关于怀芷快速干道路基、路面的结构设计分析

2019-06-26邝丹丽

智能城市 2019年9期

邝丹丽

（郴州市城市规划设计院，湖南郴州 423000）

由于我国道路交通体系的不断完善，道路工程的建设规模越来越大，为了更好地满足居民出行交通需求，建设合理的快速干道至关重要，结合怀芷快速干道路基与路面结构设计要点，进行了如下分析。

1 工程概况

怀芷快速干道（湖天大道—舞水大桥东）为新建道路，项目起点湖天大道及高堰东路为已建成通车道路，湖天大道路幅宽度60 m，高堰东路路幅宽度42 m，高堰东路断面形式为一块板，中间通过隔离护栏分隔对向车流，车行道单侧宽14.5 m，人行道单侧宽6.5 m，人行道铺装材料为麻石板。路中红星南路（原本业大道）、沿溪南路均为已建成道路，红星南路现状路幅宽度为42 m，路面材料为沥青路面，沿溪南路（老怀黔路）原来基本算是按照公路形式修建，车行道宽度6 m，沿溪南路与沿河路两侧现状地貌主要为旱地及部分村落，沿河路西侧为现状的舞水河。怀芷快速干道新建路面结构厚度计算参数见表1。

表1 新建路面结构厚度计算

2 怀芷快速干道路基、路面的结构设计要点

2.1 路基设计要点

2.1.1 路基设计原则分析

在怀芷快速干道路基设计当中，设计人员需要遵守因地制宜的设计原则进行设计，真正做到就地取材、安全经济。结合该快速干道沿线的地形地貌与水文地质条件，包括气象条件等，按照有关规范内容，结合以往的设计经验进行路基设计，科学确定道路路基横断面布置方式，包括路基的填挖边坡坡率。运用比较经济的路基防护措施，制定合理的路基病害防治方案，加强生物工程防护，做好路基景观设计工作，减少外界不利因素对道路路基产生的影响，保证道路路基结构更为稳定，让道路景观和周围环境更加协调，避免工程建设施工对沿线自然环境产生较大破坏，减少水土流失现象的发生。

结合该地区的地质勘察资料，包括现场的具体踏勘情况能够得知，怀芷快速干道（湖天大道—舞水大桥东）的软土路基处理采用以下的处理方案。

第一，换填处理法。针对浅层的软弱地基，需要运用换填（垫层）法处理，此项处理方法的主要优势是施工速度比较快，施工效果较为显著，施工完毕后，产生的沉降比较小，施工隐患少。

第二，碎石桩法。本项目对厚人工填土地基（厚度≥8 m），可以采用碎石桩法。道路地基承载力结合《湖南省公路工程路基地基承载力触探试验暂行规定（试行）》中“一级公路填筑路堤地基承载力要求”技术标准。实际处理深度以地勘资料及现场实际情况为准。

在路基施工之前，相关人员需要将原地面的各项排水设施固定好，在开挖的路基两侧设置排水沟，保证潜水位不断下降，和永久性排水设施进行有效结合，路基排水不能够流入到农田与耕地当中，不能够引起水沟淤积和路基冲刷现象。将路基的耕植土进行彻底的清除，并将沿线基底的植物、腐殖质土进行合理清除。

在路基填筑环节，可以运用水平分层填筑法进行施工，分层压实最大的松铺厚度不能够超过30 cm，填石路堤分层厚不超过40 cm，填筑至路床顶面最后一层的最小压实厚度不能够小于10 cm。填挖交界处增强补压遍数根据试验确定，其碾压后平均沉降量不能够＜30 mm。

2.1.2 路基压实度及强度

想要保证怀芷快速干道路基结构整体性更好，该道路路基的压实度与施工强度需要满足有关要求，具体见表2。

表2 路基压实度（重型）

在设计道路路基的横坡时，行车道与路缘带路拱横坡为2%，人行道横坡为2%。道路路基的填土高度不仅要满足路基设计洪水位与各项人工构造物的标高要求，而且要满足道路沿线水文地质条件要求。一般来讲，道路路基填料最好运用挖方废弃土石混合料[1]。为了进一步提升怀芷快速干道路基密实度，在路槽底部80 cm内的粗粒料容许最大粒径是10 cm，80 cm以下容许最大粒径是15 cm。

2.1.3 路基排水设计

在怀芷快速干道路基排水设计环节，设计人员需要根据市政管线运行方向进行设计，道路用地红线内部的雨水重点通过雨水口或者排水沟汇集，经过汇集之后，直接排入到市政管网当中。但是，因为施工前期道路两侧平整度较差，为了更好地提升道路排水性能，设计人员需要在道路两侧设置排水沟，运用公路的形式进行排水。

此外，设计人员还可以在公路填方坡脚位置设置排水沟，在挖方坡脚位置设置侧沟，挖方坡顶位置设置截水沟，在挖方平台位置设置平台截水沟。在挖方边沟、截水沟、平台截水沟当中，全部采用M7.5浆砌片石进行砌筑。

2.1.4 防护工程

挖方段坡率采用1：1.5，边坡高度按照8 m分级，8 m以上边坡按照1：1.75。设计人员要结合工程地质勘查资料数据，加强公路边坡设计。通常来说，填方段边坡坡率采用1：1.5，按8 m的高度进行分级处理，高度超过8 m的边坡需要按1：1.5进行放坡，当边坡的高度≤8 m路堤时。可以采用喷播植草方式，当边坡高度＞8 m的道路路堤，可以利用人字形骨架进行合理防护[2]。

2.1.5 特殊路基处理设计

在怀芷快速干道路基设计当中，针对特殊的路基，设计人员要遵守上述设计原则进行设计，在软土路基地段，可以运用换填法与抛石挤淤置换法，这两种方法的适用范围如下。

第一，换填法：针对浅层的软弱地基，当地基的厚度＜3 m时，可以采用换填法进行处理，该施工处理方法具有速度快、效果好的特点。

第二，抛石挤淤置换法：由于该项目当中包含软土路基，采用该方法，能够有效提升软土路基的施工质量。

2.2 路面设计要点

2.2.1 机动车道路面结构设计

因为水泥混凝土路面行车舒适性比较差，而且具有特别大的噪音，养护工序复杂，在现有的高等级公路当中十分罕见[3]。所以，在怀芷快速干道路面设计环节，设计人员决定采用柔性路面，沿着河路到红星南路段，虽然已经建设完成宽度为16 m的水泥路面，但是，综合考虑道路行车舒适度，而且道路周围的排水设施存在较多缺陷，针对该路段，需要破除重新建设。

为提高沥青路面的使用寿命，沥青上面层采用改性沥青，根据公路自然区划，本道路段处于IV区，对应土基回弹模量为值35 MPa，交通量设计为800 辆/d/车道，属中等交通，依据《国家建筑标准设计图集MR1―城市道路路面、路基及其他设施（2008年合订本）》，路面采用结构如下。

为了更好地延长沥青路面使用时间，沥青上部的面层运用改性沥青施工，结合公路自然区划分，该道路段处于IV区，对应土基回弹模量为值35 MPa，交通量设计为 800辆/d/车道，属中等交通。结合国家有关设计标准，该快速干道路面结构设计要点见表3。