城市道路的路基设计方法及具体实例探究

时间：2024-07-28

宋雷

（中国市政工程西南设计研究总院有限公司，四川成都 610000）

0 引言

对于路基而言，其基本定义是按照道路的路线和横断面的不同来设计形状为带状的一种结构物，其是路面结构的基本组成部分。路基的主要作用是承受路面自身的重量以及行车、行人与非机动车在行驶过程中产生的压力。同时，路基还需要适应不同气候变化以及地下水位变化时所带来的影响。施工人员在进行路基设计工作时，要结合施工区域的具体情况来制定良好的施工措施，从而才能提高路基内部结构的稳定性以及延长路基的使用寿命。

1 工程概况

本文主要针对芜湖长江大桥开发新区的一条南北向的城市主干道的路基建设进行分析。对于这项道路工程而言，其全长17.87 千米，道路红线宽为60 米，设计的行车时速为70 千米每小时，是一种双向且含有八个行车道的路面。同时，这条主干道的起点在长江工业园区的华电大道交叉口，终点至北面的峨山路交叉口。对于这条道路的施工区域而言，其涉及农田、塘沟等不同的地域状况，同时也存在数目较大的软土路基。

2 城市建设道路中路基设计策略分析

2.1 挖方路基的设计

施工人员要先对施工区域的地形、岩土性质、构造发育、水文地质条件、边坡高度等因素进行勘测和研究，然后再选择合适的开挖方法进行路堑边坡坡度的开挖。同时，施工人员要学习工程地质类比法，并按照以下的设计原则来对地形进行综合设计：第一，坡率：弱风化至微风化层采用1∶0.5～1∶0.75，强风化层1∶0.75～1∶1，全风化岩石、土质及碎石土层则采用1∶1～1∶1.5。第二，对于边坡高度而言，其一般每八米分为一个等级，坡脚碎落台和平台碎落台的宽度要在2 米范围内。第三，对于路基填筑材料而言，其液限不得大于50，塑性指数不能大于26。第四，在进行路基碾压时，每层虚方厚度不能大于30cm。

2.2 软土路基的设计

（1）施工人员在对地基区域沿线进行填土施工时，要按照施工的规范和要求来提高填土的压实度，确保其施工的地质结构承载力在100kPa 以上，并对地质表层的杂物清除50 厘米的厚度，就可以再次进行碾压工作。如果无法达到施工的要求，那么就要对其进行换填处理，如果遇到杂填土、素填土的路段，那么施工人员就要采用原土翻压回填或借土回填方法，同时还要确保，在地下水位较高的路段加设石垫层。如果地质情况为淤泥质的粘土或软塑状粉质粘土，那么施工人员就要借助其他地域的土层来填埋。如果在填土过程中要使用到石屑，那么就要确保石屑的质量百分率小于10%。最后，如果路基施工区域在池塘、河流或沟谷路段，那么就要按照施工的设计要求来进行排水处理，并将其进行围堰处理。围堰的工具要使用黏土的编织袋才能达到良好的效果，围堰的堰顶宽为一米，并确保其外边坡和内边坡都符合施工的要求。同时，施工人员还要按照池塘的土质条件和深度来将围堰顶面的高度设于水位70 厘米之上，只有这样才能达到良好的施工效果。

（2）土路床预压及补充碾压：

在完成路基处理施工后，施工人员要对土路床预压并进行一定的补充碾压工作。只有在施工时做好沉降工作，才能降低施工后期产生沉降的可能性，同时还要对软基层路段进行堆载预压处理：

①基准期及容许工后沉降

施工人员在进行准基期施工时，要选择柔性路面，并设置路基的使用年限为15 年，一般路段处容许值为30cm，涵洞处为20cm。

②加载速率

施工单位要根据施工区域的地质条件和地基的强度来制定符合施工要求的施工速率，这样才能提高路堤填土的安全性能和地基的稳定性。相关人员在进行施工速率设计时，要保证水泥搅拌桩路段在基础路段高度的四米以下，每月平均填土高度不超过1 米，并按照施工区域的实际情况做出及时的调整。

③预压期

一般而言，软基路段的预压期为180 天。

④预压高度

如果在施工过程中无法进行堆载预压，那么就要对软基路段采用冲击式压实机这个设备来对路床顶面进行补充碾压，碾压的方法为横向错轮碾压且确保碾压的次数大于五遍，并对碾压过后的效果进行记录。在使用冲击式压实机碾压施工结束之后，施工人员要使用重型钢轮压路机来对道路的表面进行再次的碾压，从而提高道路整体的平整度，只有确保路面不再出现沉降的现象，才能开展路面的试验工作。

2.3 路基分层填筑压实的工艺设计

施工人员在进行道路路基工程建设过程中，要格外注意填筑和压实这两项施工工序，只有提高这两道工序的施工质量，才能提高路基整体的质量，如果在这两道工序中出现了质量问题或存在部分安全隐患和风险没有得到解决，那么就会在道路投入使用之后产生严重的事故，同时也会带来巨大的经济损失。因此，对于路基建设而言，施工人员要按照规定的建设强度和厚度来对路基建设进行分层施工。在填筑施工时，施工人员要选用质量和性能较高的材料。在对路面进行压实时，施工人员要在选择合适碾压设备的基础上，确保碾压的次数符合施工的要求。此外，施工人员还要对碾压的速率进行控制，确保其处于平均状态。在完成这项施工后，相关人员还要对道路的路面进行养护，这样才能有效提高施工完成之后路面的使用质量。对于填筑压实而言，其是路基施工过程中十分关键的一道工序，包含了施工材料的摊铺和碾压两个方面。因此，工程的负责人要在施工开展的设计阶段就设计合理明确的填筑压实方案。对于道路的摊铺过程而言，其摊铺的材料一般使用自卸车来将其运输到施工区域，然后再按照路基每层松散度的不同进行卸料，这样才能提高路面路基的平整度。如果施工人员没有进行均匀的材料摊铺，那么就会阻碍后期施工工序和进度的开展。路基的碾压施工也是需要专门的机械设备，其基本步骤如下：首先要使用推土机对路面进行初次的碾压。再次，在形成初步压实情况下再利用压路机进行多次的平均碾压。此外，在路基施工工作开展前，项目的负责人要提出有效的施工方案来开展分层填筑压实阶段的施工，方案的内容不仅要明确规定施工的流程和设备，还要对压路机碾压的次数和速度以及摊铺的厚度等参数都要进行严格的规定，只有这样才能在确保路基施工质量的基础上，提高施工的进度和效率，确保工程能够顺利的竣工以及可以及时投入使用。

2.4 路基施工与边坡防护方案

对于路基施工而言，其在路堑开挖前要对其进行排水处理。排水处理的措施主要有以下几个方面：第一，路堑开挖前要对施工区域开挖截水沟，并在土方工程附近建立临时的排水沟。第二，对排水沟进行及时的养护和维修，确保其流通性能不受到影响。第三，施工人员可以开挖一条纵向坡道来对可能影响边坡稳定性能的地面水和地下水进行排水处理。对于路堑开挖而言，其一般使用的方法为通道纵挖法，施工人员可以开挖一条便于机械设备和车辆运行的通道，这样能够为土方挖掘和运输工作带来一定的便利。在对道路进行填土时要确保使用的填料符合施工的要求，即液限不大于50，塑性指数不大于26 且含水量均匀的土料。此外，施工人员还要根据施工的设计来采取合理的技术措施，并检测合格之后才能开展工作。