市政道路路基路面结构设计

2021-08-07魏才丽

科技创新与应用 2021年21期

魏才丽

（兰州铁道设计院有限公司，甘肃兰州 730000）

高速公路和市政道路等人行道主要使用沥青。沥青道路在实际使用中存在许多问题，并且容易损坏，为后期增加了维护成本，并且在人们日常通勤中构成了安全隐患。因此，在道路的建设中需要改进当前市政道路的建设，以增加日常车辆交通的稳定性和安全性。

1 选择合理的路面结构

现行的规范和标准是设计路面结构的前提，路面结构的设计还应根据交通环境、设计来源、设计者的实际经验、建筑材料、建筑物的自然环境和气候、选择的路线以及路线周围的条件来进行选定。设计路面结构时应科学且合理，这需要综合各种因素，研究和综合分析考虑后进行设计，通过了解这些条件，可以预测使用过程中的潜在危险，全面测评路面的使用情况，为其他路面的设计提供参考。

2 路面裂缝问题

市政道路上常见的问题就是路面裂缝，这一问题将会减少路面的使用时间，为了解决路面裂缝的问题，应针对以下方面进行处理：

2.1 基层的选择

基层对结构的要求很严格，根据路面建筑计算，针对其主要特征进行不同的设计。在建设车辆行驶道路的过程中，大多数都以固体增强水泥和碎石作为基础，必须按照设计文件和施工标准中规定的尺寸进行施工；施工时严格遵守设计和施工标准的厚度；以供行人使用的人行道，在道路建设中选择水泥砂浆或较厚的水泥稳定碎石摊铺作为基层，但是道路摊铺厚度的程序必须与道路施工程序一致。同时，应根据设计的实际条件和适当的标准，建造其他铺砌的建筑物和基础地板结构。

2.2 控制材料裂缝问题

在建设道路的时候，材料的选择也是市政建设的一部分，选择材料分为两种：温度收缩性和干收缩性，材料所含的水分和可塑性是影响质量的主要原因，在建设中选定高质量的建筑材料，道路工程施工前，对材料的相关检测标准，如可塑性指标和含水量进行严格测试，并使其符合现行材料选定的要求。

3 基层平整度问题

基层是市政道路的一部分，其质量、强度和稳定性会影响道路系统的质量。在实际的设计和施工中，还需要了解道路的平整度，并根据不同道路的需求设计路基的不同部分。在典型的市政道路上，地基主要由石材或水泥加固的碎石制成，由于材料对平整度的要求不高，因此易于控制平坦度，只要符合设计规范或标准，施工时就可以直接使用平地机进行找平。道路基础的稳定性和强度会影响整条道路的质量，有必要严格控制路基的密度水平。尤其是路基与其他结构的密度，应对其进行反复碾压，进而减少路基与其他结构的密度水平。

4 软土地基问题

市政道路的建设中，软土地基是一个典型的问题，我们国家的地形千差万别，所以在软土地的道路上有许多软区域，地基的塌陷会带来其他危险和安全隐患。这主要是由于设计过程中地质勘察不到位，钻孔数量少，钻孔深度不足以及没有发现软土层或设计时没有特殊处理造成的。在建设项目的设计中，我们首先密切注意当地地形情况。其次，我们必须坚持科学设计，找到合适的消除软土地基的方法。

5 沥青路面结构设计

铺设沥青路面的主要特征是由多层结构组成，通常包括顶层、基础层、重物层和减震层，设计沥青路面结构时，有必要充分利用该地区的交通、地理和气候条件，建设最合理的沥青路面结构，以稳定路面层和路基基础。例如，在下雨和下雪的天气中，雨水会渗入路面，所以选择沥青表面材料时，高密度的沥青混合材料是必备的建设材料。对于积水的排出问题，路基、人行道的改进问题，选择时有必要根据经济条件，交通和原料的比例作为道路的设计基础，从而提高路面建设的性价比。同时，还应考虑结构的耐用性、可恢复性和环保要求，以减轻建设项目时对环境的污染。

