行業(yè)資訊
道路路基路面設計的分析
進(jìn)行合理的道路設計能夠促進(jìn)城市發(fā)展和保證行車(chē)安全，是保證道路工程質(zhì)量的重要一步，其中路基和路面設計是進(jìn)行道路設計的重要部分。本文分別分析了道路路基和路面設計的要點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】道路工程；路基；路面；設計
隨著(zhù)我國經(jīng)濟快速發(fā)展，道路建設正處于快速發(fā)展階段，隨之而來(lái)的是，經(jīng)常會(huì )出現各種各樣的道路質(zhì)量問(wèn)題。為了節約公路建設成本，減少道路交通事故的發(fā)生，使人民生命安全有所保障，國家經(jīng)濟可持續發(fā)展，必須對公路路基路面設計進(jìn)行研究分析，找出切實(shí)可行的策略和方法。
1.道路路基設計要點(diǎn)
1.1道路路基設計原則
?。?）在施工和使用過(guò)程中，可能會(huì )因施工填筑、施工機械或車(chē)輛荷載給道路路基造成破壞，其基礎構造及各種附屬設施，比如涵洞、橋臺、擋土墻等也發(fā)生變形損壞，所以為了保證道路路基的使用性能，要時(shí)刻保證道路路基的穩定性；
?。?）路基沉降方面，對于軟土路基的填筑，要使其進(jìn)行充分的沉降后再進(jìn)行其他構造的修筑，避免因路基沉降而給擋土墻、涵洞等構造帶來(lái)破壞。高等級的公路還要對規定年限內的工后剩余沉降量進(jìn)行嚴格控制，一般來(lái)說(shuō)高速公路以后15至20年的剩余沉降量一般路段為30厘米，橋頭段10厘米；
?。?）在遇到軟土層極厚或大范圍軟土地區或需要沉降時(shí)間長(cháng)的地區時(shí)，可能不能完全保證工后剩余沉降量在規定范圍內，就要考慮橋與路基的比選，或臨時(shí)性路面等措施，并做好加強養護的分期修建計劃。
1.2道路路基設計高度
道路路基設計高度對于道路整體質(zhì)量具有很重要的意義，它不僅在很大程度上影響著(zhù)道路工程的造價(jià)、工程量、施工的難易，還在土地占用、環(huán)境保護等方面產(chǎn)生巨大的影響。尤其是對于強調可持續發(fā)展、注重“以人為本”的今天來(lái)說(shuō)，合理設定道路路基設計高度是非常重要的。
2路基設計
2.1路基設計時(shí)應總體考慮，不應只看局部，不片面追求高指標，這樣才能避免路基的高填深挖。當無(wú)法避免高填方時(shí)，應多做幾個(gè)方案，進(jìn)行經(jīng)濟比選。一般路基填方高度不宜大于20 m。如果在山區或跨越大峽谷導致填方高度大于20m時(shí)，優(yōu)先考慮采用橋梁。如果局部填方高度大于20m，且是小體積填方，路基棄方數量大、又難以找到合適的棄土場(chǎng)地時(shí)，可以考慮填方，但要提出保證路基穩定措施，避免路基產(chǎn)生不均勻沉降變形，同時(shí)不破壞周?chē)h(huán)境景觀(guān)。對于河流，防洪必須滿(mǎn)足規范規定指標。當路基挖方深度超過(guò)30 m時(shí)，應與隧道方案相比較。如果由于地形限制，路基挖方邊坡高度超過(guò)40 m時(shí)，應對地形進(jìn)行分析，尋找可以避讓的路線(xiàn)，或對平縱橫進(jìn)行局部調整，或采用半隧半路、半橋半路、隧道、縱向分離式路基等措施，并進(jìn)行方案比選。
2.2總體設計應考慮全路段，所確定的路基邊坡方案應安全合理可行，少占地，路基邊坡應與自然相協(xié)調，取消單一坡率，隨地形地貌順勢圓滑過(guò)渡，坡腳、坡頂無(wú)折角，自然過(guò)渡。路基邊坡防護可借鑒國內的成功經(jīng)驗和教訓，防護形式在經(jīng)濟合理的情況下應多種多樣。除考慮工程自身的需要外，還要與排水工程、綠化工程和景觀(guān)等有機地結合起來(lái)，形成統一的整體。對于自然裸露的穩定巖石，只要不影響行車(chē)安全可不做防護。對于低填路段，路基邊坡宜采用植物防護，對填方路基超寬（每側30～50 cm）填筑的土方不必清除，既節約資源和資金，又體現邊坡坡率的靈活、自然。對于挖方邊坡，為保證挖方邊坡的穩定，在地質(zhì)環(huán)境允許的前提下，挖方邊坡盡量放緩，并優(yōu)先考慮植物防護。
