新时期城市道路路基设计的方法与要点

李金宝

摘 要：路基是道路结构的重要载体，其建设性能直接影响路面结构。本文通过对城市道路路基设计方法的系统归纳，总结出路基中基础处理、分层填筑、边坡防护三个主要环节的设计问题与解决对策，并通过实际工程案例，分析特定城市道路环境的路基设计方法与要点。

关键词：城市道路；路基设计；设计要点

1 前言

城市道路不仅服务于交通的通行与集散，还为给排水、电气管道、燃气管道、热力管道等市政设施提供空间，是城市正常运营使用的基本支撑。在我国城市化进程加快的态势下，对城市道路的建设质量要求越来越高，且道路的运营质量直接影响到市民的生活质量和出行效率。我国早先建设的城市道路，由于其施工质量没有得到很好的控制，在运营和使用中出现了很多病害问题，这些病害从简单的路面裂缝到整体的路基塌陷、沉降等均有所体现，为了对这些病害进行修复与加固，需要对城市交通进行大面积的管制，还会对周边城市设施造成影响，因而其管养维护代价极高，这就要求城市道路的设计应该从质量角度进行严格把控，减少运营期间的病害，提高城市道路的全寿命周期经济效益。

2 城市道路路基设计的原则

（1）特色和环保原则。所设计的道路必须具备一定的特点，因为很多城市在建设的过程中，都力求突出自身的文化内涵，凸显一定的特色。这对于人们的居住而言，是非常有利的。不但能够带给人们良好的感觉，而且尊重了自然环境。也因此，在对市政道路路基进行建设的过程中，必须遵循特色原则，同时要以保护环境为重点，使得道路和城市环境能够融合，避免出现建设道路过程中破坏环境的行为。

（2）合理原则。对于道路的设计和施工而言，除了要满足交通运输的需要。同时也要发挥出道路交通的效果，避免土地被过分的开发，对城市用地布局进行良好的规划。只有使得市政道路路基设计更加合理，才能真正的为城市居民提供一个高效、安全、稳定的交通环境。

（3）市场原则。此外，市政道路的建设也应该遵循市场经济的发展原则，和地区经济的发展水平相符。在设计的时候，除了要发展公共交通、个体交通等多元化交通网，而且也要建设无障碍道路，保障行动不便的居民也能够安全的使用交通，获得社会效益和经济效益，最终促使城市经济能够健康的发展。

（4）结合原则。最后，还要对城市的一些基础设施进行建设，从而使其和道路交通进行完美的结合，形成相辅相成的关系。举个例子，大力的修建配水管道、电力管线等等，可以起到美化城市的作用，而且也可以进行绿化方面的建设。比如修建绿化带、太阳能路灯，使得基础设施和道路交通结合，共同发挥出一定的作用。

3 城市道路路基设计的要点

基础处理、分层填筑和边坡防护是路基设计中需要考虑的三个重要方面。基础是路基的支撑体，其性能影响到路基与路面的稳定性和长期性；填筑决定路基整体的压实性能，影响到路基的承载与沉降；边坡防护则是路基横向两边的保护性措施，主要是将路基与周边环境进行一定程度的分离。

3.1 路基基础处理的方案设计

城市基础具有很多软弱地层，在这些地层上建设道路，需要关注路基基础的特性。以软土为例，软土路基的力学性能差，如果没有经过处理或者处理不当，对施工过程以及整个道路的运营阶段都有很大的安全威胁。首先，软土路基的孔隙率高、压缩性强，使得路基基础产生永久性的塑性变形，以及很大的不均匀沉降，很容易造成路面施工及运营过程中的局部塌陷问题；其次，软土路基的流变和触动性大，使得路基结构在车辆荷载，特别是重载车流作用下出现局部破坏和凹凸等问题；最后，软土路基的承载性能差，在施工中很容易失去承载力，对施工人员的安全造成很大的威胁，特别是高路基结构的施工。软弱路基的上述问题，使得设计阶段就应该考虑相应的处置方案，处置方案的制订需要根据软土路基的分布特点、范围及风险程度进行选择。一般而言，软弱路基的加固方法主要分为浅层加固和整体加固两类。浅层加固主要对软弱路基层进行直接的处理，主要是表面层的处置，通用的方法有垫层施工法、表面排水法、铺洒添加剂法和表层排水固结法等；深层加固则通过外来手段对软弱路基和整体地基进行处置，将整个路基基础形成整体受力和变形的结构，常用的方法有加固桩法、化学加固法、灌浆加固法和强夯法等。

3.2 路基分层填筑压实的工艺设计

填筑压实是路基施工的核心，涵盖了填料的摊铺和碾压两个工序，由于该工序的重要性，在设计阶段就应该明确详细的工艺方案。摊铺过程一般采用自卸车运输到填方路段，按照每层松散厚度进行卸料，每卸料完成一层就进入摊铺和平整施工。若摊铺厚度不均匀对后续的施工工艺和时间产生直接影响。碾压也是采用专用机械进行，首先通過推土机进行初始的平整，并通过推土机自重进行初始碾压，形成初步压实，而后进行静力压实和振动压实，压实过程需要确保压路机的行驶速度均匀。分层填筑压实的设计，不仅要对工艺的基本流程进行确定，还要考虑分层压实中的设备，确定设备的最佳组合方式、碾压速度以及次数，明确碾压过程的工序和摊铺适宜厚度，估算材料含水率等参数，使得施工能够快速进行，摊铺压实后的各层填土或者填石能够满足施工质量要求，如图1是不同含水率下的土质在压实作用下的干密度，该曲线可以确定最佳压实方法，以指导实际的施工。

3.3 路基边坡的防护设计

一般而言城市道路的路基填高不大，不存在高边坡稳定失效等问题，但是需要对边坡进行必要的防护设计，保证道路的美观性。城市道路的边坡防护主要以表层防护为主，为了配合城市的市容市貌，边坡防护主要有植物防护和截排水两种。植物防护就是通过种草、铺设草皮或者种植树木的方式对边坡进行覆盖，利用植物的根系达到稳定加固边坡的效果，这对于城市环境内的土质边坡能起到加固稳定的效果。植物防护的要点是选择适宜当地且容易存活的植物进行种植，植物防护不仅能够稳定和加固边坡，还能吸收公路车辆尾气，净化和美化环境。由于水对边坡土质参数的重要影响作用，需要设计边坡的截水和排水方案，减少雨水浸入边坡。在边坡顶部需要设置截水沟，将水流引出边坡范围之外。此外，为了降低雨水对边坡岩土的浸泡效应，需要在坡面和坡底设置排水沟。

4 结语

道路路基的质量非常重要，其关系到交通运输的稳定性、安全性。因此在对路基进行设计的时候，必须掌握要领，降低成本和造价，提高质量和效果。此外，市政道路的建设和市区的形象有着非常大的关系，同时也关系到城市的经济发展，所以必须对市政道路进行合理的建设。

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