6 工程概况

河南省信阳海营生态智慧城龙兴路，龙兴路为（云智大道——凤鸣大道）新建工程，总体呈东西向，西起规划云智大道，向东经建设路、祥云西路、凤飞路、祥云东路、紫园路后至规划凤鸣大道结束，路线全长2.242km（含短链长0.016m），沿线涉及2座涵洞、7处平面交叉口。根据路网系统，道路等级为城市主干路，设计速度为40km/h，道路宽度为20m，双向四车道，标准断面为：（2+2.5）m人非共板+1.5m侧分带+8m机动车道+2m中分带+8m机动车道+1.5m侧分带+（2+2.5）m人非共板=30m。

拟建龙兴路道路工程场地地貌单元主要为剥蚀丘陵，沿线多为稻田地、水塘及林地。地表水主要为水塘积水；地下水位埋深历史最高水位为地表高程，抗浮水位可为地表高程考虑。含水层主要为粉质黏土，主要靠大气降水和稻田地、水塘蓄水补给。全线不良地质未见发育，特殊性岩土主要有杂填土、软土、软弱地基及膨胀性岩土。

7 路基设计

7.1 填方路基

本项目对于填方路段，原地面清表后碾压，路床进行掺水泥处治，路床顶0～20cm采用4%水泥土处治。当基底有素填土、杂填土、粉质黏土（软塑）、粉质黏土（软塑-可塑）层等不利土质时，路堤基底加铺土工格室，并应保证填土压实度满足路基压实度表中的要求。地面的横坡或者纵坡均小于1：1.5时，将挖台阶对基底进行处理，台阶宽度为2m，并做一个4%向内倾斜的坡，埋深不小于0.4m。

7.2 挖方路基

挖方路堑边坡每6m分一级，每级边坡坡率见表1，分级处设置平台宽度2m，平台上设置平台沟。

表1 每级边坡坡率

对于挖方路段，路床进行掺水泥处治，路床顶0～20cm采用4%水泥土处治。

7.3 路基填挖交界处理

在开挖的交界处插入土工格栅，在水平边缘和开挖交界处的土工格栅放置在道路底部和开挖楼梯上。锚固于台阶内，长度不小于6m，土工格栅用U形钢筋钉固定。

纵向土工格栅分为两层：底层位于道路底部，顶层位于道路顶部；土工格栅放置在挖出的路基上至少5m，路堤部分放置在过渡平台并固定到锚点上，一般填方路路基少5m，并用U形钢筋钉固定。

7.4 路基顶设计回弹模量

路基顶面的回弹模量的近似值应不小于30MPa（快速路或主干路）或20MPa（次干路和支路）。

7.5 路基、路面排水系统

为使路基和路面能够达到相应的稳定，防止水对道路的影响，以确保道路安全，本项目拟定了完整的排水路径，为了实现快速清除路面和路面下的水的目标。

除拟定路基的排水结构外，还包括侧沟、水道、截水沟和倾斜平台的坡度。地下排水设施根据现场情况配备了渗沟，设计时路基和人行道排水设施是永久性设施，为确保工程质量，施工期间应严格按照有关规定及时完成临时防排水设施。

7.6 路基防护

（1）当路堤、路堑边坡高度H不大于3.0m时，采用种植灌木防护。

（2）路堤边坡高度H大于3.0m时，使用C25预制混凝土拱型骨架护坡，骨架内种植灌木，骨架埋深不小于0.4m。

（3）路堑边坡高度H大于3.0m时，采用喷混植生技术防护。

（4）河塘路段：小的水塘、沟河抽水清淤后回填渗水土处理，较大水塘设土围堰，抽水清淤后回填渗水土，陆地坡脚是在C30墙的混凝土基础上制成的，而M10在泥石坡上的挡泥板是必要的。

8 路面结构设计

8.1 机动车道路面结构设计

该项目沥青路面结构使用100kN（BZZ-100）的双轮载荷作为标准轴载荷。设计年限15年，根据交通拥堵的数据，可以计算出街道上累积的当量轴数：6.3×106，路基顶面交工验收弯沉值LA=248.4（0.01mm），车辆路面的允许偏差为LA=22.8（0.01mm），非机动车通过率的降低为29.4（0.01mm）。（见表2）