关于公路路基路面设计的主要问题与解决分析

摘要：我国近年来大力开展公路建设，使公路建设与设计得到了飞速发展。只有通过对公路路基设计中的常见问题进行深入研究和采用灵活有效的防护方式进行科学合理的设计，才能 延长道路的使用寿命，加强行车的妥全性和确保公路路基、路面的稳定。本文在分析常用边坡防护设计技术的基础上，从防护方案的确定、对工艺设计提出要求、避免过度设计以及动态调整设计思路等角度对公路路基设计边坡防护常见问题进行了探讨，并提出了一些解决措施。

关键词：公路路基; 路面设计; 主要问题；解决分析

中图分类号：X734文献标识码： A

1引言

为确保公路路基、路而的稳定性，延长道路的使用寿命，加强行车安全性，应在研究当地地质、水文、气候等自然条件的基础上，加强路基边坡防护的综合分析和研究，采用灵活有效的防护方式进行科学合理的设计，才能修建安全公路、人文公路。公路路基设计的主要内容有挖方和填方及其边坡防护，边坡防护的重要性不可忽视，一旦发生边坡防护缺陷问题，不仅会破坏生态环境，还会导致国家巨大经济损失，更严重的话会危及人民的生命安全。因此，科学地选取既经济合理、又美观实用的边坡防护设计形式，既能维护生态环境平衡，避免边坡病害，延长道路的使用寿命，又能增强路基路面的稳定、实现道路的美观与行车安全。

2路基边坡常见问题及防护设计原则

2.1常见问题

2.1.1边坡破坏

边坡防护设计不仅关系到公路的路基质量，还直接影响道路的行车安全，是一项综合技术。想要取得科学合理的设计方案和优化公路路基的边坡防护设计，必须做到在对边坡防护设计常见问题进行综合分析和研究的基础上，结合设计原则规范进行设计。边坡破坏的成因与路基填料的性质、路基高度和压实度等密切相关。自然降水对边坡形成的直接冲刷和对坡面径流的冲刷，会在路基边坡沿着坡面的流水方向形成水流冲沟，而路基边坡最终会因冲沟的发展而遭到破坏，进而造成路面塌陷，直接影响道路和行车的安全。理论上，由砂性土形成的路基边坡跟粘性土形成的边坡相比，砂性土形成的路基边坡更易遭受自然降水的冲刷而遭到破坏；压实度也是边坡设计的重要指标，通常压实度较好的边坡比压实度差的边坡具有更好的韧性和耐冲刷性。

2.1.2路基边坡坍塌

路基边坡坍塌可以根据按坍塌土层性质分为以下三类：均质土坍塌，覆盖层坍塌和结构面坍塌。第一，边坡土体性质单一的部位发生的微膨胀或膨胀粉质粘土等坍塌造成的是均质土坍塌；第二，坡体、坡肩、坡内、坡脚部位黄土、粉质粘土等松散覆盖层的边坡坍塌是覆盖层坍塌，其坍塌的损害程度与覆盖层的厚度和边坡的高度等有关；第三，坡肩或坡体内某一软弱结构而发生的坍塌是结构面坍塌，其形态因结构面而异，多为直线型或折线型。

根据坍塌体的类型，可将边坡坍塌分为冲刷型、溜塌型和滑塌型三种:

第一，由降水冲刷不断发展和扩延而形成的坍塌体是冲刷型坍塌，多发生在坡而未做任何防护、大而积的砂性较大的边坡上；第二，溜塌型坍塌多发生于挖填结合部位或原地而较陡的部位，该类坍塌以坡肩及整个坡体为主；第三，在含水量接近液限的粘性土质边坡易发生滑塌型坍塌滑塌病害，由于水的湿化作用、上下部土体含水量的差异，上部土体在重力作用下顺软、硬交界而滑塌而导致坍塌。

因此，在边坡防护设计中，要从实际出发，控制水流，做好坡而防护设计，在研究地质地貌、岩体和岩层的性质状况和边坡高度的基础上，做好边坡的坡而设计。

2.2防护设计原则

综合设计、就地取材和以防为主、确保施工是边坡综合防护设计应遵守的基本原则。应将设计、施工与养护三者合理有效地结合起来进行路基边坡防护。为了避免由于轻易取消或减少必要的防护工程措施而为养护遗留隐患的现象的发生，需要在深入调查研究，以及对当地气候环境、工程地质和材料状况全面掌握的基础上，因地制宜地选择适当的工程设计类型和综合防护措施，确保路基的稳固。路基防护措施应就地取材，并根据沿线不同水文地质条件、土质岩性和气候等，结合路而排水情况，选择适宜的植物防护、工程防护等防护设计，并将它们科学有效地结合。

