甘肅某地低等級(jí)公路的路基設(shè)計(jì)探討

摘?要：目前低等級(jí)公路在我國偏遠(yuǎn)山區(qū)數(shù)量比較多，是我國交通運(yùn)輸網(wǎng)的重要組成部分，而在這些偏遠(yuǎn)山區(qū)由于受地形限制，地質(zhì)的復(fù)雜多樣，所建成的道路經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)不同的問題，尤其路基。本文綜合國內(nèi)的路基設(shè)計(jì)的相關(guān)要求，以此來解決特殊地區(qū)特殊路基的一些問題。

關(guān)鍵詞：公路工程;低等級(jí);路基設(shè)計(jì)

The Summary of subgrade design of domestic lowgrade highways

Jia Luo

Gansu Highway and Bridge Construction Group Co.， Ltd.?GansuLanzhou?730030

Abstract：At present，there are many lowgrade highways in remote mountainous areas in China，which are an important part of China's transportation network.Different problems often occur in the roads that are built，especially the roadbed due to the topographical restrictions and the complexity of the geology in these remote mountainous areas.This article integrated the relevant requirements of subgrade design at home to solve some problems of special subgrades in special areas.

Key words：Highway engineering;low grade;subgrade design

有了道路，人們才可以方便行走，物流運(yùn)輸加快，經(jīng)濟(jì)才得到了發(fā)展。我國國土面積廣大，地形也是多種多樣，施工環(huán)境也有很多不定因素[1]，所以勘察人員在進(jìn)行道路勘察的過程中，需要反復(fù)斟酌推敲，結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)變化問題和氣候變化情況，選好路線，進(jìn)行路基路面等相關(guān)設(shè)計(jì)工作。尤其是一些特殊地基，比如濕陷性黃土地基[2]，由于受濕陷性黃土的影響，路基病害受雨水的影響很大，每年都需要投入大量的資金來解決路基病害和水毀問題。筆者結(jié)合近幾年從事公路設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，綜述道路路基設(shè)計(jì)中需要注意的事項(xiàng)，對今后低等級(jí)公路的路基設(shè)計(jì)提供一定的參考。

1 低等級(jí)公路路基設(shè)計(jì)的基本原則

（1）甘肅某地三級(jí)公路的路基必須根據(jù)該公路所處的地理?xiàng)l件、人文環(huán)境及經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r等執(zhí)行施工過程所需要的辦法。

（2）行之有效的排水系統(tǒng)體系，針對路基上面或者下面的各種水，為了避免其影響到路基的承載能力，此時(shí)一定要采取合理的方法阻截這些水滲入路基，所以合理的排水系統(tǒng)對延長路基的使用壽命非常重要。

（3）及時(shí)處理路基修筑過程中產(chǎn)生的廢棄土堆，同時(shí)還要注意不破壞周邊的生態(tài)環(huán)境，要符合當(dāng)?shù)氐沫h(huán)保要求。涉及那些可能會(huì)占用耕地的廢土及時(shí)清理運(yùn)走或者作為其他的用處，如果要設(shè)取土坑時(shí)，也不能占領(lǐng)耕地資源，防止破壞耕地資源，為后期的洪澇等留下隱患。

2 路基在其使用過程中可能出現(xiàn)的病害現(xiàn)象及處理措施

公路在使用過程中，路基雖然不是直接承受荷載，但是也會(huì)呈現(xiàn)很多病害現(xiàn)象，常見的病害現(xiàn)象有以下幾種：

2.1 填方引起的路基產(chǎn)生沉陷現(xiàn)象

修筑路面時(shí)，一些填方，尤其是高填方路段，如果處理不當(dāng)，很容易發(fā)生填方路基沉陷問題。一般情況下，對于一些低矮路基沉降形成的沉陷，采取回填、加厚路面等方法一次性處理。對于較高的填方路基，根據(jù)路基工作區(qū)深度，采取換填的方法處理。由于換填淺了沒有作用，換填深了影響交通，一些地方無法中斷交通施工，因此采取注漿加固、碎石樁加固等措施，尤其是高速公路路基沉降，碎石樁加固取得了很好的效果。

2.2 路基產(chǎn)生翻漿現(xiàn)象

路基如果產(chǎn)生翻漿的話，主要是由于下雨造成的，再加上灌溉時(shí)間在溝渠中產(chǎn)生的水。最近幾年天氣不穩(wěn)定，時(shí)而天氣干旱，農(nóng)田只能通過灌溉的方式，這樣久而久之，公路兩邊的土質(zhì)邊溝就會(huì)出現(xiàn)問題，因此在砌筑時(shí)需要用防水的混凝土或者其他防水材料澆筑，大大降低雨水或者灌溉水滲透到路基，經(jīng)過對邊溝處理以后，大大減少了路基翻漿病害。

2.3 養(yǎng)護(hù)不及時(shí)導(dǎo)致小病害變大病害

對于一些在養(yǎng)護(hù)中能夠及時(shí)解決的小病害，盡量及時(shí)處理，避免病害的擴(kuò)大，也取得了一定的效果，尤其加強(qiáng)雨天巡查，將一些病害隱患消滅在萌芽狀態(tài)。

3 路基設(shè)計(jì)過程中的注意事項(xiàng)

在設(shè)計(jì)方案時(shí)，結(jié)合以往公路工程路基范圍內(nèi)的各種隱患，在設(shè)計(jì)中，一是對于排水構(gòu)造物的基礎(chǔ)，采用換填、無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料處理，減小地基沉降變形，二是改變以往的維修方法，采用PVC管、UPVC管、HDPE管等管材維修完善排水設(shè)施。

