关于公路工程中路基设计问题的探究

【摘要】随着我国经济建设进程的加快，为公路建设带来了前所未有的发展，同时也给公路工程质量提出了更高的要求。作为公路建设的重要组成部分，路基工程的设计与施工十分关键，本文我们将针对公路路基的设计问题展开论述与分析。

【关键词】公路；路基；设计；质量

中图分类号： X734 文献标识码： A

一、公路路基质量的影响因素

因公路的施工条件比较艰苦，多处在野外的环境中，在公路路基施工的过程中，将遇到各种问题，因此，我们在进行路基设计的时候，应该了解公路路基质量的影响因素。

1、路基设计中的问题

在路基的时候的时候，对于路基下面的地质条件应该有着详细的了解，若计算的地质条件、土工试验资料不能反映现场的情况，将导致设计不合理，从而会在施工的过程中或者施工后引起一系列的质量问题，特别是高填方的路基，会埋下更多的安全隐患。

2、路基施工方法不当

在路基施工的过程中，对于所选用的填料应该是强度高，抗水性强的土质。在路基填筑的时候，应该采取科学有效地填筑工艺，而且要确保路基的压实度满足规范的要求，若路基的压实工艺不符合要求，直接导致路基的压实强度不均匀，容易导致路基的不均匀沉降，从而引起路面的开裂。

二、路基设计中相关问题解决方案

1、路基排水系统的设计

地下水和地表水对路基的稳定和使用寿命都会产生一定的影响。山区铺设的公路路基和平原地区的路基也均会受到当地环境水的作用，特别是山区路基受水的影响最大。主要原因是山区的森林面积大，植被比较茂盛，有着极强的蓄水能力和极为丰富的地下水资源。因此，排水系统的设计与建设对公路路基的安全稳定有很大的影响。

（1）河流排水设计

在设计河流的排水系统时需要注意的问题主要有两个：河流水的源头和河流的最大流量值。掌握河流水的来源情况有助于设计人员去了解河流的流量以及该河流所在区域是否会发生滑坡、泥石流等自然灾害。将排水系统的抗灾害性能考虑到设计内容中去会大大提高将来路基的使用寿命。为了能够确定排水系统的规模大小，在设计时必须要研究和分析河流的最大流量值，这个因素直接决定着日后工程的成本，因此要得到准确结论。

(2)路面雨水和路基中间隔离带的排水设计

路面的排水设计一般较路基简单，最关键的施工细节是在路基铺设时要保证路面的两边略低于中间，维持一定的坡度，这样雨水就能够顺利的流到路基两侧的排水设施中。路基所含地下水比较丰富，为了使地下水的含量不至于过高，在进行路基地表排水的具体设计时，必须对路基中间隔离带的水做出相应措施，要防止它沿着路基不断下渗最终成为地下水。最有效的解决方案是增设防渗层，即在将相关防渗漏材料铺设在路基隔离带下。除此之外，对于那些汇集在防渗层上的水分要及时进行排放，所以在设计内容中可以写明在防渗层的两侧每隔一段标准距离安装排水管道等相关设施，这样有助于将隔离带的水疏导到路基两侧的排水沟去。

2、公路路基填挖交界处设计

公路路基填挖交界处若出现问题，就会造成路基填挖部分的不均匀沉降，进而出现严重的塌方现象，对公路的正常使用造成了恶劣的影响，而且为此而必须进行的加工或返工处理会给经济带来巨大的损失。因此，为了做好公路路基填挖交界处的设计，要从横向和纵向填挖交界处着手，分别对其进行设计。

3、路基设计中土石方的计算相关问题分析

（1）压实方与天然密实方的换算

最好通过具体试验来确定压实方与天然密实方之间的换算系数，但是实际工程是一个庞大的体系，不可能对每一个单位工程都采取试验，建议采取公路工程在预算定额时所给定的换算系数。当压实方为 1 时，换算系数见表 1。不同的土壤类型有着不同的岩石类别，其设计等级也不等，这些信息要在路基土石方计算表中表示出来，用于土石方的准确调配。

