高速公路沉降段路基路面设计的要点研究

引言

公路沉降路段是指因地基沉降或土壤变形导致路基及路面结构出现沉降现象的路段。沉降不仅影响公路的使用功能，还会对交通安全、公路寿命以及路面维护带来严重影响。随着城市化进程的推进以及交通量的增加，沉降路段的出现逐渐成为影响公路工程质量与使用寿命的一个重要问题。因此，深入分析沉降路段的形成机理、影响因素以及路基路面设计要点，成为当前公路工程领域的一个研究热点。本文在为公路工程师提供科学合理的设计方法和技术支持，以实现公路结构的稳定性、经济性和可持续性，从而有效减少沉降对公路的负面影响，延长公路的使用寿命。

1 高速公路工程沉降段路基路面的特点

高速公路沉降段是路基与结构的过渡区域，有着较为复杂的结构，路基中包含了不同类型的填土材料，例如粉质黏土、砂土等材料，其物理力学性质差异较大，以粉质黏土为例，粉质黏土的黏聚力强，但透水性较差，砂土有着良好的透水性，但抗剪强度较低。在路基区域，填土的压实度要求高，因为路基不仅要承受路面传来的车辆荷载，还要适应桥头与路基之间的沉降差异。与的连接部分通常需要设置桥头搭板，桥头搭板是一块钢筋混凝土板，其一端支撑在桥台上，另一端则搁置在路基填土上，用于缓解桥头与路基之间由于沉降差而产生的跳车现象。搭板的长度、厚度和配筋等设计参数需要根据的跨度、交通荷载等因素来确定，目的是保证搭板能够有效地传递荷载，适应沉降。在高速公路沉降段路基路面中，包括地基沉降和路堤本身的沉降，地基沉降是由于地基土在自身重力和附加荷载作用下产生的压缩变形，路堤本身的沉降主要是因为路堤填土在施工过程中压实不足，或者填土材料的性质变化引起的沉降。高速公路沉降段路基路面容易出现多种病害，路面出现裂缝，雨水就会渗入路基，进一步破坏路基和路面结构，导致坑洼等病害的产生。

2 高速公路沉降段路基路面问题的研究现状和存在问题

当前，高速公路沉降段路基路面问题的研究已取得一定进展。主要集中在对路基土体的物理特性分析、沉降预测模型的建立和改良填料材料的应用等方面。现阶段仍面临一些挑战，如沉降预测模型的精度有限，模型参数的确定需基于大量实地数据，费用较高且耗时长。现有改善土质的技术措施受制于特定环境条件，适用性有所局限。技术方案多样，但在实际应用中，效果易受地区地质条件及施工质量影响，理论与实际结合尚不充分。这些问题亟需进一步研究和解决，以提高高速公路的使用寿命和安全性。

3 高速公路沉降段路基路面设计的要点

3.1 路面设计要点

城市公路的路面设计，是公路设计的面子工程，至关重要。随着公路交通的快速发展，公路所承载的运输量也不断增加，从而严重影响着路面，故此，必须加强公路路面设计的可靠效果，以提高公路的使用效率。当在公路路面的设计过程中，为确保其稳定性与安全性，要对其各影响因素进行全面的综合考虑，以实现城市交通的科学规划和高效运行。路面强度的加强，在低温的环境条件下，可获得更好的稳定性，使其具有更长的使用寿命。在路面对温度的适应性方面，在低温与高温中出现问题的概率方可大为减少。随着技术的不断发展，从实践经验中获得：柔性公路路面常被采用，而在设计柔性路面时，必得注重其实际使用效果，优化其设计方案。其设计要点：（1）确保公路路面的防水性能。在对公路路面进行设计的过程中，对路面结构防水与连接位置防水等要充分考虑认真分析，遵循因地制宜原则，确证沥青路面的防水性。（2）确保公路路面材料的稳定性能。在进行路面设计的过程中，选择质量可靠、符合设计要求的材料，骨料拥有黏性。（3）确保公路路面材料的平整度。在路面施工时，严把施工关，严格按设计要求施工，采取有效而可控的措施，确保公路路面的质量。使路面在应用中，以充分彰显出路面设计的最佳效果。故此，在公路的建设中，路面的设计对路面使用寿命会产生极大的影响；我们在设计、实际建设的过程中，必得反复研究、认真对待，严把质量关。

3.2 路基的设计要点

城市各有其特色，在城市公路的设计中，要依据各城市的特色、注重实际，方能最大程度的提升城市公路的最佳功效，以保障路面的稳固与结实。因公路路基的设计是城市公路稳固性的关键，若设计不严谨合适，在运行使用的过程中，定将出现裂缝等变形的严重质量问题，势必对公路的营运造成不可估量的负面影响。笔者在实际工作中发现，当下公路路基工程的建设，大多工程施工都用土石方，从目前公路交通事故中发现，因公路质量问题而引起的交通事故，其主因是路基变形所造成的；可见，在城市公路路基路面设计时，必须要科学严谨高度重视。在设计时，要高度重视以下几点：（1）材料的选择，材料系关公路路基的质量，材料的合格与否，严重影响着公路质量的建设效果，必须严把材料关。（2）高度重视压实路况，严格路基检测关，确保路基的稳定性。（3）设计时，认真调研公路建设与当地的地质条件，因不同地区其地质条件亦不同。因此要从实际情况出发，重调研、就地取材。（4）秉持生态环保的原则，城市公路工程的建设定会影响到公路周边的环境，为降低对城市环境的影响，在设计时，要因地制宜，尽量保持城市原有特色与境况，以保持城市环境的实际效果，尽最大限度减少对原自然环境的损害，维持其良好的市容市貌。

3.3 材料质量控制要点

在高速公路工程沉降段路基路面施工中，保证填充材料质量，降低路基沉降，有必要在填充材料的选择与质量把控方面加强管理力度，工作人员要注重对材料种类的筛选。高速公路沉降段路基填充常用的材料有石灰土、级配碎石、砂砾，在选择材料时，工作人员要充分考虑工程所在地的地质条件、气候特点、工程要求，在软土地基地区，石灰土材料的应用可以有效改善地基土的性质，因为石灰土材料具有良好的板结性和一定的强度提升作用，在石料资源丰富且交通荷载较大的区域，则可以选择级配碎石，发挥其承载能力和排水性能的优势。针对路基路面施工工艺流程，对应用到的材料物理力学指标进行严格检测，工作人员要了解石灰土的石灰剂量、含水量、无侧限抗压强度等，对级配碎石的颗粒级配、压碎值、针片状含量等指标加强分析，保证用于路基填充的材料各项指标符合设计规范要求。

结束语

本研究结果显示，在高速公路沉降段路基路面设计时，应用高性能技术措施，可有效地降低沉降量，提高路基的平整性，延长其使用寿命。验证了这些设计技术的有效性，为实际施工提供了重要参考。同时，根据研究，提出未来还需在设计方法的优化，以及新材料，新技术的应用等方向进一步深入研究。在实施高速公路建设与管理过程中，该研究成果具有很高的参考与借鉴价值，有助于提升高速公路沉降段路基路面设计水平，并使我国的高速公路建设与管理工作更为高效。

参考文献

[1] 吕建伟. 公路沉降段路基路面养护设计要点分析[J]. 中华建设,2020,(26):0100-0101.

[2]徐朝,安靖,范瑶.公路沉降段路基路面的设计要点分析[J].建材发展导向（上）,2020,18(02):237-237.

[3]蓝海明.公路沉降段路基路面的设计要点探讨[J].黑龙江交通科技,2020,43(08):83-84.