關于城市道路低填及挖方路基設計的研究

鄭委　丁一

摘要：作為道路工程結構中的重要組成部分，低填挖方路基設計是否良好將對工程建設的整體質量造成極大的影響。施工單位必須重視低填挖方路基結構設計，加大施工力度，確保城市道路工程低填挖方路基設計的合理性。文章對城市道路低填及挖方路基設計的要求、存在的問題進行了分析，并對其設計重點進行了探究。

關鍵詞：城市道路；低填挖方；設計要點；路基設計 文獻標識碼：A

中圖分類號：U412 文章編號：1009-2374（2015）24-0084-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.24.041

作為公路工程建設的重要組成部分，路基的強度及穩定性將對城市道路的使用效果造成極大的影響。為此，必須對路基的強度與穩定性進行有效提升，這也是對整個城市道路工程質量控制的重點。通常情況下，“彈簧”、邊坡不穩、沉降等都是道路路基質量的通病，當路基松軟不穩定時，在行車荷載的反復作用下，不但會加大路面沉降量，更會對路面造成嚴重的破壞。如路基出現塌方與滑坡問題將導致行車中斷，進而增加道路的安全隱患，給國家造成極大的財產損失及人員傷亡。為此，施工單位必須重視城市道路路基設計，低填挖方路基作為城市道路路基設計的重要類型，其設計是否合理將直接影響到道路的使用功能，基于此，必須確保城市道路低填挖方路基設計的合理性、科學性，才能有效提升公路工程建設的整體質量。

1 城市道路低填及挖方路基設計的要求

作為公路路基施工設計中的概念，低填是指路基填土高度在路面和路床總厚度以下，為低填路基，這時需進行低填淺挖處理。挖方也就是淺挖，在深度方面應符合路面與路床施工的要求，道路低填淺挖主要應用于道路工程具有良好土質的情況，不需要進行大量的換填作業。確保低填挖方路基設計的科學性、有效性，不僅可以起到提升施工質量的作用，還能對施工成本進行有效降低，并縮短施工周期，加快工程進度。

1.1 強度要求

作為重載汽車應力的擴散區，路床是路基設計的重點內容。公路路基規范要求一級路上路床CBR在8%以上，下路床CBR應控制在5%以上，路床壓實度則應控制在96%以上。由土基變形提供路表回彈彎沉值，確保其大于90%，因此公路路面規范規定土基回彈模值必須在30MPa以上，如達不到30MPa必須以地產材料進行處理，進而起到降低工程總造價的作用。

1.2 壓實度要求

路基填方材料最小強度與壓實度必須與下表1的要求相符合，確保其壓實度符合施工要求。

2 城市道路低填及挖方路基中存在的問題

隨著社會經濟的不斷發展，城市道路工程已經成為我國基礎建設中的一項重要建設項目，低填挖方路基設計作為城市道路工程施工中的重要內容，其路基設計水平的高低直接關系著工程的整體質量。施工中應對其施工中存在的問題加以重視，才能及時找到合理的解決方式，確保工程的整體質量。

2.1 車轍問題

在渠化交通組織下，在車道一定位置，因車輛荷載長期作用于路面常常會產生波浪情況，縱向則會出現較深的輪跡，也就是車轍。在低路堤與挖方路段中，具有較高的地下水位，在水的作用下路基將出現軟化情況，進而降低承載力。與此同時，因行車荷載作用，將會出現累加變形情況，柔性路面屈服于路基變形，進行出現車轍。為有效處理車轍問題，應將排水與隔水層進行合理設置，盡可能降低水對路基的影響。同時還要確保路面結構類型的合理性，以此對路面抗變形能力進行有效提升，如改性瀝青等。在對路面基層厚度增加的同時，還要對路基殘余變形進行有效降低。在適當處理地基表面后，可以對地基承載力進行有效提升，一般選用的材料為砂、砂礫換填等。

2.2 不均勻沉降

部分路面凹陷與凸出將對路面平整度與通行質量造成極大的影響，甚至出現路面松散破碎等情況。在水的作用下，路基將出現承載力下降的現象，并導致抗變形能力降低，荷載作用下極易產生變形情況，進而導致路面損壞，尤其是具有較高地下水位具有較長的持續時間，半剛性基層則會產生軟化情況，并降低路面的承載力，導致路面破損情況的出現。因回填料具有較差的水穩性，如砂礫墊層具有較大的石塊，導致路基局部性質的改變及壓實度不均等情況，進而致使回填路堤具有不一樣的性質，在行車荷載作用下，因地下水與地表水的影響，將導致路面出現不均勻變形情況，對路面使用功能造成極大的影響。在解決路基不均勻沉降問題時，應確保填料的合理性，并對其壓實度進行嚴格控制。同時選用改性瀝青等，對路面的抗變形能力及黏結性能進行大大提升。

