公路路基路面的结构设计要点与施工技术分析
赵懿
（云南省交通规划设计研究院有限公司，云南昆明 650000）
施工技术是保证公路路基路面得以顺利施工的关键因素之一，施工技术与公路建设质量与项目完工时间等直接相关，必须予以重视。在设计规划路基路面工程时，设计人员应严格遵守相关准则与规定开展设计工作。设计之前要注意对施工场所展开全面考察工作，同时还要全面掌握工程项目建设过程中的各个环节应用到的设计方法。在项目设计过程中应注意将科学设计的观念与思路充分融入其中，从而有效提高设计应用效果，以合理新颖的设计规划为指导，确保路基路面建设工程满足新时期社会发展需求。
公路路基路面建设作为道路工程建设的关键组成部分，科学合理规划设计公路施工方案，能最大限度地提升城市道路建设能力和总体效率，同时公路基础铺面也直接决定着道路建设的进度和质量。因此，相关设计人员应深入理解良好的公路设计对城市发展的推动作用，设计出优秀的公路施工方案，间接加快城市化建设。对公路路基路面进行合理设计有助于城市建设，在实际建设过程中要保证各项资源的合理配置与利用，提高对设计方案的重视，优秀的设计方案是高质量公路建设的基础，能够促进国家经济社会良性发展[1]。
2.1 用地范围确定
（1）用地范围应严格按照《公路工程建设用地指标》执行，路基工程按路堤两侧排水沟外边缘以外，或路堑顶截水沟外边缘以外加1m 计算；
桥梁工程按桥梁上部构造投影面积计算。
（2）互通立交用地根据互通型式、收费、管理设施等要求确定，停车区等附属设施占地根据停车区的规模等因素综合确定。
（3）桥头锥坡预压范围为公路永久占地。
（4）隧道除洞口范围外，其上投影不属于公路用地范围。
2.2 路基加宽、超高处理
（1）项目主线路基无加宽，桥涵结构物与路基同宽。
（2）主线的平、纵面线形及平曲线内的横断面超高，按V=100km/h 的要求进行设计。
（3）项目主线的行车道及硬路肩的正常路拱横坡为2%，土路肩正常横坡为3%。超高路段，以中央分隔带边缘为超高旋转轴，行车道、硬路肩一同超高，超高过渡采用线性渐变，超高过渡段位于缓和曲线上。
（4）当超高值小于4%时，行车道、硬路肩一同超高，两侧土路肩横坡保持3%不变；
当超高值大于4%时，内侧土路肩与行车道、硬路肩保持一致的超高，外侧土路肩横坡保持3%不变。
2.3 路基横断面布置
采用四车道高速公路，设计速度100km/h，路基宽度采用26m，设计荷载等级为公路-Ⅰ级，主线路基断面形式为整体式。
2.4 路基防护设计
公路路基路面工程整体结构为亚粘土、亚砂土筑路路堤结构，所设计的内、外边率分别如下：外边坡率1∶1、内边坡率1∶1.5。在制定设计方案时，相关设计人员要注意充分考察项目建设地点及其周围环境的地质情况，并沿着主路线进行全面考察，若发现土质为低液限粉土或低液限黏土时，应当注意路基的安全性与稳定性受到暴雨等恶劣天气的影响较大。因此可以通过种植乔木、灌木等方式来加固路基，同时还能起到美化道路与优化环境的作用。而针对超过3m 的路基位置，则需要根据现场实际情况以浆砌片石网防护的方式执行路基防护作业。
2.5 土地资源设计
在规划设计项目的道路中，要注重统筹考虑节省土地、避免人员密集的地段、减少房屋拆除的情况；
在环境因素和设计因素许可的前提下，最大程度地减少路堤长度；
针对深填施工的地段，在较大范围内节省土地和降低工程建设措施的复杂性，采取方案的比较和研究，选择合适的桥梁方案或放陡挖方边坡、加强防护的方案；
同时合理规划材料开采、运输路径及料场位置[2]。
3.1 项目状况
项目区域位于云贵高原西南侧，气候温和湿润，冬无严寒，夏无酷暑，素有“四季如春”之称，年平均气温15.3℃。多年平均降雨量814.4mm。拟建路线通过区域主要以中生界地层为主，有著名的“滇中红层”之称，分布范围广，厚度大，可达数千米。出露的地层主要有第四系（Q）层、白垩系（K）层及侏罗系（J）层为主[3]。
3.2 公路路面设计
在设计规划路面之前，应当充分掌握公路交通运行量、道路等级以及路面实际需求等因素。同时，还应当全面考察当地综合环境，精准掌握施工材料具体分布情况，并注意总结以往设计、建设作业的经验，以各项数据结果为参考依据，以确保设计方案符合当地条件，从而有利于后期养护工作的顺利开展，最终完成方案的制定[4]，特征年车型比例预测结果如表1 所示。
表1 特征年车型比例预测结果
本项目的路面结构设计的组合类型，依据实际状况和在前期研究中所掌握的各种信息，决定了最后路面层级与类型。按照实际路面工程情况和使用环境的需要，编制了具体的道路基层设计方案：上面层结构材料采用了AC-13C 的细粒型沥青混凝土，上面层粗骨料则采用的是有较高强度的耐滑石料安山岩，而下面细骨料则采用了石灰岩的机制砂，这种配料的使用可满足本公路工程所要求的所有性能；
下面层结构设计为AC-20C 型中粒式沥青混凝土，选用的集料均为石灰岩。
