公路改扩建工程中路基路面设计要点分析

引言

在复杂的地质条件和多变的气候环境下，公路的路线与路基设计尤为重要。路线设计的合理性决定着公路的通行能力，并且还直接影响环境保护与资源利用。路基作为公路结构的基础，其稳定性、承载能力及排水性直接关联到道路的长期安全。选择合理路线是公路工程中的关键要素。随着技术的发展，现代工程技术使得公路路线与路基设计的精确度大幅提升，此类技术为复杂地形以及环境条件下的工程设计提供了新的思路。

1 路基路面扩建设计原则

1.1 路基设计原则

（1）路基拓宽方式。双向四车道扩建为双向六车道通常采用双侧对称拓宽方式。设计时需注意确保新旧路基的结合部位处理得当，避免不均匀沉降；同时对现有路基进行检测和评估，确定其承载能力是否满足扩建要求。（2）路基稳定性。扩建后的路基须具备足够的稳定性和承载力。具体措施包括：对软弱地基进行加固处理，如采用换填、碎石桩等方法；加强边坡防护，防止滑坡和坍塌。（3）排水系统设计。完善的排水系统是保证路基稳定的关键。设计时需注意：增设排水沟、截水沟等设施，确保地表水和地下水及时排出；对现有排水系统进行改造，确保其与扩建后的路基相匹配。

1.2 路面设计原则

（1）路面结构设计。路面结构需根据交通量、地质条件和气候条件进行设计，通常采用分层结构。对于基层，宜采用高强度材料，如水泥稳定碎石或沥青稳定碎石；对于面层，宜采用抗滑、耐磨材料，如沥青混凝土。（2）路面材料选择。材料选择需兼顾性能和经济性。具体措施包括：优先选用本地材料，降低运输成本；采用再生技术，如旧沥青路面材料的回收利用。（3）路面平整度和抗滑性。扩建后的路面须具备良好的平整度和抗滑性，以提高行车舒适性和安全性。具体措施包括：严格控制施工质量，确保路面平整度符合规范要求；采用抗滑表层处理技术，如铺设抗滑沥青混凝土等。

2 路基设计要点

2.1 旧路路基处理

旧路路基处理是改扩建工程的基础，需根据旧路路基的病害情况采取针对性措施。对于路基沉降已趋于稳定的路段，可对表层土进行翻松晾晒或掺灰处理，改善其压实度和强度；若存在路基不均匀沉降、滑坡、塌陷等病害，需进行深层处理，如采用注浆法、粉喷桩、碎石桩等方法，提高路基的承载能力和稳定性。此外，对于旧路路基的拓宽部分，要处理好新旧路基的结合问题，可采用开挖台阶、铺设土工合成材料等方式，减少新旧路基的差异沉降。

2.2 路基拓宽设计

路基拓宽时，需合理确定拓宽宽度，结合交通量预测及公路等级要求，确保拓宽后的路基能满足行车需求。拓宽部分的路基填土应选用优质填料，如级配良好的碎石土、砂类土等，避免使用淤泥、腐殖土等不良土。填土过程中要严格控制压实度，采用分层填筑、分层压实的方法，压实度应符合设计要求。同时，要做好拓宽路基的排水设计，设置边沟、排水沟等排水设施，防止雨水渗入路基，影响路基稳定性。