（表1压实方与天然密实方之间的换算系数）

（2）应增加清除表土部分和压实沉降部分的相应土方量

依据填方路基施工的具体要求，并考虑不同的地质情况，在填筑路堤之前要将原有地面上的杂物清除干净，之后用平地机整平，用压路机进行填筑前的压实工作，并按照规范操作达到表2 所列路基的压实度要求。填方路段由于要进行清除表面杂物等工作，因此填前压实之后要增加的土方量必须经过计算之后计入路基土石方计算表中，便于以后的土石方调配。

（表2填方路基的压实标准）

（3）对于不同的路基施工方案要适当增减相应的土石方量

在当前的公路建设中，路基施工方案主要两种，即挖路槽法和非挖路槽法。挖路槽法是指路基施工时按照路基横断面的设计要求和设计标高，逐渐压实从而达到路基相应的施工规范。在路面工程的具体施工中，再按照路面设计标准挖去路槽部分，如图 1 中的①和②两个部分，保持路床底部的压实平整。这时不需要去考虑土石方的增减问题，因为挖路槽部分的工程量早已经被算到路面工程挖路槽土石方计算表中了。

(图1 路基设计图)

① - 填方路堤的路订床；② - 挖方路基堑的路床；③ -填方路堤的路肩

采取非挖路槽施工方法去进行路基施工时，在填方路基段，路堤要逐层填筑压实直到路床底面的设计标高，如图1（a）所示。此法可以减少路床底之上部分的土石方量，对于填方工程量来说要扣掉此部分的土石方工程量，扣除的土石方工程计算表达式为：

式中 Qh表示采取非挖路槽施工法填方路基段必须要扣除的土石方量；

B――路基的宽度（m）；

H――路床的深度（m）；

L――路堤填筑的长度（m）

在路基的挖方路段，具体施工方法和挖路槽一致，路基施工达到标准规定的设计标高后，再挖去路床部分的土石方，一般来说这部分的土石方量要列到路面工程中的相应挖路槽土石方量表中。

4、软土地基路段的路基加固设计

在公路的建设过程中，由于公路的特点决定着线路较长，难以避免的会出现一些软土地基的情况，而软土地基因为土质的原因对公路路基的影响很大，需要采取特殊处理的方式对软土地基进行加固，避免公路施工完以后出现不均匀沉降。对于软土路基加固的方法很多，根据工程的实际情况，采取切实有效的办法是很重要的。固化剂法加固设计是软土地基加固的一种设计方法。其主要用于当高填方路段的地基是软土时，并且其填料的数量不大，那么就可以在原来的填料中加入一定的固化剂进行处理。此外，对于软弱土层的加固，为避免出现公路路基的沉陷，最好采用的方法是粉喷桩法，其主要是通过在软土地基中发生一系列的反应，在原来的软土地基中形成刚度和强度都很大的桩体，并使桩体周围的土质也得到相应的改变。以桩体和其周围土体来共同承担路基的上部荷载。常用的加固措施还有压力注浆法，这种方法的最大特点就是能够对软土地基进行大面积大方位的加固，比前两种方法较为实用，是软土加固中首选的方法，不过在特殊情况下还是得采用前两种方法。

三、结语

总的来说，在当前的公路工程中，路基病害十分常见，给人们的日常交通运输造成了极大的影响。公路路基的好坏直接决定着公路整体的质量和使用性能，所以在公路具体设计中要及时正确处理相应问题。本文结合公路路基设计中常见的排水系统问题以及土石方计算相关问题，提出了相应的设计方案和需要注意的地方。只有不断的提高设计理论和计算方法，加强施工与设计之间的协调运作，才能提高公路路基的施工质量，保证公路最终的使用性能和质量。

参考文献：

[1]叶文尧. 在苏州地区采用低路基设计的可行性[J]. 公路,1999,06:44-47.

[2]邱延峻,孙振堂. 柔性路面路基土的永久变形[J]. 西南交通大学学报,2000,02:116-120.

[3]欧晓艳. 公路路基设计的要点分析[J]. 科技与企业,2013,15:183.