低等级公路路基设计探讨

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有了道路，人们才可以方便行走，物流运输加快，经济才得到了发展。我国国土面积广大，地形也是多种多样，施工环境也有很多不定因素［1］，所以勘察人员在进行道路勘察的过程中，需要反复斟酌推敲，结合当地的地质变化问题和气候变化情况，选好路线，进行路基路面等相关设计工作。尤其是一些特殊地基，比如湿陷性黄土地基［2］，由于受湿陷性黄土的影响，路基病害受雨水的影响很大，每年都需要投入大量的资金来解决路基病害和水毁问题。笔者结合近几年从事公路设计的经验，综述道路路基设计中需要注意的事项，对今后低等级公路的路基设计提供一定的参考。

1低等级公路路基设计的基本原则

(1)甘肃某地三级公路的路基必须根据该公路所处的地理条件、人文环境及经济发展状况等执行施工过程所需要的办法。(2)行之有效的排水系统体系，针对路基上面或者下面的各种水，为了避免其影响到路基的承载能力，此时一定要采取合理的方法阻截这些水渗入路基，所以合理的排水系统对延长路基的使用寿命非常重要。(3)及时处理路基修筑过程中产生的废弃土堆，同时还要注意不破坏周边的生态环境，要符合当地的环保要求。涉及那些可能会占用耕地的废土及时清理运走或者作为其他的用处，如果要设取土坑时，也不能占领耕地资源，防止破坏耕地资源，为后期的洪涝等留下隐患。

2路基在其使用过程中可能出现的病害现象及处理措施

公路在使用过程中，路基虽然不是直接承受荷载，但是也会呈现很多病害现象，常见的病害现象有以下几种:2．1填方引起的路基产生沉陷现象。修筑路面时，一些填方，尤其是高填方路段，如果处理不当，很容易发生填方路基沉陷问题。一般情况下，对于一些低矮路基沉降形成的沉陷，采取回填、加厚路面等方法一次性处理。对于较高的填方路基，根据路基工作区深度，采取换填的方法处理。由于换填浅了没有作用，换填深了影响交通，一些地方无法中断交通施工，因此采取注浆加固、碎石桩加固等措施，尤其是高速公路路基沉降，碎石桩加固取得了很好的效果。2．2路基产生翻浆现象。路基如果产生翻浆的话，主要是由于下雨造成的，再加上灌溉时间在沟渠中产生的水。最近几年天气不稳定，时而天气干旱，农田只能通过灌溉的方式，这样久而久之，公路两边的土质边沟就会出现问题，因此在砌筑时需要用防水的混凝土或者其他防水材料浇筑，大大降低雨水或者灌溉水渗透到路基，经过对边沟处理以后，大大减少了路基翻浆病害。2．3养护不及时导致小病害变大病害。对于一些在养护中能够及时解决的小病害，尽量及时处理，避免病害的扩大，也取得了一定的效果，尤其加强雨天巡查，将一些病害隐患消灭在萌芽状态。

3路基设计过程中的注意事项

在设计方案时，结合以往公路工程路基范围内的各种隐患，在设计中，一是对于排水构造物的基础，采用换填、无机结合料稳定材料处理，减小地基沉降变形，二是改变以往的维修方法，采用PVC管、UPVC管、HDPE管等管材维修完善排水设施。以甘肃某地设计一条三级公路作为参考，总结路基设计过程中可能遇到的相关问题。(1)路基宽度确定。根据参考文献［3］规定，该道路预计设计成一条三级公路，设计速度为30km/h，行车道宽3．25(m)，因此路基宽度宜采用7．5(m)(双车道)［3，4］。(2)路基横断面确定。在甘肃某地所设计的三级公路，其路基横断面的各项尺寸见图1。本公路根据当地的行车交通量采用双向双车道，行车道的宽度、与行车道相连的路肩部分，这二者的宽度采用参考文献［3］的规范值。(3)路基的高度确定。甘肃某地三级公路的路基高度设计，为了保证路基必须具有的承载能力和稳定性，在设置路肩的时候，路肩的高度不能太低，通常要超过路基每一边的地表积水高度，另外还要注意防范当地的地下水资源、可能产生的毛细现象、冬季来临时产生的冰冻状况;值得一提的是在进行路基设计时，其标高是参考路基边缘的高程来进行确定的，所以一旦遇到设计超高的需要加宽路段的地方，需要对其进行处理;在设计沿河及受水浸淹的路基设计标高时，根据当地发生洪水的概率，通常高0．5m以上即可。(4)路基压实度的确定。甘肃某地三级公路路床压实度应符合下表要求:(5)路基的防护问题。甘肃某地三级公路的路基防护必须结合当地的地形条件及经济情况考虑，一定要采取有效的工程措施或者植物防护措施，避免路基出现病害的情况，同时也要保证路基的稳定性。(6)路基排水问题。甘肃某地三级公路的路基排水设计需要考虑的关于水来源的因素很多，比如公路沿线附近的年降雨量，当地的植物类型、当地雨季采取的各项储水设施等。在这些因素的综合考虑下，设计排水类型，边沟、排水沟、涵洞等等，及时迅速地排除公路内外的水分，从而保证路基干燥不致产生沉降的影响稳定的因素存在。(7)平曲线加宽及其过渡。为了保证汽车在道路上行驶舒适，在曲线内侧应增加路面宽度。根据当地的交通荷载情况及交通量结合设计情况，该公路采用第1类加宽值［3］。加宽缓和段内任意点的加宽值根据下面公式进行计算:Bx=LxB/L公式(1)Lx—任意点距缓和段起点的长度(m);L—加宽缓和段的长度(m);B—圆曲线上的全加宽值(m)。为了减小车辆在曲线上运行时会引起偏离路面中心的离心力，需要设置超高，同时确定其过渡方法。超高值的计算公式:ih+u=V2/127R公式(2)ih—表示超高横坡度;u—表示横向力系数;V2—表示行车速度(km/h);R—表示圆曲线半径(m)。本次设计中因为圆曲线的半径取值不同，所以超高的值计算出来也不相同，例如设计速度是30km/h，半径为55m，从而计算出最大超高值为0．13。

4结论

路基也是公路工程非常重要的组成部分，在设计时必须遵守原则;根据当前公路经常出现的路基病害现象，填方引起的路基产生沉陷现象、路基翻浆及养护不及时导致小病害变大病害;为有效解决这些病害现象，在进行设计时，需要精确路基宽度、路基横断面、路基高度、路基压实度、路基防护、路基排水及平曲线加宽和过渡问题。

参考文献:

［1］刘全．西北地区公路施工成本控制与管理研究［D］．重庆:重庆交通大学硕士论文，2015．

［2］刘少辉．桥头跳车病害综合防治技术［J］．交通世界(运输．车辆)，2011．

［3］公路的路线设计规范［S］．JTGD20-2017．

［4］张长科．南岳旅游景区公路改建技术指标选择及安全性评价研究［D］．湖南:南华大学硕士论文，2017．

作者:贾洛 单位:甘肃路桥建设集团有限公司