公路路基路面工程的安全设计理念探析

李 鹏

(山西省交通规划勘察设计院)

1 前 言

随着我国社会经济及交通运输行业的迅猛发展，公路建设工程越来越多，公路路基是公路路面工程的技术，在进行公路路基设计时出现任何的错误都会给人们及国家交通运输行业带来严重的损失。项目工程中的新工艺、新材料、新技术的快速发展也使公路路基的安全设计面临着巨大的挑战。路基工程是公路工程中非常重要的一个部分，因此，为了能够保证公路路面的安全性，先要规范公路路基的设计以及施工质量，使其能够和相关技术规范以及设计要求互相符合，满足路基设计的基本功能，在进行公路路基设计时，要先对建设与地质条件进行勘察并合理的设计，确保将安全设计的理念贯穿到公路路基的设计中，保证公路路面的质量。

2 公路路基安全设计基本要求

2.1 根据项目工程施工的具体情况

公路路基的设计以项目工程施工的具体情况为前提是最本质的要求。由于我国的地貌与地形都不相同，所以在进行公路路基路面工程的设计要综合考虑施工项目周边的动植物保护、气候条件、水文条件以及公路施工是否会影响当地景观等各方面的原因。在对公路路基进行设计时，要先对项目工程所在区域的地壳运动、地形、地貌、表层土壤、地层结构、流沙以及地下水状况等与公路建设有极大关系的地质条件进行仔细的研究调查，收集具有正确性的资料，有助于公路路基的安全设计。因为公路路基石通过宽度、高度以及边坡形成，所以，在进行设计时，要根据施工项目当地的自然条件以及地质条件，合理且科学的控制路基横断面以及边坡坡度，倘若施工工程处于有河流沟谷的地段，要提高结构物防护工程的安全设计，严格控制路缘石标高，避免出现山洪冲毁建筑、农田、道路以及堵塞河道等情况。

2.2 适应保护环境的需求

公路建设时为了适应经济发展的需求，但是经济发展不能以损害生态环境作为代价。比如，破坏植被地表、废弃材料、阻止动物迁移、变更地貌地形等对污染环境的情况，所以，在进行公路路基设计时，要不断坚持持续发展战略，在设计中融入保护环境的理念，设计公路路基钱，要先对施工工程的环境进行评估，与公路路基动工共同设计、施工以及验收，使资源得到高效利用，把公路路基动工时可能会造成的环境污染减少到最低程度，使公路施工项目周边的自然景观不会因为公路建设而受到影响，有效的实现环境保护与公路建设共同发展。

2.3 公路路基贯穿安全设计的理念

公路路基是保证公路荷载能力与稳定性的基础，公路路基的设计必须结合人们出行舒适、顺畅以及安全的具体需求。公路路基的坡度与宽度要与安全的相关标准互相符合，在设计中尽量避免出现狭窄、急转弯以及陡坡的设计，在处理路基的技术上，尽可能的使用发展成熟的路基加固处理技术，比如，水泥粉煤灰碎石桩处理技术，这种技术是在进行搅拌碎石时适当的加入一定比例的粉煤灰、砂石以及水泥，通过加入水与特殊的添加剂进行搅拌制作成桩设备。这种路基处理技术有着施工简单、成本较低、进度快、操作方便等优点，水泥粉煤灰碎石桩处理技术的使用，突出了公路路基安全设计的理念。另一方面，在设计公路路基时，要做好渗漏以及积水的设计，保证行驶的安全性。在设计公路路基的边坡时，坡度的设计要确保在2∶3 ～2∶3.5 中，如果公路路基的高度高过7 m 时，坡度的设计应该为2∶4，并且要保证一坡到顶，使公路路基的稳定效果不受到车辆震动与自然因素的影响。在公路路基很多方面的设计中，要始终确保公路路基是以安全为前提进行设计的。

3 公路路基的设计方法

3.1 公路软土路基设计的处理方法

通常情况下，公路路基路面工程出现软土路基都是分布于山间洼地之间，一般埋藏的程度比较浅，最深不高过13 m，设计时大部分的路段要考虑使用清淤换填的方案进行处理。(1)公路项目工程软基厚度以及埋深不高于4 m 并且填土高于9 m 的公路路段，通过换填的处理方法。(2)公路项目工程软基厚度以及埋深低于4 m 且填土低于9 m 的公路路段，通过堆载砂垫层进行预压处理。(3)公路项目工程软基厚度以及埋深超过7 m 且填土超过9 m 的公路路段，通过水泥粉煤灰碎石桩技术进行处理。在公路路基路面工程的设计实践中显示，对待换填的处理技术，一定要彻底的进行换填，否则会导致公路工程的路基以及路面出现开裂的情况。在设计软土倾斜的面积比较大及半填半挖的公路路段时，要采用复合地基及换填的处理方法。