2.3路基排水是根據地形、地勢、沿線(xiàn)土質(zhì)、地面縱坡、橫坡等因素進(jìn)行綜合排水設計，路基排水設計應防、排、疏結合，并與路面排水、路基防護、地基處理以及特殊路基地區的其他處治措施相互協(xié)調，形成完善的排水系統。二級及二級以下公路路面排水一般采用散排方式，通過(guò)路拱坡度直接將路面上的水流排出，高速及一級公路路面排水主要根據分隔帶寬度、綠化要求、交通安全設施的形式、分隔帶表面的處理方式等因素選擇不同的排水方案。應盡量利用沿線(xiàn)附近的工程廢棄方，工業(yè)廢渣、廢料等作為路基填料，當無(wú)廢料可利用時(shí)，應在視線(xiàn)以外，選擇荒地或小山包、山川河谷地貌等易恢復的位置，且在完工后應恢復原地貌。棄土應在詳細調查和遙感的基礎上，結合水土保持方案和當地農田開(kāi)發(fā)規劃合理確定棄土場(chǎng)，棄土場(chǎng)進(jìn)行復綠或復耕，結合地形等特點(diǎn)研究棄方綜合利用方案，減少水土流失。
3路面設計
3.1路面設計要根據交通量、使用任務(wù)、性質(zhì)、氣象、水文、土質(zhì)、地質(zhì)、材料等因素，合理確定路面等級和路面結構。每個(gè)項目應結合區域路面早期破損的經(jīng)驗教訓，積極探索路面設計的新理念，并考慮地方政府關(guān)于路面建設的指導意見(jiàn)。廣泛調查路面材料料源、運距、運價(jià)，材料性能，并取樣進(jìn)行原材料及混合料試驗，根據試驗結果并考慮材料可能的波動(dòng)，合理確定各項設計參數。
3.2路面結構設計應遵循《公路瀝青路面設計規范》（JTG D50-2006）、《公路瀝青路面施工技術(shù)規范》（JTG F40-2004）、《公路水泥混凝土路面設計規范》（JTG D40-2011）等規范進(jìn)行設計。路面設計既要遵循規范，又不被規范束縛，要根據沿線(xiàn)氣候特點(diǎn)、環(huán)境影響及國內實(shí)踐經(jīng)驗，并充分考慮施工條件和養護條件，全線(xiàn)設計不應采用同一種材料、同一種結構、同一種標準，應根據上行交通情況，下行交通情況，每一路段氣候、環(huán)境條件，上坡、下坡路段，分別設計，做到與環(huán)境、交通量、交通荷載、速度相適應。氣溫高、上坡路段、速度慢、交通量大、交通荷載重的路段應加強設計，不僅在路面結構上下工夫，還應對路面材料做選擇，施工時(shí)更應加強監理和監督。
3.3投入運營(yíng)后，養護是關(guān)鍵，應采取預防性養護，將路面病害消滅在搖籃中。如果在瀝青混凝土面層、基層、底基層實(shí)施新技術(shù)、新工藝，應進(jìn)行科研立項、室內試驗研究、新舊技術(shù)方案比選，最后現場(chǎng)鋪筑同尺寸試驗路段，形成文字的施工指導書(shū)，除指導施工外，便于存檔。采用的路面結構與施工工藝應進(jìn)行經(jīng)濟技術(shù)綜合比較，不僅滿(mǎn)足交通量和使用要求，還要適合當地環(huán)境與氣候，料源充足，施工工藝簡(jiǎn)單，今后養護維修方便。選擇技術(shù)科學(xué)合理、先進(jìn)可行、經(jīng)濟節省、安全可靠、適合工廠(chǎng)化、機械化施工的技術(shù)方案。我國交流量大，重載車(chē)輛多，面層一般采用改性瀝青混凝土，根據沿線(xiàn)不同地區的氣候、水文條件、道路環(huán)境、交通量構成、地質(zhì)條件、施工條件、材料性能、材料來(lái)源等分段進(jìn)行路面設計，不能全路線(xiàn)段都采用同一種路面結構與路面型式，路面材料也應相應變化。應同時(shí)提出多種方案、每一種方案都要有經(jīng)濟指標和技術(shù)指標，并要求有經(jīng)驗的技術(shù)專(zhuān)家進(jìn)行方案技術(shù)論證，經(jīng)比較后提出最終確定路面結構和路面型式及改性瀝青材料。相同的瀝青材料混凝土路面在不同地區表現出的路用性能也不相同，設計時(shí)要注意爬坡和下坡的不同，只有考慮周全，才能保證路面的溫度穩定性和水穩定性。
4. 結束語(yǔ)
道路路基路面設計是一項復雜且細致的工作，要在充分依照行業(yè)標準和設計要求的前提下，善于利用好當地設計經(jīng)驗和先進(jìn)施工技術(shù)，結合道路使用要求、當地氣候、交通荷載情況、施工材料、環(huán)境保護等多方面的因素綜合進(jìn)行考慮和設計。
