文/王勁松

1 前言

高速公路項目的施工環(huán)節(jié)，若沒有及時排除地表水，就會導(dǎo)致路基受到積水侵蝕，從而使結(jié)構(gòu)發(fā)生變化、強度性能下降引發(fā)各種病害問題。因此，我們要根據(jù)高速公路施工具體情況，合理進行資源的整合與應(yīng)用，保證排水結(jié)構(gòu)的性能符合標(biāo)準(zhǔn)要求；另外，在實踐過程需要根據(jù)實際構(gòu)建路基路面排水系統(tǒng)設(shè)計方案，保證路基表層積水、地下積水可以立即排出，避免積水給路基結(jié)構(gòu)帶來不利的影響，提升路基結(jié)構(gòu)總體性能。

2 工程概況

某高速公路建設(shè)項目為雙向四車道的形式，是一級公路項目，設(shè)計最高行駛速度為80km/h，路基寬度21.5m，根據(jù)需要選擇混凝土護欄。下面以該高速公路為案例進行分析，主要對其路基、路面、排水設(shè)計等方面進行分析，以保證路基結(jié)構(gòu)性能合格。

3 公路路基設(shè)計

3.1 設(shè)計設(shè)計原則分析。公路路基設(shè)計需要遵循特定的原則進行，比如當(dāng)?shù)氐匦螚l件、地質(zhì)狀態(tài)、水文與環(huán)境等方面，選擇合適當(dāng)?shù)氐脑O(shè)計方案，保證排水設(shè)施、防護工程等符合標(biāo)準(zhǔn)要求，以此做好病害的預(yù)防和處理工作。

3.2 確定最佳路基斷面尺寸。根據(jù)本次工程的要求，并結(jié)合當(dāng)前國家標(biāo)準(zhǔn)，該項目是雙向四車道的一級公路標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計行駛速度為80km/h，路基寬度21.5m，行車道寬4×3.75m。

3.3 路基設(shè)計標(biāo)高。該高速公路項目的高程設(shè)計線是道路中線，從用地的范圍進行分析，因為該區(qū)域內(nèi)分布著大量的城市居住區(qū)域，所以土地供應(yīng)量不足；公路用地是通過路堤兩側(cè)邊緣向外延伸1m 以內(nèi)進行施工，同時還布置了公路界碑[1]。

路基標(biāo)高設(shè)計應(yīng)該保證路基邊緣超出路基兩側(cè)地面積水高度尺寸，綜合分析地下水、毛細(xì)水、冰凍等方面的影響，以保證其結(jié)構(gòu)強度與穩(wěn)定性合格；另外，還需要綜合分析路基結(jié)構(gòu)的舊高程、路線交叉、橋涵等結(jié)構(gòu)物高度的影響。除了上述標(biāo)準(zhǔn)要合格外，還應(yīng)該使路基壓實度符合標(biāo)準(zhǔn)之下的最小高度尺寸標(biāo)準(zhǔn)。該項目具體參數(shù)可見表1 所示。

表1 公路路基壓實度及其填料設(shè)計要求

4 路基防護設(shè)計

該項目設(shè)計方案中一般路段結(jié)構(gòu)上應(yīng)用的是亞粘土、壓砂土等材料進行路堤結(jié)構(gòu)的填筑施工，內(nèi)邊坡的坡率設(shè)計為1∶1.5，外坡率為1∶1。結(jié)合該施工所在地區(qū)的地質(zhì)條件，沿線需要使用低液限粘土與粉土材料，路基邊坡極易因為雨水而產(chǎn)生嚴(yán)重的沖擊影響。通常來說，該路基需要應(yīng)用灌木、喬木等植物種類進行綠化施工，且在路基高度超過3m 后，應(yīng)該在現(xiàn)場設(shè)置漿砌片石網(wǎng)作為防護結(jié)構(gòu)使用。

5 節(jié)約用地的主要方式分析

該高速公路項目總體處于平原地帶，且線路總體來說是比較平坦的，沒有凸起的部位可以進行取土作業(yè)。整個公路施工范圍內(nèi)，路基主要是填方結(jié)構(gòu)，土量需求很大。結(jié)合外業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)分析，并考慮地方的具體情況，確定如下方案：

5.1 在該公路兩側(cè)開挖溝渠、池塘內(nèi)進行取土；分析當(dāng)?shù)氐乃こ淘O(shè)施情況，與政府管理部門簽訂協(xié)議，進行魚塘或者溝渠的開挖取土。這種方式占地面較小，取土效果也很好。

5.2 在取土場取土。選擇該高速公路路線兩側(cè)的高地或者是沒有任何經(jīng)濟價值的土地進行取土，同時把地表以下30cm 厚度的種植土存放到旁邊，取土結(jié)束后將其退回，然后恢復(fù)耕地作用。一般來說，取土深度不能超過1.5m[2]。