2.3 路面開裂

因具有較高地下水位，低路堤與挖方路段，往往因地表水排泄不通暢，導致路基路面極易處于飽水狀態，進而對路基承載力與抗變形能力進行有效降低，進而對瀝青與石料的結合能力造成極大的影響，甚至導致路面開裂與松散破碎情況的出現，也就是因水導致路面早期損壞現象的產生。在溫差的影響下，將出現溫度應力情況，在反復脹縮情況下路面將出現裂縫收縮情況，順著裂縫水將不斷下滲，進而對路面造成極大的損壞。在解決這個問題時，應將水從路面系統內及時排出，降低對路基、路面的損壞。為對路面整體性進行有效提升，應將玻璃纖維等加筋聚合物設置在路面結構中。據相關數據顯示，在控制道路路基路面裂縫時，其基層應選用具有良好穩定性及較小收縮性的結構。在施工過程中應充分考慮這類材料產生裂縫的原因，從大量實踐得出，材料收縮是這類材料產生裂縫的主要原因。溫縮與干縮是材料收縮的主要形式。施工材料塑性指標和含水率直接影響到材料收縮情況。因此，在施工前期應檢測施工材料的相關指標，確保其合格后才能進入施工現場。如達到最佳含水量，往往在材料中摻加減水、緩凝性能的外加劑，這樣才能降低裂縫出現的幾率，提高工程質量。

3 城市道路低填及挖方路基設計的重點

隨著國民經濟發展速度的不斷提升，在城市道路工程施工中，只有根據工程施工的具體要求，選擇與之相適應的設計方式，才能更好地提升工程的質量，這也是施工的重點內容。確保低填挖方路基設計的合理性，不僅可以縮短施工工期，還可以提高工程質量，更能為工程經濟效益與社會效益的實現提供強有力的保障。

首先，在城市道路低填及挖方路基設計中，當橫坡低于1∶5時，則可以直接進行填筑施工。如地面橫坡與縱坡在1∶5以上時，將在原有地面上進行臺階開挖作業，確保其寬度在2m以上，進而為攤鋪與壓實設備施工提供便利。當臺階頂內傾斜坡在4%以上時，砂類土則不需要進行臺階開挖作業。路基填料選擇中，應確保沒有腐殖土、樹根、草根及有害物質等，分層進行低填鋪筑施工，平地機整平、每層松鋪厚度應在30cm以下。每種填料層總厚度則在50cm以下，土方路堤填筑到路床頂面最后一層時確保其壓實厚度在15cm以上。

在設計填料鋪設寬度時，應確保其兩側都比路堤設計寬度多出30cm，進而提升路基壓實度。如路基填土高度在0.8m以下時，應先對原有道路表面進行徹底清理，隨后遵循設計規定，將添加料摻加到填料內，進行改善，并選用20cm級配碎石進行填筑施工。當路堤填土高度在0.8m以上時，應將碾壓作業添加到填筑施工前，確保其壓實度在90%以上。

其次，當路基填筑與路基頂部設計標高相近時，應對高程測量檢查加以重視，保證路基寬度、高程、平整度及拱度等與施工設計要求相符合，在確保施工質量的基礎上，遵循設計規定，進行由上到下刷坡作業。在完工前路基填筑施工中必須遵循設計尺寸對路基排水橫坡、平整度及邊坡等進行整修。應掛線對邊坡進行修坡處理，選用人工的方式把超填位置刷掉，并確保路堤、坡面具有良好的平整度，沒有凹凸等情況。

4 結語

綜上所述，城市道路工程作為國民經濟提升的主要工程項目，隨著我國交通事業發展建設要求的不斷提高，路基設計是否科學有效將對道路工程質量的提升起到至關重要的作用。低填及挖方路基設計作為城市道路的重要組成部分，確保其合理性，才能提升整個工程的質量?；诖?，施工企業必須對低填挖方路基設計加以重視，規范施工工藝，才能實現城市道路工程建設的社會效益與經濟效益。

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作者簡介：鄭委（1978-），河南淮陽人，供職于鄭州市工程質量監督站，碩士，研究方向：建筑工程施工管理與技術。

（責任編輯：秦遜玉）