某公路路基和路面设计要点研究

摘 要：文章通过结合某工程案例，阐述了公路路面设计过程中的相关要点，主要从公路的路基、路面、节约用地及其排水设计等设计要点进行论述与研究，旨在为类似的工程提供有利的参考。

关键词：公路；路基设计；路面设计；排水设计

中图分类号：U213.1 文献标识码：A 文章编号：

一、工程概况

某公路建设项目，采用双向四车道，建设标准为一级公路，设计速度采用80km/h，路基宽度采用21.5m，其中硬化土路肩0.4m、路缘石0.1m，硬路肩2.0m、行车道2×3.75m、中间带宽1.5m，其中左侧路缘带0.5m，中央分隔带宽0.5m，采用混凝土护栏。通过针对该公路的路基、路面及其排水设计进行深入探讨。

二、公路路基设计

（1）路基的设计原则。对于公路路基设计原则应当根据沿线地形、地貌、地质、水文、气象等自然条件，贯彻因地制宜、就地取材的原则，设计完善的排水设施和防护工程，采取经济有效的病害防治措施。

（2）路基标准横断面。通过结合《公路工程技术标准》的规定，本项目采用双向四车道一级公路标准，设计速度为80km/h，路基宽度为21.5m，行车道宽4×3.75m。路基中心设0.5m分隔带，分隔带两侧为0.5m路缘带，分隔带采用混凝土护栏。其中土路肩横坡为3.0%。

（3）路基设计标高。道路高程设计线为道路中线。本项目的公路用地范围，由于项目地处城镇密集区，土地资源较为紧张，公路用地范围采用路堤两侧边沟外边缘外侧1.0m以内为公路用地范围，埋设公路界碑。路基高度的设计，使路肩边缘高出路基两侧地面积水高度，同时要考虑地下水、毛细水和冰冻的作用，不致影响路基的强度和稳定性。同时路基高度还受到旧路高程、路线交叉、桥涵等构造物高度要求的限制。除满足以上要求外，路基高度还应该尽可能满足路基压实度要求的最小高度的要求。本项目路基的设计压实度及填料的最小强度（CBR）值要求如表1所示。

表1 公路路基压实度及其填料设计要求

（4）路基各结构层及土基顶面竣工验收弯沉值。路面设计采用标准轴载为双轮组单轴100kN（BZZ-100），设计年限内一个车道上累计当量轴次269.6万次。设计基准期：沥青混凝土路面为15年。路基各结构层及土基顶面竣工验收弯沉值采取上面层弯沉值≤30.3mm；下面层弯沉值≤33.1mm；基层弯沉值≤41.5mm；底基层弯沉值≤95.6mm；土基弯沉值≤291.1mm。

三、路基防护设计

本设计一般路段采用亚粘土、亚砂土填筑路堤，内边坡坡率采用1:1.5；外边坡率采用1:1。同时根据本公路所处的地质资料，沿线土质大部分为低液限粘土和低液限粉土，路基边坡容易受到雨水的冲蚀。一般路基采用植灌木和乔木进行绿化；当路基高度大于3.0m时，采用浆砌片石网格防护。

四、节约用地的措施

本公路项目所经过的地段位于平原区，公路沿线地形平坦，没有突起的土坎可作为取土场地。全线路基大部分为填方，对土源的需求量较大。根据外业调查结果，结合地方实际情况，初步提出以下两个方案：一是沿线两侧挖沟渠、鱼塘集中取土；结合地方经济发展和水利工程建设，同地方政府签订协议，开挖鱼塘和沟渠，尽量深挖窄取。此方案占地少，是较理想的取土方案。取土场也可和高速公路主线取土场相结合。二是在取土场取土。在路线两侧选择一些高地或非耕地或经济效益较低的土地作为取土场，取土时先将表层30cm种植土推至旁边堆放，取完后将表土推回，平整后复耕，取土深度控制在1.5m以内。

五、公路路面设计

根据交通量、道路等级对路面的使用要求，结合沿线气候、水文、地质及当地筑路材料的分布、施工经验等情况，本着因地制宜、就地取材、方便施工、利于养护的原则，进行路面综合设计。对本公路路面结构组合及厚度计算，根据本路交通量、路基设计、筑路

材料等具体情况，结合省内外高等级公路建设的成功经验，按当量轴次计算得到的路面结构见表2所示。

表2路面设计汇总

（1）路面面层结构组合及面层级配类型选定。根据要求，路面上面层选用AC-13C型细粒式沥青混凝土，采用SBS(Ⅰ-C)型成品改性沥青，上面层粗集料选用高强抗滑石料安山岩，细集料均采用石灰岩机制砂，以改善混合料使用性能。下面层选用AC-20C型中粒式沥青混凝土，采用70号A级石油沥青，下面层石料选用石灰岩。两层油面间设SBR改性乳化沥青粘层，下层油面底面设SBR乳化沥青下封层。下封层下设透层，透层采用具有良好渗透性能的中凝液体石油沥青AL（M）-1。

（2）基层选定。根据本路材料供应的特点，基层结构类型主要为二灰碎石，二灰碎石的早期强度低，施工拌和碾压成型时间一般不受控制，基层选用与旧路结构层结合紧密的二灰碎石。

（3）底基层选定。路面底基层选定的原则是在满足技术指标要求的前提下就砾料缺乏，因此，在本路段设计中底基层采用稳定土类。由于本路段土质主要为低液限粘土和低液限粉土，底基层类型选用石灰土。

（4）本路段内路面结构厚度按照当量轴次进行计算，相差较少，因此分段采用不同路面厚度的意义不大。整个路段采用同一路面结构，如表3所示。

（5）其他部位路面结构。二级公路或城市道路加铺转角部分：3cmAC-13C细粒式沥青混凝土，8cmAC-20C中粒式沥青混凝土，18cm二灰碎石，15cm12%石灰土。其他等级公路或乡村道路加铺转角部分：上面层3cmAC-13C细粒式沥青混凝土，基层为15cm12%石灰土。

六、路基路面排水设计

路基排水应全面规划，合理布局，少占农田，并结合当地的水文地质、气象条件，与排灌系统相协调，重视环境保护，防止水土流失和水源污染。由于路线所处平原区地形自然坡度比较小，结合沿线自然河流沟渠，能排沟排水不畅的地段采用设置蒸发池等措施。路面排水设计应根据该地区降水量、地形、地质等因素，结合路基排水设计，合理布置路面排水设施，确保排水畅通和路基、路面稳定和行车安全。

路面表面排水，综合考虑建设期及运营期内路面水对路基边坡的冲刷影响，全路段采用集中排水方案（泄水槽）。一般路段设置泄水槽，为排除路面积水而设，一般每40m设一处，采用现浇混凝土。在全线桥梁两侧沿路线方向5～10m范围设置急流槽，防止桥头两侧路面水冲刷桥台构造物。本项目起点临近冀州市区，两侧建筑密集，过村镇路段采用石砌边沟街道化治理。

七、结束语

综上所述，通过结合本道路路基和路面设计要点分析，对公路路基及其路面结构形式等方面探讨，总结出公路的路面类型、结构形式、路面材料等情况，确定市政道路路面材料及设计参数。