公路路基路面结构施工设计的灵活性与创造性分析

王慧蓉

（甘肃省交通科学研究院集团有限公司，甘肃 兰州730030）

0 引言

公路设计是能够直接影响公路建设项目的重要条件，并且其能够直接关系到工程质量和安全性。在设计时要考虑到项目实施过程中关于：地形、气候和社会因素等众多条件。由于公路设计无论是进行新路修建还是对老路进行二次改造，其相对来说并没有固定的模式。因此，对于每个公路建设项目，设计者都会面临着需要将其设计的公路和周围环境进行充分融合，将其进行协调统一甚至能够形成一个整体的最终目的。所以，设计工程相关工作人员就应该针对工程项目进行灵活性与创造性相结合的公路设计。

1 公路路基设计和路面协调设计的影响因素

1.1 温度因素影响

公路路基在设计和工程建设过程中，环境温度因素变化影响路基和沥青材料的路面设计彼此之间并不匹配，对路基路面效用发挥造成不利影响，在我国，公路路面设计一般都是运用15℃、20℃来进行实验，由于沥青材料具有特殊性，具有感温性质，在高温条件下，动模量很低，其在55℃到60℃的时候，动模量低于500 MPa。会导致在高温环境中，路面的承载能力会大幅度下降，路基就会出现因为承载力不够而发生破坏［1］。于是，在设计路基过程中，应充分考虑到当地温度是否会对路基和路面造成影响。

1.2 交通轴载的影响

在我国使用的标准轴载规范下，将其分成单轮和双轮，其中将单轴双轮组荷载100 KN作为标准，但是却没有载规范中体现重载和超载现象。我国重载和超载的车辆出现的频率比较大，所以，在针对路基和路面进行设计时，为了能够充分将重载交通轴载作用进行反应，针对超载和重载等现象就应该找到和其能够进行匹配的轴载标准，进而将设计载荷能够和实际交通轴载相匹配。见表1所列。

表1 轴载和轮压下的当量圆半径和圆心距离

2 道路工程路基路面结构以及设计要点分析

2.1 路基路面层裂缝控制

通过研究相关数据发现，在实际工程施工建设过程中，对路面路基产生裂缝的问题，要对其进行良好控制，选用一些稳定性良好并且收缩性相对来说小一些的结构。在实际施工过程中，根据实际情况考虑材料产生裂缝的缘由。公路施工过程中，路基路面等结构出现裂缝的原因主要是材料收缩导致的，在材料收缩时，通常会出现两种表现形式：温缩一种是、干缩，出现这两种收缩形式的主要影响因素是原材料的塑性指标以及含水率。所以，在实际施工之前，详细检测出施工材料的相关指标，在达到合格的相关标准之后才能批准进入施工现场。该材料要能够到最佳含水量标准，通过添加碱水以及具有混凝性质的外加剂来增加含水量。

2.2 基层平整度控制

路基作为道路施工的主要部分，具有超强的稳定性可以在很大程度上保证路面平整程度。在实际进行公路施工建设时，应着重保证路基的质量，使基层平整度符合施工相关标准，以此来保障来往车辆的安全和舒适程度。因此，施工单位需要严格控制路基路面的平整程度。

在进行材料压实方面，压实系数是确定其是否能够达到标准的主要指标。在进行路基压实作业时，压实质量和施工过程中压实度通常使用K（%）来进行表示。当K（%）数值越接近1时，就证明对于路基压实质量要求会越高。所以在进行施工时，经常会使用到机械，运用机械手段将土层进行改变。进而能够达到提高土基强度和稳定性的目标。在众多因素当中，能够对压实度造成影响的主要因素不仅包含了其内部含水量和土壤的性质，还包含了外部压实工具和压实方法等［2］。在设计过程中，应符合建筑地面设计标准和规范——GB50037-965.0.4。

在进行压实填土地基的密实度和含水量检测时，应该符合以下规定的标准：5.0.4.1——压实系数λc应该大于等于0.90。5.0.4.2——控制含水量Wo（%）应该表示为：

其中，公式1当中的Wop主要是指土中的最优含水量，该项指标采用%表示；并且可以根据施工地经验取Wp±2，选择粉土材料应该控制在14～18；Wp是土的塑限。5.0.4.3——压实系数应该经过现场实验之后才能进行确定。