【關(guān)鍵詞】道路工程；路基；路面；設計
隨著(zhù)我國經(jīng)濟快速發(fā)展，道路建設正處于快速發(fā)展階段，隨之而來(lái)的是，經(jīng)常會(huì )出現各種各樣的道路質(zhì)量問(wèn)題。為了節約公路建設成本，減少道路交通事故的發(fā)生，使人民生命安全有所保障，國家經(jīng)濟可持續發(fā)展，必須對公路路基路面設計進(jìn)行研究分析，找出切實(shí)可行的策略和方法。
1.道路路基設計要點(diǎn)
1.1道路路基設計原則
?。?）在施工和使用過(guò)程中，可能會(huì )因施工填筑、施工機械或車(chē)輛荷載給道路路基造成破壞，其基礎構造及各種附屬設施，比如涵洞、橋臺、擋土墻等也發(fā)生變形損壞，所以為了保證道路路基的使用性能，要時(shí)刻保證道路路基的穩定性；
?。?）路基沉降方面，對于軟土路基的填筑，要使其進(jìn)行充分的沉降后再進(jìn)行其他構造的修筑，避免因路基沉降而給擋土墻、涵洞等構造帶來(lái)破壞。高等級的公路還要對規定年限內的工后剩余沉降量進(jìn)行嚴格控制，一般來(lái)說(shuō)高速公路以后15至20年的剩余沉降量一般路段為30厘米，橋頭段10厘米；
?。?）在遇到軟土層極厚或大范圍軟土地區或需要沉降時(shí)間長(cháng)的地區時(shí)，可能不能完全保證工后剩余沉降量在規定范圍內，就要考慮橋與路基的比選，或臨時(shí)性路面等措施，并做好加強養護的分期修建計劃。
1.2道路路基設計高度
道路路基設計高度對于道路整體質(zhì)量具有很重要的意義，它不僅在很大程度上影響著(zhù)道路工程的造價(jià)、工程量、施工的難易，還在土地占用、環(huán)境保護等方面產(chǎn)生巨大的影響。尤其是對于強調可持續發(fā)展、注重“以人為本”的今天來(lái)說(shuō)，合理設定道路路基設計高度是非常重要的。
2路基設計
2.1路基設計時(shí)應總體考慮，不應只看局部，不片面追求高指標，這樣才能避免路基的高填深挖。當無(wú)法避免高填方時(shí)，應多做幾個(gè)方案，進(jìn)行經(jīng)濟比選。一般路基填方高度不宜大于20 m。如果在山區或跨越大峽谷導致填方高度大于20m時(shí)，優(yōu)先考慮采用橋梁。如果局部填方高度大于20m，且是小體積填方，路基棄方數量大、又難以找到合適的棄土場(chǎng)地時(shí)，可以考慮填方，但要提出保證路基穩定措施，避免路基產(chǎn)生不均勻沉降變形，同時(shí)不破壞周?chē)h(huán)境景觀(guān)。對于河流，防洪必須滿(mǎn)足規范規定指標。當路基挖方深度超過(guò)30 m時(shí)，應與隧道方案相比較。如果由于地形限制，路基挖方邊坡高度超過(guò)40 m時(shí)，應對地形進(jìn)行分析，尋找可以避讓的路線(xiàn)，或對平縱橫進(jìn)行局部調整，或采用半隧半路、半橋半路、隧道、縱向分離式路基等措施，并進(jìn)行方案比選。
2.2總體設計應考慮全路段，所確定的路基邊坡方案應安全合理可行，少占地，路基邊坡應與自然相協(xié)調，取消單一坡率，隨地形地貌順勢圓滑過(guò)渡，坡腳、坡頂無(wú)折角，自然過(guò)渡。路基邊坡防護可借鑒國內的成功經(jīng)驗和教訓，防護形式在經(jīng)濟合理的情況下應多種多樣。除考慮工程自身的需要外，還要與排水工程、綠化工程和景觀(guān)等有機地結合起來(lái)，形成統一的整體。對于自然裸露的穩定巖石，只要不影響行車(chē)安全可不做防護。對于低填路段，路基邊坡宜采用植物防護，對填方路基超寬（每側30～50 cm）填筑的土方不必清除，既節約資源和資金，又體現邊坡坡率的靈活、自然。對于挖方邊坡，為保證挖方邊坡的穩定，在地質(zhì)環(huán)境允許的前提下，挖方邊坡盡量放緩，并優(yōu)先考慮植物防護。
