)計

本項(xiàng)目多數(shù)為填方路基，填高均小于10m，依據(jù)規(guī)范本次設(shè)計邊坡均采用一階邊坡，坡率采用1∶1.5。考慮緊挨道路路側(cè)規(guī)劃為商業(yè)用地及居住用地，后期地塊填平后與高程相平衡，為了減少浪費(fèi)，節(jié)約造價，邊坡防護(hù)采用噴播植草防護(hù)。

2.2.2 軟土路基處理

本項(xiàng)目分布大面積的淤泥土層，淤泥質(zhì)土壓縮性較高、強(qiáng)度低，地基沉降大，必須對其進(jìn)行處理，處置后減小工后沉降和過大的差異沉降，避免路基的滑移、開裂、沉陷，以及減輕橋涵通道等人工構(gòu)造物處由于差異沉降造成的跳車顛簸等等，從而保障道路的正常使用。常規(guī)軟基處理方法有：

第一，排水固結(jié)法（見圖1、圖2）。排水固結(jié)法先是在路基中設(shè)置豎向排水體，通過對地基進(jìn)行加載預(yù)壓或者真空預(yù)壓，使地下水沿豎向排水路徑排出地表，加速地基排水固結(jié)。優(yōu)點(diǎn)是處理軟基深度較深，造價低，缺點(diǎn)是施工工期較長。

圖1 排水固結(jié)法效果圖

圖2 排水固結(jié)法平面圖

第二，換填法（見圖3）。換填砂礫法的基本原理是挖除淺層軟弱土或不良土，分碾壓或夯土，然后再回填強(qiáng)度較高的材料。本方案優(yōu)點(diǎn)是處理較為徹底，施工難度小，缺點(diǎn)是處理的深度有限，比較經(jīng)濟(jì)合理的深度應(yīng)控制在4m 以內(nèi)。

圖3 換填法

第三，CFG 樁（見圖3、圖4）。CFG 樁由碎石、石屑、砂和粉煤灰摻適量水泥加水拌和，用成樁機(jī)械在地基中制成強(qiáng)度等級為C15～C25 的樁，并結(jié)合袋裝砂井排出土中水，使樁體與樁間土形成復(fù)合地基，共同發(fā)揮作用。本方案優(yōu)點(diǎn)是處理深度較深，利用粉煤灰作為摻和料降低造價，缺點(diǎn)是施工質(zhì)量不好控制[2]。

圖3 CFG 樁平面圖

圖4 CFG 樁實(shí)物圖

第四，預(yù)應(yīng)力管樁。預(yù)應(yīng)力管樁利用預(yù)應(yīng)力管打入或者壓力土體，擠壓土體使其更為密實(shí)。該方案施工工期短，處理效果好，質(zhì)量容易控制，處理的深度大，但施工噪音大，工藝復(fù)雜，工程造價高。

考慮到排水固結(jié)法工期太長，CFG 樁施工質(zhì)量較難控制，預(yù)應(yīng)力管樁對沿線現(xiàn)狀構(gòu)筑物影響較大，本項(xiàng)目軟基處理分別采用換填法（淤泥土層≤3m）、水泥攪拌樁（淤泥土層＞3m），采用水泥攪拌樁，路基土回填采用砂礫。

2.3 路基排水設(shè)計

水是影響路基工程質(zhì)量的主要因素，也是引起路基病害的主要因素之一。路基排水設(shè)計宜因地制宜，確保路基處于干燥、堅(jiān)實(shí)、穩(wěn)定的狀態(tài)。路基排水結(jié)合自然水系、農(nóng)田水利灌溉、橋涵位置等進(jìn)行綜合設(shè)計，以確保排水暢通。同時，排水設(shè)計考慮到環(huán)境保護(hù)要求，避免路面污水流入魚塘、菜地及周圍村莊。路基排水分為地面排水和地下排水。

