市政道路路面结构及路基设计分析[论文]

市政道路路面结构及路基设计分析

摘要由于城市道路的设计的周期过短、管理水平落后、规范修编工作缓慢等原因，没能充分利用研究成果，使路面结构设计盲目性、随意性较大。造成路面结构设计的“一贯不变制”、“盲目套用”等问题。同时，施工技术缺少创新，养护维修管理系统不健全，使得城市道路建设质量水平提高较慢。道路作为车辆和行人出行等必不可少的载体，其设计的合理性将关系到城市的发展以及行车安全，通过结合某市政城市道路设计实例，详细地探讨了道路中路基以及路面的设计要点，为类似项目提供参考实例。

关键词市政道路路基路面设计道路防护工程

中图分类号：tu318 文献标识码：a

我国城市道路建设的步伐正在日益加快，在城市建设中具有极为重要的地位。道路工程的设计工作对工程建设的质量、投资的社会经济效益均起着决定性的作用。我国路面结构设计的发展大约经历了3个阶段：从 20 世纪 50—60 年代具有代表性的泥灰结碎石和级配砂砾石路面，到 70 年代的渣油表面处理和石灰土基层路面。80 年代则开始着重提高路面等级，水泥、石灰及粉煤灰等无机结合料稳定粒料基层开始应用，重点研究并推广了半刚性路面（具有水硬性结构料处理层的沥青路面），从而替代了早期的沥青路面—柔性路面。与沥青路面相比，水泥混凝土路面的研究发展起步较晚，始于 70 年代后期。在 90 年代又开展了复合式路面、改性沥青路面的研究应用研究。近几年，随着高等级公路

的不断发展，长寿命路面的研究探索开始起步。

1 工程概况

本城市道路工程项目属于一条次干道，设计线长为25.4km，根据沿线地形、地貌、地质、水文、气象等和自然条件，依据相关意见等进行路线、路基、路面及排水、标志标线进行设计。

1.1 路基、路面设计原则

在路线设计阶段，充分重视路基设计方案，选择经济合理的设计高度，选择合适的横断面型式和边坡坡率，以有效地确保路基有足够的强度、稳定性和耐久性。按照因地制宜、就地取材的原则，采取经济有效的排水防护及病害防治措施，防止各种不利因素对路基造成的危害。同时在当前形势下环保理念，应当注重环境保护，尽量采用生物防护技术，配合农田水利建设和自然环境进行综合设计。

1.2路基设计实践

土质路堤最大松铺厚度不超过 30cm，土石路堤最大松铺厚度不超过 40cm。路基填料的压实采用重型标准，分层压实。

1.3 路面设计实践

路面设计应当根据公路使用要求及沿线气候、水文、地质等自然条件、施工条件、材料来源，密切结合当地实践经验进行路面技术经济综合设计。

1.4 路面设计模式

目前路面设计经过几十年的研究，现已建立了一整套较成熟的路

面设计模式（有理论法、经验法）。其中柔性路面理论法设计是以弹性层状体系理论为基础，结合路表容许回弹弯沉指标进行设计，城市道路还应验算整体性层次的底面弯拉应力和面层的剪应力。1.5 路面设计的标准轴载

我国路面设计以双轮组单轴载100kn为标准轴载，以bzz-100表示（低等级公路可取bzz-60）。道路的动载问题按动载系数进行考虑。主要参数采取轴重 100kn，单轮荷载 25kn，轮胎接地压强

0.7mpa，单轮传压面当量圆半径10.65cm。对于不同汽车轴载与通行次数可以按照等效原则换算成标准轴载的作用次数（当量轴次）。同一种路面结构在不同轴载作用下，要达到相同的疲劳损坏程度。当进行弯沉值设计及沥青面层层底拉应力验算时，凡轴载大于25kn 的各级轴载（包括车轮的前、后轴）pi 的作用次数 ni 均应按下式换算成标准轴载作用次数。n=（）4.35，当以设计弯沉值为设计指标及沥青层层底拉应力验算时，凡轴载大于25kn 的各级轴（包括车辆的前、后轴）pi 的次数ni，均按如下公式换算成标准轴载p 的当量作用次数 n。式中：n- 标准轴载的当量轴次，次 / 日；ni- 被换算车辆的各级轴载作用次数，次 /日；p- 标准轴载，kn；pi- 被换算车辆的各级轴载，kn；k- 被换算车辆的类型数；c1- 轴数系数，c1=1+1.2（m-1），m 是轴数。当轴间距大于 3m 时，按单独的一个轴载计算，当轴间距小于 3m时，应考虑轴数系数；c2- 轮组系数，单轮组为 6.4，双轮组为 1，四轮组为 0.38。

1.6 路面结构

针对本城市道路地处南亚热带季风气候区，降雨丰沛而且日照充足。年平均气温 22.4 度，极端最高气温38.7 度，极端最低气温-0.5 度，年平均降水量 1775mm，以 4～9 月降量最多，11 月至翌年 2 月为旱季，降雨量约占全年的 10%。为此根据《公路沥青路面施工技术规范》（jt-gf40-2004），确定本城市道路属于 1-4-1 区，即夏炎热冬温潮湿区。所采取的路面结构材料的设计参数及路基回弹模量。

2 路基、路面排水系统及防护工程设计

对于道路路基排水设计应当采取防、排、疏结合形式，并且与路面排水、路基防护以及桥涵构筑物等相应协调，形成完善的道路排水系统。

（1）道路路基排水系统的设计原则主要是针对经济实用，除必要路段外，其余路段采用自然漫流，路基排水系统即能满足本身要求，又考虑与市政排水系统构成系统。

（2）路基防护工程设计。路基防护工程是保证路基稳定，改善环境景观，保护生态平衡的重要措施。本项目所选用的防护类型是针对当地气候、水文、地形、地质条件和筑路材料的分布情况确定，并尽量与周围景观保持协调。

3 结语

路面结构设计要求结构组合合理，厚度合适，施工方便，经济效益明显。城市道路设计有其独有的特点，要求结构设计在借鉴公路方面成功经验的同时，不能照搬照抄。高黏度改性沥青和间

断级配、开级配的集料及长寿命路面的功能层、厚度值得研究。设计工作直接决定着工程建设的质量、投资的控制，不断提高设计水平，对于工程建设具有重要的技术经济意义。