3.2 红砂岩公路路基的处理设计

根据以往公路路基路面工程的施工资料显示，有很多项目的施工现场分布着红砂岩，其中包括泥质的粉砂岩以及泥岩，这两种物质有着非常巨大的崩解性。所以，在进行公路路基设计时要考虑几个方面的问题:(1)利用条件。在公路挖方量的路段，首先把红砂岩作为挖方量处理，只有出现调配困难或缺少土方时才可以用在路基填土方面，并且只可以用在低过93 区的范围，其中陡坡路堤、软土路基、常水位上方45 cm 的位置以及超过13 m 填土高度的路基都不能使用红砂岩进行填土。如果泥质粉砂岩的强度大于或者等于6 MPa时，可以依照填石路基的方法处理。如果泥质粉砂岩的强度小于6 MPa 时，就要按照填土路基的方法进行填筑。(2)处理方法。路基填方路段，在公路路基的上部设计封层厚度为160 cm 粗粒土，公路路基底部设计封层厚度为105 cm粗粒土和45 砂砾排水垫层，在公路路基旁边的包边设计为205 cm 的厚粗粒土，填充路基中间的材料为泥岩，但是需要使用羊角碾压路机进行碾压。路基的泥岩以及旁边的厚粗粒土要在同一时间填筑，在完成路基处理后要对路面工程进行崩解性的测试，如果路基没有出现崩解的情况，同城都是依照正常路基处理，如果路基出现崩解的情况，要在公路路面路基的结构层下挖深45 cm 并且使用碎石换填。

3.3 公路路基宽度安全设计

公路两侧道路宽度与车辆行驶的路面的总和称为公路路基的宽度。不同等级的公路在路面上都有紧急停车带、变速道、中间带、爬坡道、路缘带以及慢行道等设置，并且还有一些附加的设计，都全部包含在公路路基宽度的设计中。公路路基的设计是否合理，对公路路面的行车安全有着一定的影响。公路路面主要指在公路中提供给车辆行驶的部分，路基的宽度通常是按照公路设计时的交通负载能力与车辆通行的能力来确定。通常情况下，公路车道的宽度为3.6 ～3.8 m。公路路肩是指从公路的汽车行驶路面到公路路基的最边缘的位置，是有着具体宽度的带状道路。公路路肩通常来说包括了土路肩与硬路肩，土路肩是指没有进行任何铺筑以及装饰的道路路肩，可以符合各种道路的使用范围。而硬路肩则是指进行了一定程度的铺筑以及装饰后的道路路肩，同城是在等级较高的公路上以及高速公路中。道路路肩使道路路幅的宽松范围得到有效的提高，并且具有支撑于保护公路路基结构的重要作用，同时能够临时提供非机动车、行人或者停车的位置并且可以加以使用，为公路路面各种其他的道路设施提供互相符合的场地，还能将公路路面的积水聚集排出。道路路肩的宽度通常是有公路具体的交通情况以及公路等级决定的，路肩最小的宽度设计为0.7 m，倘若在项目工程的施工场地中条件允许的情况下路肩的宽度可以适当的设计为1.1 m。倘若城市的非机动车辆与城市郊区都处于比较集中的状态，那么道路路基的宽度应该根据具体的情况增加，最少要到达2 ～3.5 m，并且在道路路肩上加铺硬质材料的路面层，提高道路的使用周期。在设计弯曲路线的公路路基宽度时，要先观察路面的具体情况才能决定路基的宽度。通常情况下，公路弯曲路线路面的内侧应该参照公路工程的相关规范以及技术标准进行确定加宽宽度，道路路基的加宽宽度具体如下，三级与二级公路路面的路肩不能少于0.8 m，四级公路路面的路肩不能少于0.6 m，否则就要根据具体的情况加宽公路路基，在弯道间设计路堑，为了使汽车在行驶过程中公路路面能够满足相应的视线距离，需要在公路路基中设计固定的视线距离平台。

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［3］陈孟金.探讨公路路基施工中的稳定性及相关问题［J］. 四川建材，2009，45(2):222 －223.