高速公路短路基路面的结构设计

高速公路短路基路面的结构设计

发表时间：2019-06-17T11:05:22.317Z 来源：《中国西部科技》2019年第7期作者：康健

[导读] 高速公路项目工程量在不断增加的过程中，建设的地形也越来越复杂，这就为高速公路的建设增加了难度。在山地区域进行高速公路建设的过程中，由于地质条件比较复杂，隧道和桥梁占据着较大的比例，这就容易应用短路基。这类路基的长度比较短，分散在高速公路的许多位置，路基质量与桥梁隧道结构质量存在着较大的差异，整体施工难度比较大，想要提高整体的施工质量，则需要对质量进行控制，实现短路基路面的科学设计，提高高速公路的应

黑河市旭欣公路勘察设计有限责任公司

如果短路基路面的结构设计出现不合理的情况，就会对整体的施工质量造成影响，不利于整个工程的建设。为了避免这种情况的出现，需要对短路基的结构特点进行分析，结合整个工程的实际需求进行科学设计，为提升整个建筑工程的质量奠定基础，提高短路基结构的安全性和稳定性。在此基础上，要对结构设计方案进行优化和完善，实现对每个施工环节质量的有效控制，以此促进整体经济效益的提升。

一、高速公路短路基的特点

1、施工难度大

短路基通常位于桥梁和隧道之间，位置分散、长度较短，大部分为高填方和深挖方，施工难度大，给现场施工带来挑战。作为施工单位和施工人员，首先应该重视现场地形地质勘查，结合现场施工做好勘查设计工作，有效指导短路基施工。

2、压实质量无法保证

压实度对短路基应用质量有着直接影响，但是在地形条件比较复杂的区域，特别是山区地区，短路基一般处于比较陡峭的地区，许多大型机械设备无法使用，只能应用小型机械或者是通过人工操作的方法来开展压实工作，这就无法保证压实质量，在应用的过程中容易出现沉降现象。

3、沉降现象严重

压实度无法得到保障就会导致路基填料不均匀，不同部位的性能和刚度存在着较大的差异，在后续施工中会出现不均匀沉降现象。如果没有采取针对性的措施进行处理，则会对整个高速公路的路面造成影响，不利于后续的应用。高速公路上的大型车辆比较多，对路面的影响比较大，如果公路本身存在问题，在外界环境的影响下，很容易出现开裂的情况，影响应用效率，也存在一定的安全隐患。

二、高速公路短路基面层结构设计

1、面层结构的选择

水泥混凝土面层刚度大，可以弥补短路基压实度控制难的问题，缓解路面不均匀沉降带来的路面损坏。但短路基压实度不够、不均匀沉降严重，容易导致混凝土面板局部压力过度集中，出现早期损坏，制约车辆安全顺利通行。而在混凝土面层掺入钢纤维并形成钢纤维混凝土，能增强路面的抗裂、抗弯拉、抗疲劳性能，促进工程质量提升，设计中需要重视它的应用。

2、复合式路面的应用

高速公路常用沥青混凝土路面和钢纤维混凝土路面，这两种路面型式结构不仅美观，而且行车舒适度高。短路基施工中，为促进其作用充分发挥，可以设计采用复合式路面，在钢纤维水泥混凝土面层上部加铺沥青混凝土。设计采用复合式路面用于短路基施工，可以发挥沥青混凝土面层的特点，确保面层结构美观、施工连续性好、行车噪音小、舒适度高。同时还能充分发挥钢纤维混凝土刚度大、抗折强度高的特点，有利于延长路面结构使用寿命，为高速公路工程建设创造良好条件。

3、钢纤维混凝土面层的应用

钢纤维混凝土面层设计时，需要考虑路面的温缩和干缩特性，为防止混凝土板断裂，需要合理设置接缝。同时，为保证路面的综合性能良好，行车舒适度高，在满足施工需要的前提下，应该尽量少设置接缝。此外，为保证面层结构稳固，有效承受车辆荷载，预防裂缝产生，短路基钢纤维混凝土板的厚度在22cm为宜。

4、沥青混凝土面层的应用

短路基在高速公路整个线路所占的比重较小，不必要进行单独设计，参考普通路段设计技术规范标准即可。按照《复合式路面设计原理与施工技术》的规定，高速公路沥青面层厚度不得小于7cm。此外为节约成本，方便施工，参照技术规范要求，短路基面层宜采用4cm 细粒式改性沥青混凝土+6cm中粒式沥青混凝土+22cm钢纤维水泥混凝土结构形式。

三、高速公路短路基基层结构设计

短路基在施工的过程中，复杂地区的施工比较多，施工环境比较差，会对整体的施工作业造成一定的影响。填方路面是在路基基层结构的基础上进行填筑，不会受到地下水的影响。填方的高度比较高，如果在施工中无法进行质量控制，则无法保证整体的压实要效果，那么在实际施工的过程中就会出现沉降现象，不能保证高速公路的应用质量。想要避免沉降现象的发生，在基层结构设计时，需要选择刚度大的材料，按照相关标准进行压实作业，这样可以避免不均匀沉降现象的发生。水泥稳定碎石材料是路基填筑中比较常用的材料，可以将其应用到短路基基层施工中。

在山区地区进行短路基施工时，整体的土方开挖工作量比较大，在施工时需要注意地下水位。如果开挖地区不会受到地下水位的影响，可以应用水泥稳定碎石进行基层施工。如果地下水对开挖地区的影响比较大，需要结合实际情况来选择施工材料，确保可以满足该地区的应用需求，具有良好的透水性。级配碎石基层可以满足上述需求，在高速公路中应用的比较广泛，可以进行推广应用。

总之，短路基基层设计时，应该综合考虑填方和挖方路段实际情况。如果短路基位于高填方路段，与地下水位线的距离较远，受地下水影响很小，宜采用水泥稳定碎石基层。如果挖方路段开挖至地下水位线以下，宜采用级配碎石基层。通过采取上述有效设计方案，有利于保证短路基的基层质量合格，满足施工技术需要，促进工程质量提升。

四、路基垫层结构的科学设计

路基中的垫层的结构也是不可以缺少的一部分，其主要起到隔水、防冻、排水、分散作用力的作用，可以避免短路基在应用的过程中出现变形的情况，提升整体结构的稳固性。在进行高速公路短路基结构设计时，也需要将垫层结构设计考虑到其中，对施工地区的地势情况和水文情况进行全面了解，保证垫层结构设计可以满足短路基的应用需求。如果短路基设置在比较寒冷的地区，路面厚度达不到防冻标