2.3 加强路基排水设计，提高排水能力

若路基内部或周边水分积聚会引发土体强度的下降，从而导致软化、滑移及沉降等问题。地表水与地下水的动态变化可能改变路基结构的内部应力分布，使得土体的抗剪强度大幅下降。如果水侵入还会引发土颗粒间的黏结力减弱，进而造成结构松散及整体稳定性的削弱。在长期荷载作用下，积水会加速土体的塑性变形，从而导致沉降不均甚至路基失稳。在公路路基设计中，排水设计需要从水分作用对土体特性的影响角度出发，研究水流路径与渗透特性对路基结构的影响，识别可能的水分入侵源头，明确路基内外水文条件的关联性，从而为路基的长期稳定提供理论依据。施工人员应进行详细的地质勘察，分析土壤的透水性、地下水位以及周边水文条件。在现有基础上，设计合理的排水系统，主要包括设置排水沟、地下排水管道及渗水层，以防止水分在路基内部积聚。合理的排水系统能够有效降低水对路基结构的破坏，防止由于积水引起的土壤软化和承载力下降。施工人员根据路基的实际情况，设计适宜的排水设施布局。经过精确计算地下水流向与排水设施的连接方式，保障水流能够顺畅排出，同时避免水流的局部积聚对路基造成危害。

2.4 实施边坡加固技术，增强道路边坡稳定性

施工团队在加固路基边坡时，需要考虑边坡的稳定性要求，同时结合具体环境因素，采取合适的加固策略，以提升边坡的整体稳定性，减少对周边生态环境的影响。除此之外，施工团队还需采取持续的监测维护工作，及时处理安全隐患，确保边坡加固措施安全可靠。施工团队应详细分析边坡土壤类型、岩层结构及地下水状况，制定针对性地加固策略。例如，在土质松散的边坡上采用锚杆加固技术，增加边坡内部的摩擦力；而在岩石边坡中，运用预应力锚索增强边坡表面的稳定性。为确保加固效果，施工团队要严格按照设计标准执行每一道工序，精确控制钻孔深度、锚固长度，以达到最佳加固效果。为保证边坡的长期稳定性，施工团队可以利用全站仪、激光扫描仪，监控边坡位移、沉降情况，及时捕捉任何细微变化。一旦发现异常情况，需立即启动应急预案，采取相应措施进行处理，避免小问题演变成大事故。施工团队还可以制定详细的维护计划，定期修补破损区域，确保边坡始终处于良好状态。

3 路面设计要点

3.1 旧路路面评价与处理

在进行路面设计前，需对旧路路面进行全面评价，包括路面的结构强度、平整度、抗滑性能等指标。根据评价结果，对旧路路面采取相应的处理措施。对于路面结构强度满足要求，但存在轻微病害的路段，可采用罩面、修补等方法进行处理；对于路面结构强度不足的路段，需进行铣刨重铺或加铺基层等处理，以提高路面的承载能力。

3.2 路面结构设计

路面结构设计应根据公路等级、交通量、气候条件等因素综合确定。对于改扩建工程，路面结构设计要考虑新旧路面的衔接问题，确保新旧路面形成一个整体，共同承受交通荷载。在面层设计中，可选用沥青混凝土或水泥混凝土等材料，根据交通量和使用要求确定面层厚度；基层设计应选用强度高、稳定性好的材料，如水泥稳定碎石、石灰粉煤灰稳定碎石等；底基层可采用级配碎石、天然砂砾等材料，起到扩散荷载、保护路基的作用。

3.3 路面接缝设计

路面接缝是路面结构中的薄弱环节，若设计不当，易出现裂缝、错台等病害。在水泥混凝土路面设计中，要合理设置纵缝、横缝和胀缝，确保接缝的传荷能力和密封性。纵缝可采用平缝加拉杆的形式，横缝可采用假缝加传力杆的形式，胀缝应设置在邻近桥梁或其他固定构造物处、与柔性路面相接处等位置。在沥青混凝土路面设计中，要处理好新旧路面的纵向接缝和横向接缝，纵向接缝可采用热接缝或冷接缝的方式，横向接缝可采用平接缝或斜接缝的方式，确保接缝处的平整度和压实度。

结束语

综上所述，公路改扩建工程中路基路面设计是一项复杂的系统工程，需综合考虑多方面因素。在设计过程中，要严格遵循设计原则，把握好路基处理、拓宽、排水以及路面评价、结构、接缝等设计要点，以确保工程质量，提高公路的使用性能和使用寿命。

参考文献

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