3路基高度设计的问题分析

路基高度是指路基设计标高和原地而标高之差，或填方路基的填筑高度与挖方路基的开挖深度。路基的稳定性、公路的使用年限、行车安全和建设成本等直接受到路基高度的设计的影响。许多公路的稳定性会受到周围不良地质环境所造成的泥石流、洪水等自然灾害的影响，往往在自然灾害发生之后，公路就会受到影响，不能正常通车，所以公路路基的高度的设计要根据周围的地质环境进行。根据这些问题，路基高度设计应考虑以下因素：

第一，以技术标准和规范作为设计依据。公路路基设计时，要想让作为交通大动脉的高速公路能抵抗周围地质环境带来的泥石流、洪水等危害，在发生严重的自然灾害时，仍然能够顺利通车，就应该遵从或高于相应的技术标准和规范要求来设计。 第二，应与所处环境土质的承受能力相适应。由于路基高度设计不合理导致的路面凹陷和开裂的现象在公路投放使用后常会出现。所以，如果承载路基的土质下存在地下水且土质相对松软，可以把路基的设计高度必须适当地降低，这样可以避免路基的加速沉降。第三，与桥涵和洞道高度相适应。为保证公路运行的舒适性、平稳性和安全性，进行公路路基高度设计时，尽量与涵洞道的高度相适宜和协调一致，如果路基高度与涵洞道的高度相差太多，就会破坏行车时的平稳，降低舒适性。

4路基排水系统设计分析

地下水和地表水会对路基的稳定性和使用寿命产生严重的影响。因此，路基的修建、排水系统的规划与设计是十分重要的。通常，基于地表水的路基排水系统是由河流的排水、路而雨水的排水、中间隔离带排水和边坡排水等设计构成。

一般情况下，地下水以及地表水都会影响到公路路基所具有的稳定性以及使用年限。公路路基不管是建在山区地带的，还是建在平原地带，路路基所在地区地下水以及地表水都会对公路路基产生一定的影响，特别是在植被茂密的山区地带，公路路基受到水的影响是最大的。这是由于山区的植被较为茂盛，而森林覆盖于其间，造成这一地区的蓄水能力十分强大，因此地下水资源极为丰富。同时，由于当地的河流众多，而且地表水十分丰富，所以就要求在公路路基建设的过程中注重于公路排水系统的设计和建设。

在实际设计过程中，可以结合不同情况分别采取以下措施进行排水系统的设计：

4.1河流排水设计

河流的排水设计应在对河流水的来源的基础上，对河流的最大流量进行严格的计算。如果想进一步了解河流所在区域泥石流、滑坡等自然地质灾害发生的可能性，那就必须对河流水的来源进行清晰的判断和掌握，设计时，对河流最大流量进行研究与分析，可以使设计时能够合理选择排水系统的规模。正确评估排水系统的抗灾害能力并确定有效的控制指标。

4.2雨水的排水设计

铺设路基时应该保证路面的中间略高于两侧并保持相应的坡度，可以使雨水顺利流向路基两侧，并迅速排向排水沟中。

4.3路基中间隔离带的排水设计

在路基中间隔离带必须进行排水设计可以防止中间隔离带的水顺沿路基下渗成为地下水而增加路基地下含水量。设计时可以根据需要在路基隔离带下而铺设防渗漏材料的防渗层，这是路基中间隔离带的排水设计的特点。此外，还应定时排放汇聚在防渗层上面的积水，因此，防渗层的两侧，每隔一段距离，应该设计并安装可将隔离带的水疏导到路基两侧的排水沟中的排水管道。

4.4路基边坡排水设计

工程路基、路面排水设计应该在遵循自成体系的原则的基础上，处理好公路排水系统与农田水利灌溉、鱼塘、水田的关系，并结合沿线自然水系、农田水利灌溉、桥涵位置等进行综合设计，以确保排水畅通。同时，排水设计考虑到环境保护要求，避免路面污水流入鱼塘、水田、菜地及周围村庄，做到公路排水与当地现有排灌各成体系。因排水量的不同，排水设计之分可以分成大流量地下水排水设计和小流量地下水排水设计。进行排水沟的深度和宽度的设计时应依据路基边坡和中间隔离带等的综合排水量。

排水沟的主要用途将路基范围内因各种水源形成的水流，合理、及时地引排至桥涵或路基范围以外的指定地点。即引水。排水沟的设计有以下注意事项:第一，排水沟的设计应经过水力水文的严格计算来选定其尺寸和大小等技术参数；通常采用梯形横断而形式；第二，排水沟距路基坡脚距离不应小于2m，要求连续长度宜短不宜长，且不超过500m的位置，应尽可能远离路基；第三，通常情况下，满足沟底纵坡不宜小于0.5%的技术要求，排水沟纵坡的取值可在0.5% 到1.0%范围内。

5结论

路基质量的好坏，关系到整个公路质量的优劣。然而对于每一个潜在的公路建设项目，设计者必须灵活、创造性地进行公路设计，才能保证所设计的公路充分融入周围环境和保证公路的行车安全。因此，在路基设计中，必须在对边坡防护等常见问题进行分析和研究的基础上，优先采用符合实际的路基高度、排水系统等设计方案。