公路路基设计中的常见问题及解决对策

高博

（河北锐驰交通工程咨询有限公司，河北 石家庄 050000）

0 引言

在公路工程建设中，路基设计作为一项重要的前期工作，对之后的路基施工有决定性作用，如果路基设计出现问题，将对路基施工造成很大的影响，导致路基存在质量问题，进而影响公路的正常使用。因此，有必要在明确公路路基设计存在的问题基础上，通过深入分析探讨行之有效的解决对策。

1 路基边坡与其防护设计方面的问题

（1）边坡水毁。降雨会导致边坡受到雨水的冲刷，影响边坡土体的孔隙，产生边坡水毁使边坡受到不同程度的破坏，甚至引起路面塌陷等问题，对行车安全造成直接影响。边坡破坏产生的原因与路基填料、高度及压实度等因素有直接关系。从理论角度讲，采用砂性土填筑而成的路基，其边坡比采用黏性土填筑而成的路基边坡相对容易受到雨水的冲刷而产生破坏。

（2）边坡坍塌。按照边坡土层性质，可将边坡坍塌分成以下三类：第一类为均质土坍塌，即边坡范围内土体性质较为单一的位置产生微膨胀引起的坍塌；第二类为覆盖层坍塌，即边坡表面处于松散状态的覆盖层发生坍塌，其严重程度和坡高及覆盖层厚度直接相关；第三类为结构面坍塌，即边坡中某个软弱结构面产生坍塌，常见形态包括直线形与折线形，主要和结构面形式有关。

按照坍塌体类型，可将边坡坍塌分成以下三类：第一类为冲刷型坍塌，即由于雨水持续冲刷作用而产生的坍塌，大多产生于没有进行防护或防护不到位的边坡；第二类为溜塌型坍塌，主要在坡肩处产生，大多产生于开挖和填筑相结合的部位或原地面陡度相对较大的位置；第三类为滑塌型坍塌，大多产生于含水量与液限相接近的边坡，由于上下层水体在含水量上有较大差异，上部土体受到重力作用向下滑动引起坍塌。为防止边坡坍塌，防护设计过程中除了要充分考虑地形地貌、地质条件和岩层主要性状，还要从实际角度出发，严格控制水流，加强防护设计[2]。

（3）在对路基边坡进行防护设计的过程中，应严格遵循“以防为主”与“就地取材”等基本原则，将设计、施工和养护充分结合，通过深入调查，在明确气候条件、地质条件及材料实际情况的前提下，按照因地制宜的原则选择适宜的边坡类型及防护措施，以此从根本上保证路基边坡的稳定性，防止因防护不到位导致边坡破坏或坍塌。在确定路基边坡防护具体措施的过程中，必须遵循就地取材的基本原则，以沿线范围内的水文地质条件为依据，结合土质岩性及自然气候，充分考虑排水方面的实际情况，确定适宜的防护措施，如植被防护及采用工程措施进行防护等。

2 路基高度设计方面的问题

对于路基高度，实际上就是路基设计标高与原地面标高的差值，或是填方路基实际填筑高度和挖方路基实际开挖深度。路基高度不仅影响路基稳定性，而且还决定了施工成本、行车安全及使用年限。基于此，在设计过程中确定路基高度时，应重视以下几点。

（1）设计中严格遵循相关技术规范及标准。路基设计必须满足相关规范及标准的各项要求，只有这样才能有效抵抗路基周围地质可能造成的危害，如洪水和泥石流等。使灾害发生后路基有良好抵抗能力，防止大规模破坏，为应急抢险争取足够的时间[4]。

（2）路基高度的确定要和周围环境良好适应。在公路正式投入运行后，如果路基高度不合理，路面很有可能产生开裂与凹陷等问题。若路基土体下部有地下水，则土质比较松软，为了防止路基产生较大的沉降，设计时应尽可能减小路基高度，降低填方的自重。

（3）路基高度还要与桥涵高度良好适应。为了使公路的运行达到舒适、平稳与安全，在路基设计中确定路基的具体高度时，还要充分考虑沿线范围内桥涵的高度，两者之间应尽可能协调，以免给后续施工造成不便[5]。

3 路基排水设计方面的问题

无论是路基范围内的地表水还是地下水，都会给路基自身稳定性及使用寿命造成很大的影响。基于此，在路基设计过程中必须对排水引起足够的重视，做好排水系统设计。

（1）对河流进行的排水设计首先要明确河流水源及最大流量，为之后灾害的预测提供可靠的参考依据。在设计过程中，要对排水系统自身抵抗灾害的能力予以正确评估，明确关键控制指标。为确保设计的排水系统满足要求，还应对河流流量加以深入分析和研究。

（2）为确保路基铺筑过程中地表水顺利汇入路基的两侧，一方面要合理设置路基横坡，另一方面则要在路基的两侧进行排水沟设计，为之后的路基施工提供指导[6]。

（3）如前所述，水除了对路基结构本身有很大影响外，还会影响到路基边坡，边坡水毁就是在水的作用下产生的边坡病害问题。因此，在设计过程中要以边坡与路面实际排水量为依据确定排水沟大小。可将排水沟设计为大流量与小流量两种类型。对于排水沟，其主要作用在于引水、集水，将路基范围内所有水源汇集成一个水流，然后及时引排到路基之外。在排水沟设计过程中，应注意以下几点：对于排水沟横断面，大多采用梯形形式，具体的尺寸等参数均需通过严格的计算确定；对于排水沟的位置，与路基坡脚处之间的距离一般达到1m以上，在排水沟中还应设置适当的纵坡，坡度通常为0.5%～1.0%，这样能起到促进排水的作用[7]。

4 路基填料选择方面的问题

路基填料是指在路基填筑时使用的材料。不同类型的路基填料，其性质与用途均不相同，设计中要根据实际情况选择，保证所选填料满足施工要求。按照粒径与液限，可将填料分成以下几种：

（1）砂土，其主要优势在于有较强的透水性，但强度不会因为含水量的改变而变化，但由于黏结性较差，所以形成的结构往往比较松散。若施工中与有较高黏性的土结合使用，能有效改善砂土粘结性；

（2）砂性土石，这是路基设计与施工中一种较为理想的填料，通过对此类填料的分析可知，此类填料中除了含有粒度相对较大的颗粒，还存在黏性成分，基于此，该填料既能发挥出粗颗粒具有的良好水稳定性与透水性，还具有一定的黏度；

（3）粉性土，由于粉性土是由稳定性相对较差的粉土组成，一旦遇水将变为工程性质极差的稀泥，所以一般情况下不会作为路基填料。

除此之外，在条件允许的情况下还可以采用工业废渣作为路基填料，如经过处理之后可以达到各方面要求的电石渣、煤渣、高炉矿渣和钢渣等，均可在路基填筑过程中使用，但必须满足最小强度、最大粒径和有害物质含量等方面的要求。需要注意的是，这种填料在使用时可能造成环境污染，所以在施工中对环保问题要引起足够的重视，加强其使用管理[8]。

5 结语

综上所述，路基作为公路的重要组成部分，其质量好坏在很大程度上决定了整个公路的质量，如果路基本身就存在质量问题，则不仅会对日后的路基路面施工造成很大影响，而且还会影响到公路的使用，导致路面产生一系列病害或破坏。因此，在路基设计工作中就应该引起足够的重视，结合以往工作经验，对设计中存在的各方面问题进行逐一分析，然后根据现场实际情况，参考相关技术规范及标准的要求，制定有效措施加以解决，以此在顺利完成路基设计工作的同时，保证设计质量和水平，为之后的路基施工奠定良好基础。