2.3路基排水是根據地形、地勢、沿線(xiàn)土質(zhì)、地面縱坡、橫坡等因素進(jìn)行綜合排水設計，路基排水設計應防、排、疏結合，并與路面排水、路基防護、地基處理以及特殊路基地區的其他處治措施相互協(xié)調，形成完善的排水系統。二級及二級以下公路路面排水一般采用散排方式，通過(guò)路拱坡度直接將路面上的水流排出，高速及一級公路路面排水主要根據分隔帶寬度、綠化要求、交通安全設施的形式、分隔帶表面的處理方式等因素選擇不同的排水方案。應盡量利用沿線(xiàn)附近的工程廢棄方，工業(yè)廢渣、廢料等作為路基填料，當無(wú)廢料可利用時(shí)，應在視線(xiàn)以外，選擇荒地或小山包、山川河谷地貌等易恢復的位置，且在完工后應恢復原地貌。棄土應在詳細調查和遙感的基礎上，結合水土保持方案和當地農田開(kāi)發(fā)規劃合理確定棄土場(chǎng)，棄土場(chǎng)進(jìn)行復綠或復耕，結合地形等特點(diǎn)研究棄方綜合利用方案，減少水土流失。
3路面設計
3.1路面設計要根據交通量、使用任務(wù)、性質(zhì)、氣象、水文、土質(zhì)、地質(zhì)、材料等因素，合理確定路面等級和路面結構。每個(gè)項目應結合區域路面早期破損的經(jīng)驗教訓，積極探索路面設計的新理念，并考慮地方政府關(guān)于路面建設的指導意見(jiàn)。廣泛調查路面材料料源、運距、運價(jià)，材料性能，并取樣進(jìn)行原材料及混合料試驗，根據試驗結果并考慮材料可能的波動(dòng)，合理確定各項設計參數。
3.2路面結構設計應遵循《公路瀝青路面設計規范》（JTG D50-2006）、《公路瀝青路面施工技術(shù)規范》（JTG F40-2004）、《公路水泥混凝土路面設計規范》（JTG D40-2011）等規范進(jìn)行設計。路面設計既要遵循規范，又不被規范束縛，要根據沿線(xiàn)氣候特點(diǎn)、環(huán)境影響及國內實(shí)踐經(jīng)驗，并充分考慮施工條件和養護條件，全線(xiàn)設計不應采用同一種材料、同一種結構、同一種標準，應根據上行交通情況，下行交通情況，每一路段氣候、環(huán)境條件，上坡、下坡路段，分別設計，做到與環(huán)境、交通量、交通荷載、速度相適應。氣溫高、上坡路段、速度慢、交通量大、交通荷載重的路段應加強設計，不僅在路面結構上下工夫，還應對路面材料做選擇，施工時(shí)更應加強監理和監督。
3.3投入運營(yíng)后，養護是關(guān)鍵，應采取預防性養護，將路面病害消滅在搖籃中。如果在瀝青混凝土面層、基層、底基層實(shí)施新技術(shù)、新工藝，應進(jìn)行科研立項、室內試驗研究、新舊技術(shù)方案比選，最后現場(chǎng)鋪筑同尺寸試驗路段，形成文字的施工指導書(shū)，除指導施工外，便于存檔。采用的路面結構與施工工藝應進(jìn)行經(jīng)濟技術(shù)綜合比較，不僅滿(mǎn)足交通量和使用要求，還要適合當地環(huán)境與氣候，料源充足，施工工藝簡(jiǎn)單，今后養護維修方便。選擇技術(shù)科學(xué)合理、先進(jìn)可行、經(jīng)濟節省、安全可靠、適合工廠(chǎng)化、機械化施工的技術(shù)方案。我國交流量大，重載車(chē)輛多，面層一般采用改性瀝青混凝土，根據沿線(xiàn)不同地區的氣候、水文條件、道路環(huán)境、交通量構成、地質(zhì)條件、施工條件、材料性能、材料來(lái)源等分段進(jìn)行路面設計，不能全路線(xiàn)段都采用同一種路面結構與路面型式，路面材料也應相應變化。應同時(shí)提出多種方案、每一種方案都要有經(jīng)濟指標和技術(shù)指標，并要求有經(jīng)驗的技術(shù)專(zhuān)家進(jìn)行方案技術(shù)論證，經(jīng)比較后提出最終確定路面結構和路面型式及改性瀝青材料。相同的瀝青材料混凝土路面在不同地區表現出的路用性能也不相同，設計時(shí)要注意爬坡和下坡的不同，只有考慮周全，才能保證路面的溫度穩定性和水穩定性。
4. 結束語(yǔ)
道路路基路面設計是一項復雜且細致的工作，要在充分依照行業(yè)標準和設計要求的前提下，善于利用好當地設計經(jīng)驗和先進(jìn)施工技術(shù)，結合道路使用要求、當地氣候、交通荷載情況、施工材料、環(huán)境保護等多方面的因素綜合進(jìn)行考慮和設計。
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