公路路基路面的设计方法研究

2015-04-10彭丹

四川水泥 2015年8期

关键词：面层碎石路基

彭丹

（湖南交通职业技术学院）

公路路基路面的设计方法研究

彭丹

（湖南交通职业技术学院）

当前，公路工程建设依旧蓬勃发展，在工程设计、施工和检测过程中，必须严格遵守规范，遵循道路设计的基本原理，加强质量监督，杜绝工程隐患。本文作者结合设计规范和工程实例谈谈公路路基设计、路面设计及路基检查的方法，供技术人员借鉴参考。

公路；路基；断面；排水设计

1.前言

当前，公路工程建设依旧蓬勃发展，公路设计必须严格遵守规范，公路等级不同，设计的标准当然也会不同。根据我国的公路工程技术标准(JTJ 001-97)的规定，“公路工程根据使用任务、功能和适用的交通量分为高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路五个等级”。因篇幅限制，本文着重针一、二级公路路基设计、路面设计及路基检查谈一谈笔者的一些体会，供公路工程技术人员参考。

2. 路基设计

2.1 高填方

当填土高度H（路面边缘标高与原地面的高差）≥h + 016 m （h为路面结构层厚度）时, 清除20cm表层耕植土进行基底碾压后回填6%的灰土；车行道路床(厚度60 cm) 部分均回填6%的灰土,人行道路床(厚度40 cm) 部分均回填4%的灰土。路基中部(路床底与原地面之间的部分) 回填4%灰土。路堤填土宽度每侧应宽于填土设计宽度 30cm～50cm,压实宽度不得小于设计宽度,最后削坡。路基填土必须根据设计断面,分层填筑,分层压实,采用机械压实时,分层的最大松铺厚度不应超过25cm。经碾压夯实后不得有翻浆、弹簧现象。

2.2 低填方

当填土高度H ＜ h + 016 m时, 向下开挖除满足行车道40 cm路床厚度外应继续向下翻松20 cm, 翻松20cm部分掺6%的灰土。车行道路床(厚度40cm)部分均回填6%的灰土,人行道路床(厚度40cm) 部分均回填4%的灰土。

2.3 零填或挖方路段

车行道施工时先超挖至路槽下 40cm, 进行基底碾压后再回填石灰土。车行道路床(厚度40 cm)部分均回填6%的灰土,人行道路床(厚度40cm) 部分均回填4%的灰土。

2.4 特殊路基设计

路线经过河塘(鱼塘) 路段时, 先筑坝抽水,将塘底淤泥清除干净, 并将河岸挖成宽度≥1 m,向内倾斜3%的台阶。塘底50cm分层回填碎石土,比例为碎石：土= 8：2 (重量比) ,碎石的最大粒径≤10cm,碎石土以上回填6%灰土至原地面。

软土地基对工程的影响主要有稳定和沉降两方面。由于该地区道路填高低,边坡缓,稳定基本能满足要求。主要考虑软土地基对道路沉降的影响。

由于城市道路设计规范中对工后沉降没有明确的规定, 在设计时可参照表 2执行, 城市快速路、主干道、次干道均参照一级公路标准执行, 城市支路参照二级公路标准执行。公路工程常见处理方法有：

①浅层处治；②轻质路堤；③加筋路堤；④预压；⑤竖向排水体预压；⑥粒料桩；⑦加固土桩。

对于城市道路特殊路基，可采用如下处理措施：（1）附近有土质良好、含水量适当的土源时, 可全部或部分挖除软土层, 然后用好土分层回填；（2）当符合要求的填料来源困难,且软土层较厚时, 可设置生石灰桩或砂桩及排水砂层, 加速排水固结, 保证路基稳定；（3）常年积水、排水困难、软土呈流动(塑) 状态、且土层厚度较薄的路段,可采取填石挤淤的办法修筑路堤；（4）路基疏干可采用土工织物、塑料排水板或超载预压法稳定处理。

3. 路面设计

3.1 路面设计的基本要求

公路路面应根据公路等级、交通量及组成、当地材料和自然条件，结合路基进行综合设计。路面应具有良好的稳定性和足够的强度，其表面应满足平整、耐磨、抗滑和排水的要求。路面设计标准轴载为双轮组单轴100kN。

3.2 路面结构

(1)路面结构一般由面层、基层、底基层组成，必要时增设垫层。面层类型一般采用水泥混凝土路面结构或沥青混凝土路面结构，还有水泥混凝土预制块路面。

(2)水泥混凝土路面：公路的水泥混凝土面层采用碎石混凝土，水泥混凝土路面面层的厚度与面层的类型和强度、交通状况、环境因素等有关，水泥混凝土面层厚度要求通村公路不小于18cm，一般采用20cm；通乡公路不小于20cm，一般采用22cm，水泥混凝土路面的强度以28d龄期的弯拉强度控制。面层水泥一般采用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥，也可采用矿渣硅酸盐水泥，型号应为42.5级水泥。水泥混凝土面层板一般采用矩形，其纵向和横向接缝应垂直相交。纵缝两侧的横缝不得相互错位。水泥混凝土面层板横向接缝的间距：路面单幅宽3m为3.5m；路面单幅宽3.5 m为4.0m；路面单幅宽4.5m为5.0m。四级路当采用路面宽4.5m时可以采用双幅设计，每幅宽2.25m，每块板长2.5m。

(3)沥青混凝土路面：单层面层最小厚度不小于 4cm，对于双层结构上面层可采用3cm或4 cm沥青混凝土，下面层可采用5cm或6cm沥青混凝土，也可以采用5cm或6cm沥青贯入式。

(4)路面基层：基层宜采用无机结合料类半刚性基层，旧路地质条件好的路段也可采用粒料类柔性基层。基层的类型以国家基层规范和省公路设计指导意见要求为准。基层厚度适宜范围为15-36 cm，宽度应比面层每侧至少宽出30cm，基层宜采用厚15cm以上水泥稳定砂砾(中砂+碎石)或厚15cm以上石灰粉煤灰稳定碎石或20cm级配碎(砾)石。

对于地产材料丰富，交通量小，施工管理严格的项目，基层可采用20-40 cm填隙碎石或20-30cm石灰稳定碎石(80%)土。对于需要设底基层的可采用15cm以上水泥稳定砂砾(中砂+碎石)或20cm天然砂砾或18cm水泥石灰综合稳定土。对于潮湿路段需要设垫层的可采用20cm天然砂砾或20cm粗砂或20-40cm风化碎石。

(5)路拱横坡：双车道采用双向横坡1.5%，单车道采用单向横坡0.5%-l%，路肩横坡采用2.5%。设置单向横坡在超高时要进行反向横坡的过渡。

(6)路肩：对于交通量较大项目，路肩应采用硬路肩，可采用风化碎石、泥结碎石或碎石土等，上设风化砂磨耗层。