3 路基路面優(yōu)化設(shè)計

3.1 路基路面排水設(shè)計要點(diǎn)

在道路路基路面工程中，路面排水工作十分的關(guān)鍵，針對路面排水進(jìn)行設(shè)計時，應(yīng)該結(jié)合各個路段的坡度，向路基兩側(cè)進(jìn)行排流，當(dāng)路基橫斷面是路堤時，應(yīng)該在路肩的外側(cè)進(jìn)行攔水帶的設(shè)置，在此基礎(chǔ)上將路標(biāo)的水匯集到攔水帶。根據(jù)路肩鋪面的方法，形成前三角形水?dāng)嗝妫⑶以谝欢ㄩg距內(nèi)科學(xué)地設(shè)置流程以及水口等等，以此集中排放路堤的坡腳外部。對于路面結(jié)構(gòu)來說，需要在內(nèi)部排水工作上進(jìn)行科學(xué)設(shè)計，路面的結(jié)構(gòu)內(nèi)部不能夠存在積水，應(yīng)該在路面接縫處進(jìn)行有效的補(bǔ)充，保證路基以及路肩中能夠有效地滲入自由水。在路面排水設(shè)施上，需要對排水基層、排水墊層以及排水系統(tǒng)進(jìn)行合理地設(shè)置，以此來保證道路使用壽命。

3.2 路基路面碾壓質(zhì)量控制

路基在車輛荷載的作用下容易損壞，導(dǎo)致路基下沉問題，為保證使用質(zhì)量，維護(hù)行車安全，需要合理控制路基質(zhì)量和路面碾壓的質(zhì)量。瀝青路面的碾壓必須嚴(yán)格控制，確保密實(shí)度和均勻性，明確壓實(shí)要求。路基與地下結(jié)構(gòu)交接處的過渡段也很重要，對路面影響很大，因此需要確保壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，合理設(shè)計搭板。路基的天然土壤也必須滿足路基的密度要求，才能用于路基施工，必要時也要進(jìn)行分層夯實(shí)。

3.3 路基壓實(shí)

城市道路路基應(yīng)具有良好的干密度，并注意壓實(shí)路基，提高質(zhì)量，確保安全。壓實(shí)度是路基穩(wěn)定性和耐久性的基本保證。通過檢測壓實(shí)度的質(zhì)量指標(biāo)來保證路基的穩(wěn)定性。路基壓實(shí)8 次，石路基10 次。根據(jù)不同的填充材料，只有正確的方法和正確的壓實(shí)次數(shù)才能保證路基的整體質(zhì)量。如果壓實(shí)設(shè)計不科學(xué)，使用路基時就有損壞的風(fēng)險。隨著道路負(fù)載的增加，它們會被破壞，從而增加整體損壞區(qū)域。

3.4 路邊設(shè)施設(shè)計

輔助設(shè)施是道路的重要組成部分。只有密切關(guān)注，道路安全才能得到改善。配套設(shè)施包括管道基本布置、電力通信布置、路燈布置等。在保證路基穩(wěn)定的前提下，完善配套設(shè)施。

4 結(jié)語

總之，對于道路工程而言，路基路面具有不穩(wěn)定特性，設(shè)計時必須充分了解相關(guān)設(shè)計要求，并把握路基設(shè)計的要旨。相關(guān)設(shè)計人員必須充分了解路面和路基設(shè)計的相關(guān)要求，并根據(jù)路面和路基的實(shí)際情況了解相應(yīng)的設(shè)計要點(diǎn)。只有這樣，才能保證道路路基路面的可用性，為后續(xù)相關(guān)工作提供指導(dǎo)和支持，從根本上建設(shè)高質(zhì)量的道路工程。因此，路基設(shè)計必須遵循設(shè)計原則，在不影響地質(zhì)和地形的情況下為城市居民提供便利。在施工過程中，要盡可能保證施工質(zhì)量，確保城市居民的安全。