简论公路路面设计的重要性

【摘 要】公路路基及路面设计对于公路的运营具有十分重要的作用和意义，在公路建设运营过程中必须综合考虑各方面的因素，有效提高公路路基以及路面设计的科学性和合理性，更好的推动我国公路的建设。本文首先阐述了路基设计要点及软基处理注意事项，对公路路基路面设计进行了研究分析，旨在提高公路工程质量，促进公路的安全运行

【关键词】公路工程；路基设计；要点；路面设计；排水设计

公路路基及路面设计需要考虑的因素除了路基的压实、路面的强度以及路面的厚度以外，还需要考虑排水设计，路基路面排水设计也是其重要的组成部分，排水系统对于路基路面也有着极为重要的意义和影响。以下就公路工程路基路面设计进行探讨分析。

一、路基设计的基本要求。

路基应根据公路等级和当地自然条件（包括地质、水文、材料情况等），并结合施工方案进行设计，既应有足够的强度和稳定性，又要经济合理。路基填筑宜采用水稳性好的材料，严格控制路基压实，满足强度和稳定性要求。路基强度、稳定性和压实度达不到要求的路段不得铺筑沥青或水泥路面。通过特殊地质、水文条件地带的路基，应做好调查研究，结合当地实践经验进行特别设计。

二、公路路基填挖交界处设计。

公路填挖交界处，应该所使用的材料不同，他们的结构性能也不同，这就容易引起地基固结不均匀而引起下沉，在设计和施工的过程中，若处理的不好，直接影响到公路的正常使用功能。对于路基交界处的设计可分为横向设计和纵向设计。

三、公路路基填挖交界处的横向设计。

横向交界处的设计是指对交界处路床进行超挖，深度控制在0.8m左右，再采用分层夯实的方法对其进行回填，回填所采用的填料应该以砂砾石为主，并且充分碾压，确保压实度的要求。土工格栅中进行加筋防护处理，它可以协助纵向填挖交界处理共同发挥强化路基的功能，同时，当路基横向处于临空时，它可以有效的控制土体水平运动，限制坡面上土体的水平位移，加强填筑土体的稳定性，从而有效的减小路基沉降和防止滑坡，最终实现加筋处治的目标。

四、公路路基路面设计分析

4.1、路基排水设计。第一、地面排水设计。路基地面排水主要是通过全线贯通的边沟来进行的，一般采用0.6m×0.6m 的梯形边沟，边坡为1：1，以25cm厚的M7.5浆砌片石铺砌，边沟纵坡一般不小于0.3%，坡长小于300m，边沟水均应引离路基，排入原有水系中的河流、排水渠及取土坑内，但不排入鱼塘内。当边沟与涵洞、通道发生交叉时，一般将边沟水直接排入涵洞，或在灌溉涵、通道处让路基边沟向两侧排走或设边沟倒虹吸涵通过。在挖方地段，还应设置0.4m×0.4m的梯形平台截水沟，并在坡顶外侧设0.6m×0.6m 的矩形地面截水沟，以排除坡面水。截水沟均以25cm厚的M7.5号浆砌片石铺砌。第二、地下排水设计。（1）一般路段。一般路段路基边沟设计主要以填筑式边沟为主，尽量减少路基边沟积水现象的发生。这主要是吸取已建成的公路中的教训：a.部分路段在汛期内路基水不能及时排除。b.地方群众干扰路基水排入灌溉涵洞内。（2）软基处理段。如是淤泥质软土层，地下水含量较大，为保证软土段路基的稳定，迅速排除地下水至关重要。设计应采取：板+砂垫层+超载预压的深层。值得注意的是为确保软土段地下水迅速由砂垫层排入边沟，需在砂垫层与边沟相接的斜面上做15 cm 厚的级配碎石（粒径2cm～4cm）反滤层，在砂垫层底部位置预留截面为5cm×5cm、纵向间距为10m 的泄水孔，且泄水孔出口应高于边沟底30cm。

4.2、路面的设计。对于公路的路面设计，首选应该调查拟建路周边的环境，是否有可用的材料可以直接取用，如石头，砂石等，由于路面工程的量较大，因此，尽可能的选用当地的材料，可以有效的节约工程造价，必要的时候，我们应该考虑新技术，新材料的运用，能有效的提高水泥混凝土路面的使用寿命。路面结构的设计，实际上就是制定路面结构方案，确定合理的使用材料，理论上是需要经过相应规范进行验算得出的。现阶段公路有水泥混凝土路面和沥青混凝土路面两种形式，因公路等级较低，多以水泥混凝土路面为主，这种路面养护比较简单，而且投资较小。在路面设计的时候，根据当地的环境、材料、交通量等确定好了路面类型后，确定路面的厚度，路面厚度直接影响着投资的金额和公路的使用寿命，因此，设计人员需要综合考虑各方面的因素，在满足汽车运输要求的前提下，做好路面厚度的设计，对于路面宽度，要考虑今后经济发展的需要，现在已建的一些公路，明显的路面宽度不够，甚至有些地方错车都出现困难，这就增加了公路上汽车行驶的危险系数，还影响了车辆的行驶速度。因此，必须综合考虑以后的规划，交通流量等各方面的影响，设计合理的路面宽度，满足经济发展的需求。

五、结构设计理念

路面早期损坏的原因是多方面的，有材料原因，有施工原因，也有管理方面的原因。一般认为施工引起的原因（如路面厚度不够，压实度不够等）是主要的，因为总可以找到一些施工方面的原因。为什么我们从材料、施工和管理各方面都十分认真，严格按规范要求去做，路面还会发生损坏？美国在二十世纪80年代按规范修筑的路面也发生了许多早期损坏，如车辙、剥落等等，这就是美国为什么会开展美国公路战略研究计划的原因他就是说要从传统的经验规范向性能规范发展。我们应认真学习美国的经验教训，少走弯路。

对沥青路面从结构性使用性能和功能性使用性能两方面进行分析。对于结构性使用性能，主要从疲劳、高温车辙、低温开裂三方面考虑，分析了影响沥青混合料的高低温性和疲劳特性的因素。对于功能性使用性能，分析了影响路面平整度以及抗滑性能的因素。沥青路面结构层厚度与沥青混合料类型应相匹配，还常路面结构层厚度应是集料最大公称尺寸的3倍以上。

对面层、基层厚度以及上、下面层的分层厚度从路面受力状态以及所选材料类型两方面进行分析。对于面层厚度主要考虑面层、基层之间的层间剪应力和经济性问题；而在面层结构分层时，要从层间剪应力和面层厚度与所选用面层材料的最大工程粒径的匹配性两方面考虑；对于基层厚度来说，从力学角度分析不小于15cm。

按照各结构层的层位要求合理选用沥青混合料，对于上面层抗滑密水的需要，沥青混合料设计采用紧排骨架-密实原则的组成结构；对于下面层易出现车辙变形的特点，适当增加粗集料用量，使其既满足密水又满足抗车辙的要求。

在进行基层混合料设计时，充分发挥粗集料的嵌挤作用，在形成一种理想的骨架以抵抗收缩裂缝的同时，填充骨架空隙的结合料所形成的适当粘结力与骨架的嵌挤力，共同形成高强度的力学性质。

综上所述：随着我国经济快速发展，道路建设正处于快速发展阶段，随之而来的是，经常会出现各种各样的道路质量问题。为了节约公路建设成本，减少道路交通事故的发生，使人民生命安全有所保障，国家经济可持续发展，必须对公路路基路面设计进行研究分析，找出切实可行的策略和方法。

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