当没有实验条件时，要求施工方在选择压实机具时严格把控，确保能够高效完成，对于每层铺土厚度和每一层进行压实遍数进行细致检查和严格规定，都应该符合相关规定。水泥稳定碎石和石灰稳定土相比，在时间方面的要求更加严格，如果在进行压实时时间不充裕，会出现因时间不足发生的相应工程质量问题。为了将初凝时间充分延长，可以运用适量的缓凝碱水剂添加在材料中。如果在施工过程中需要用到摊铺机，对于摊铺宽度就需要进行重点检查，一旦出现摊铺宽度不合适，会导致面层平整度不符合标准。

要提高路基路面的稳定性和强度，应对路基压实度进行严格控制，尤其是对路堤和人为建造结构的连接位置进行有效控制，使施工项目达到降低沉降差的效果。在对路基进行碾压，使路基密实度和横纵坡度以及几何尺寸等指标达到施工要求。

3 沥青混凝土路面设计

在进行公路路基路面建设时，当进行到柔性基层和半钢性基层上，应该将沥青与其混合料进行混合后按照标准铺设相应厚度，这个结构称之为“沥青路面”。在进行沥青路面设计时，应该严格注意施工要求和当地地质以及气候等各个方面影响因素，使路面结构在设计上兼备合理性和经济性两方面特性，最终达到路面承受能力符合交通荷载能力的效果［3］。要提升公路承载能力和舒适性，对于沥青混凝土材料在路面结构层厚度就应该重视起来，确保计算厚度的方法必须科学合理，具有可靠性。为了能够符合新老两种规范中，针对结构层厚度的计算，通过表2的数据进行研究，能够得出，在进行容许弯沉值设计路面厚度的计算过程中，老规范三层补强和新规范四层体系中具有相同性。并且，在进行老规范经验补强过程中，如果运用的是双层补强，则会出现末年容许弯沉值会比初年路表弯沉值大的现象，这样在使劲进行路面施工时就可以在很大程度上增加了安全性能。但是另一方面，如果选取了三层补强进行使用，这时的路面就极其容易产生损害，这种情况就会导致使用年限变小。

表2 新旧沥青路面设计规范结构层厚度总表

4 公路路基路面结构施工设计的灵活性与创造性的运用

在公路路基支挡的形式中，我国相关技术人员可以借鉴国外部分设计理念和施工技术以及工作经验，积极创新路基路面防护治理的新技术，根据不同地区的不同地质状况，进行灵活性和创造性地设计和建造。

4.1 边坡设计

公路路基在边坡上的设计应根据拟建土地的土质情况进行，在设计过程中，注意按照规范进行，边坡坡度尽可能做到自然，达到美观的效果［4］。

4.2 支挡结构设计

支挡结构在设计时，要进行多次验算和矫正并对边坡采用防护加固结构。对于材料的选用可以根据工程建设项目所在地的材料市场条件灵活优化选择。

4.3 公路挡土墙设计

在进行公路挡土墙设计过程中，设计部门对先进理念进行参考和借鉴，积极建立防护技术模型，从源头开始进行灵活和完整的有效改进和升级［5］。在公路设计项目中，提升结构物其自身的设计美感。在挡土墙进行选择材料时，应该就地取材，尽可能不适用光面混凝土建造挡土墙，不仅能够使得其更加自然，还能够最大程度提升来往车辆驾驶体验。

在公路路基和路面进行灵活性设计和创造性设计不是要对设计工作进行硬性要求，而是想要通过既定的标准上更加灵活创新的运用规范进行设计和施工［6］。这种情况不仅能够保证设计的科学性，还能够在施工方面做到对质量进行充分把控。这样不仅能够使施工产品满足基本的使用功能，还能带来视觉享受。

5 结束语

公路工程路基路面的施工是一项工程量比较大耗时比较长的工作，其内部涉及到的工作内容不仅多而且比较复杂。公路路基路面结构施工设计和技术应该通过相关组织，根据规定进行程序设计，运用科学有效的设计方法，能够满足公路工程设计质量的要求。