6 公路路面設(shè)計

按照該高速公路項目的交通運行量、道路等級等標(biāo)準(zhǔn)確定路面的技術(shù)要求，分析水文、氣候、地質(zhì)等具體的資料，并考慮當(dāng)前筑路的實際情況，總結(jié)工程經(jīng)驗，明確具體的設(shè)計原則，以保證路面設(shè)計方案合格。公路路面結(jié)構(gòu)組合形式、厚度參數(shù)都要在確定交通通行量、施工材料等方面之后確定，總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，本次工程的具體設(shè)計方案如下表2。

6.1 本次高速公路使用的瀝青混凝土材料，采用SBS(Ⅰ-C)型改性瀝青材料，上面層部分選擇應(yīng)用高強度抗滑安山巖作為粗集料，將石灰砂作為細(xì)集料，同時確保其材料性能合格；下面層應(yīng)用AC-20C 型中粒式瀝青混凝土為石油瀝青材料，下面層的集料采用的是石灰?guī)r材料。兩面層之間需要設(shè)置SBR 乳化瀝青下封層。下封層下部需要設(shè)置透層結(jié)構(gòu)，以保證其滲透效果合格，達到工程使用標(biāo)準(zhǔn)的要求。

6.2 基層選定。按照本次工程的實際情況，基層部分選擇應(yīng)用二灰碎石材料，其早期強度相對比較低，施工過程不會受到其他因素的影響，能夠保證結(jié)構(gòu)性能合格。

6.3 底基層選定。該結(jié)構(gòu)的選擇需要考慮技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和要求，并保證其技術(shù)參數(shù)符合標(biāo)準(zhǔn)要求，確定各個材料的性能符合標(biāo)準(zhǔn)，所以該項目中的底基層使用了穩(wěn)定土的形式。因為該工程中所選擇應(yīng)用的土質(zhì)主要是低液限的粘土與粉土，所以底基層應(yīng)用石灰土進行施工。

6.4 在該工程項目實施中，結(jié)構(gòu)厚度根據(jù)當(dāng)量軸次計算確定，數(shù)值相差很小，所以分段應(yīng)用不同路面厚度并不具備特殊影響意義，如表3 所示。

表3 路面結(jié)構(gòu)厚度參數(shù)分析

7 路基路面排水設(shè)計

7.1 路表排水設(shè)計

該部分的設(shè)計目標(biāo)就是保證路面降水、路肩積水等立即排除出去，避免積水造成結(jié)構(gòu)性能下降。在設(shè)計時需要考慮路面的形式，并保證沒有任何超高的位置，且兩側(cè)應(yīng)該布置成為橫向排流的結(jié)構(gòu)形式，以保證排水性滿足標(biāo)準(zhǔn)。路基如果作為路塹結(jié)構(gòu)應(yīng)用，且作為橫向部分進行設(shè)置，積水會直接流入路塹溝內(nèi)。路基作為路堤應(yīng)用，可以選擇下述兩種路標(biāo)排水方式：

7.1.1 確保路面積水直接流入路堤坡面上。

7.1.2 設(shè)置攔水帶結(jié)構(gòu)，并通過急流槽把積水排出去；超高部分進行排水設(shè)計，以確保兩側(cè)排水性能合格；在路緣位置上安裝集水管裝置，一般都是選擇縫隙式的形式[3]。

7.2 分隔帶排水設(shè)計

在公路項目分隔帶部分的排水設(shè)計方面，確定中央分隔帶的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案時，通常根據(jù)需要設(shè)置盲溝的結(jié)構(gòu)，以保證可以及時把雨水、積水排出去，且不會給結(jié)構(gòu)產(chǎn)生任何影響。只有保證中央隔離帶排水效果達標(biāo)，才能有效預(yù)防地下水給路基造成的不利影響，確保路基結(jié)構(gòu)性能合格。通常來說，還需要在中間部位上設(shè)置具有防滲性能的材料。該材料可以大大提升防滲效果，保證路面與盲溝的連接更加順暢，充分保護路基的完整；除此之外，還需要把盲溝布置在通訊管線的下部位置，同時應(yīng)該保證該管線和隔離帶中間部位要設(shè)置土工布的結(jié)構(gòu)，以提升結(jié)構(gòu)總體應(yīng)用性能。

8 結(jié)語

綜上所述，在高速公路路基路面的排水設(shè)計中，考慮當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況是非常重要的因素，也是關(guān)系到運行性能的核心要素。因此，設(shè)計人員要深入施工現(xiàn)場了解實際情況，選擇符合實際需要的設(shè)計方案，提高排水性能，保證其滿足高速公路的運行需要，充分保護路基路面的結(jié)構(gòu)，以達到交通安全性、穩(wěn)定性的運行標(biāo)準(zhǔn)，積極促進我國經(jīng)濟與社會全面發(fā)展。