进行道路养护的选型工程时，应合理选择材料。根据对该工程的基础供应结构特征加以研究，由于路基土比较密实，而土壤、地下水又会对地基结构产生很大冲击，所以，在具体工程设计中，要先通过截留、引排的方法把存在的积水去除，然后再采用不易风化片岩、块石进行地基的建设和浇筑，因为这一类建筑材料的通透性都很好，从而可以保证路基工程的安全性。对于选用稳定路底基础材料的，也应确保其符合有关技术规范。在设置结构厚度时，工作人员应通过精准计算来确定，只有计算结果与实际差值很小，才能确保不同路段的施工对各结构厚度的影响较小。
4.1 施工准备工作
充分的施工准备工作是公路路基路面开展建设工作的前提。首先，应确定好材料来源。施工单位在正式施工之前，应严格审核工程所需所有材料来源，并对材料供应商进行系统性审查，最终筛选出材料质量达标且价格较合适的供应商。当原材料投入使用时，应严格清点其数量，核对材料规格，并通过试验测试材料质量是否达标，严禁不达标原材料进入施工现场。其次，注意机械设备的养护与检查。一般情况下，在项目开始施工时，应统一对所需机械设备进行系统性检查与维修，及时发现安全隐患并进行维修，保证施工安全与建设效率。
4.2 路基开挖、填筑与压实作业
路基开挖、填筑及压实作业阶段，其中的控制技术主要包括：①道路挖掘施工工艺。道路施工是公路路基面层施工的第一组成部分，其施工效率与整个工程效率有关，现阶段采用施工方法有两类，即纵全宽施工、横道路掘进施工，可依据工程实际情况适当选择，或采用单独施工方法，或因施工条件影响，可联合使用两套施工方法。②路基填筑作业。正式实施路基填筑工作时，应首先开展清除作业，并对基础土壤进行系统性研究，正确选择填筑基础条件，对填充物进行试验。通常填筑工程中，多采用分层填筑路基方法进行，并根据其实际厚度，符合有关工艺要求规范；
如果工地正值降雨量充沛的夏季，需要相应提高填筑面的横坡，避免因雨水的浸渍降低道路的品质。③基础夯实。地基压实和回填方法一样，均为分层的方法。压实过程中，需严控填充层含水量，且依照土壤实际含水量，做好碾压组合，确保路基结构稳定性及承载力。整个道路浇筑过程中，填筑面填料含水率是关键点，所以浇筑前应进行标准测试，并针对浇筑路段的气候条件，采取调整土质方法提高道路浇筑效率。明晰路基填料含水率以后，才能进行填筑面层碾压，需依据含水量进行碾压配合，提高其主体的压实率[5]，路基压实标准及填料强度如表2所示。
表2 路基压实标准及填料强度
4.3 路面施工技术
若想保障路面施工质量达标，施工人员需做好路面施工，从底基层、基层、封层以及面层开始，严格把控各环节施工质量，保证路面施工满足相关要求。需做到以下4 点：①底基层核心作用是防水、排水，且对基层具有优化成效。因此，实际铺设过程中，需严控材料颗粒大小、含砂量，保证道路铺设质量。②底基层进行铺设过程中，需严格依照相关施工工艺要求，重视材料配比、摊铺、碾压。③基层施工过程中，需确保混合料具有一定强度、稳定性，合理控制材料配合比，确保其材料可承载负荷。④石料、沥青以及矿粉作为路面核心施工材料，在实际铺设过程中，应合理控制其温度，确保材料内部具有良好的黏结性，保证路面铺设密实度，保证路面施工质量，集料生产用推荐筛孔如表3所示。
表3 集料生产用推荐筛孔
4.4 路基排水技术
路基排水作为施工质量评价核心指标之一，需高度重视路基排水工作。为保证最终排水、透水具有良好成效，需做好多方面细节设计，综合考量路基路面稳定性。排水工程核心包含两种类型：①提升路基填土高度最小值。由于公路工程施工可能对地下水造成影响，所以正式施工之前，需布设小型排水孔，并在路基底部开展。②利用周围沟槽、边沟，及时疏通表积水，将其引至场地以外；
同时，增加必要的排水管道，以保证施工时雨水有效排除。
4.5 路基防护技术
公路实际施工过程中，在一定程度上会损伤土壤结构，从而形成一定应力。为进一步解决上述问题，需采取相应的技术措施，对路基加以防护。而道路保护技术核心目的在于防止地表水长期冲击地基，从而导致岩石被冲刷和风化，危害周边环境。而通过合理应用路基防护技术，使用等离子切割保护技术，用混凝土预制模块保护路堤边坡；
如果路基围岩已经出现风化的迹象，则可以使用喷射纤维混凝土技术开展路基防护。但是实践表明，采用浆砌片的防护措施，不但具有费用高昂的缺点，而且有效年限较短，因此在实际工作中，应当合理借助植被防护[6]。
路基路面的规划与设计是公路工程建设关键组成部分，直接决定项目最终建设质量。因此，在设计过程中要结合工程要求严格按照设计规则开展设计，严控各施工环节质量，针对施工中质量通病，提前做好防控措施，并针对项目需求选择出适合的施工技术，以保证工程高效率高质量的完成。
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