以甘肅某地設(shè)計(jì)一條三級(jí)公路作為參考，總結(jié)路基設(shè)計(jì)過程中可能遇到的相關(guān)問題。

（1）路基寬度確定。根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]規(guī)定，該道路預(yù)計(jì)設(shè)計(jì)成一條三級(jí)公路，設(shè)計(jì)速度為30km/h，行車道寬3.25（m），因此路基寬度宜采用7.5（m）（雙車道）[3，4]。

（2）路基橫斷面確定。在甘肅某地所設(shè)計(jì)的三級(jí)公路，其路基橫斷面的各項(xiàng)尺寸見圖1。本公路根據(jù)當(dāng)?shù)氐男熊嚱煌坎捎秒p向雙車道，行車道的寬度、與行車道相連的路肩部分，這二者的寬度采用參考文獻(xiàn)[3]的規(guī)范值。

（3）路基的高度確定。甘肅某地三級(jí)公路的路基高度設(shè)計(jì)，為了保證路基必須具有的承載能力和穩(wěn)定性，在設(shè)置路肩的時(shí)候，路肩的高度不能太低，通常要超過路基每一邊的地表積水高度，另外還要注意防范當(dāng)?shù)氐牡叵滤Y源、可能產(chǎn)生的毛細(xì)現(xiàn)象、冬季來臨時(shí)產(chǎn)生的冰凍狀況;值得一提的是在進(jìn)行路基設(shè)計(jì)時(shí)，其標(biāo)高是參考路基邊緣的高程來進(jìn)行確定的，所以一旦遇到設(shè)計(jì)超高的需要加寬路段的地方，需要對其進(jìn)行處理;在設(shè)計(jì)沿河及受水浸淹的路基設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，根據(jù)當(dāng)?shù)匕l(fā)生洪水的概率，通常高0.5m以上即可。

（4）路基壓實(shí)度的確定。甘肅某地三級(jí)公路路床壓實(shí)度應(yīng)符合下表要求：

（5）路基的防護(hù)問題。甘肅某地三級(jí)公路的路基防護(hù)必須結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦螚l件及經(jīng)濟(jì)情況考慮，一定要采取有效的工程措施或者植物防護(hù)措施，避免路基出現(xiàn)病害的情況，同時(shí)也要保證路基的穩(wěn)定性。

（6）路基排水問題。甘肅某地三級(jí)公路的路基排水設(shè)計(jì)需要考慮的關(guān)于水來源的因素很多，比如公路沿線附近的年降雨量，當(dāng)?shù)氐闹参镱愋汀?dāng)?shù)赜昙静扇〉母黜?xiàng)儲(chǔ)水設(shè)施等。在這些因素的綜合考慮下，設(shè)計(jì)排水類型，邊溝、排水溝、涵洞等等，及時(shí)迅速地排除公路內(nèi)外的水分，從而保證路基干燥不致產(chǎn)生沉降的影響穩(wěn)定的因素存在。

（7）平曲線加寬及其過渡。為了保證汽車在道路上行駛舒適，在曲線內(nèi)側(cè)應(yīng)增加路面寬度。根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕煌ê奢d情況及交通量結(jié)合設(shè)計(jì)情況，該公路采用第1類加寬值[3]。加寬緩和段內(nèi)任意點(diǎn)的加寬值根據(jù)下面公式進(jìn)行計(jì)算：

Bx=LxB/L公式（1）

Lx—任意點(diǎn)距緩和段起點(diǎn)的長度（m）;

L—加寬緩和段的長度（m）;

B—圓曲線上的全加寬值（m）。

為了減小車輛在曲線上運(yùn)行時(shí)會(huì)引起偏離路面中心的離心力，需要設(shè)置超高，同時(shí)確定其過渡方法。

超高值的計(jì)算公式：

ih+u=V2/127R公式（2）

ih—表示超高橫坡度;

u—表示橫向力系數(shù);

V2—表示行車速度（km/h）;

R—表示圓曲線半徑（m）。

本次設(shè)計(jì)中因?yàn)閳A曲線的半徑取值不同，所以超高的值計(jì)算出來也不相同，例如設(shè)計(jì)速度是30km/h，半徑為55m，從而計(jì)算出最大超高值為0.13。

4 結(jié)論

路基也是公路工程非常重要的組成部分，在設(shè)計(jì)時(shí)必須遵守原則;根據(jù)當(dāng)前公路經(jīng)常出現(xiàn)的路基病害現(xiàn)象，填方引起的路基產(chǎn)生沉陷現(xiàn)象、路基翻漿及養(yǎng)護(hù)不及時(shí)導(dǎo)致小病害變大病害;為有效解決這些病害現(xiàn)象，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要精確路基寬度、路基橫斷面、路基高度、路基壓實(shí)度、路基防護(hù)、路基排水及平曲線加寬和過渡問題。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉全.西北地區(qū)公路施工成本控制與管理研究[D].重慶：重慶交通大學(xué)碩士論文，2015.

[2]劉少輝.橋頭跳車病害綜合防治技術(shù)[J].交通世界（運(yùn)輸.車輛），2011.

[3]公路的路線設(shè)計(jì)規(guī)范[S].JTG D202017.

[4]張長科.南岳旅游景區(qū)公路改建技術(shù)指標(biāo)選擇及安全性評價(jià)研究[D].湖南：南華大學(xué)碩士論文，2017.

作者簡介：賈洛（1984—），男，漢族，山東濟(jì)寧人，碩士，中級(jí)職稱，研究方向：路基路面設(shè)計(jì)及研究。