高速公路短路基路面結構設計研究范文

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摘要：結合高速公路工程建設基本情況，分析短路基結構的特點，然后提出短路基面層結構、基層結構、墊層結構的設計對策。結論證實，為確保短路基工程質量，提升高速公路的穩定性與可靠性，還要結合水文地質條件及防凍要求，科學設置墊層。總之，從多個方面入手，采取有效的設計策略和質量控制措施，實現提升短路基工程質量的目的，為車輛順利通行提供保障。

關鍵詞：高速公路；短路基；結構設計；面層；基層；墊層

0引言

隨著高速公路建設數量越來越多，工程穿越的地形地質條件也越來越復雜。許多高速公路需要穿越山地、丘陵、盆地等，給工程建設帶來全新挑戰。由于山地的地形地質條件十分復雜，橋梁和隧道所占的比例較高，容易出現橋梁與橋梁，橋梁與隧道之間的短路基。短路基的長度一般比較短，位置分散，路基基礎與橋梁隧道的構筑物結構存在較大差異，施工難度大，質量控制要求高。一旦施工方案設計不合理，質量控制措施沒有嚴格落實，很容易導致質量缺陷出現，對整個高速公路工程建設也會帶來不利影響。為有效應對這些難題，克服短路基施工中遇到的難題，首先應該完善方案設計，然后落實質量控制措施，加強每個施工環節的質量控制，促進短路基工程質量和高速公路建設效益提升。

1高速公路短路基的特點

短路基是高速公路建設的常見路基結構形式，由于山區地形起伏，路線受地形條件制約，橋梁隧道之間的短路基較多，其主要特點表現在以下方面。施工方案設計時，應該根據短路基的特點采取相應措施，提高結構設計水平，有效指導后續施工，促進路基工程質量提升。

1.1填方或挖方施工難度大

短路基通常位于橋梁和隧道之間，位置分散、長度較短，大部分為高填方和深挖方，施工難度大，給現場施工帶來挑戰。作為施工單位和施工人員，首先應該重視現場地形地質勘查，結合現場施工做好勘查設計工作，有效指導短路基施工。

1.2壓實度難以保證

壓實度控制是短路基施工的重要內容。然而，由于山區地形地勢條件復雜，短路基通常位于地勢陡峭路段，并且里程很短，大型機械搬運和施工困難，因而必須采用小型機械設備或者采用人工方式開展現場施工[1]。同時，短路基現場施工難度大，質量控制要求高，壓實度也難以得到保證。

1.3容易引發不均勻沉降

由于壓實度控制難度大，一些短路基壓實度不合格，填料不均勻，路基與橋梁隧道構造物之間的基礎剛度差異性較大，容易導致路基不均勻沉降現象發生。如果沒有得到及時修復和處理，可能使路面結構層遭到破壞，對高速公路通車運營也會產生不利影響。此外，高速公路通車運營后，在自然環境、車輛荷載的影響下，再加上短路基工程自身存在質量缺陷，容易出現路基不均勻沉降和路面開裂現象[2]。因此，作為工程建設單位，首先應該完善方案設計，有效指導短路基施工，實現對工程質量的嚴格控制，進而預防質量缺陷發生。

2高速公路短路基面層結構設計

面層結構設計是短路基設計的關鍵內容，設計人員應該善于把握技術要點，考慮現場施工情況完善方案設計，有效指導后續施工。一般而言，應該結合短路基的具體情況，有針對性地采取設計方案，具體措施如下。

2.1面層型式選擇

水泥混凝土面層剛度大，可以彌補短路基壓實度控制難的問題，緩解路面不均勻沉降帶來的路面損壞。但短路基壓實度不夠、不均勻沉降嚴重，容易導致混凝土面板局部壓力過度集中，出現早期損壞，制約車輛安全順利通行。而在混凝土面層摻入鋼纖維并形成鋼纖維混凝土，能增強路面的抗裂、抗彎拉、抗疲勞性能，促進工程質量提升，設計中需要重視它的應用。

2.2應用復合式路面

高速公路常用瀝青混凝土路面和鋼纖維混凝土路面，這兩種路面型式結構不僅美觀，而且行車舒適度高。短路基施工中，為促進其作用充分發揮，可以設計采用復合式路面，在鋼纖維水泥混凝土面層上部加鋪瀝青混凝土。設計采用復合式路面用于短路基施工，可以發揮瀝青混凝土面層的特點，確保面層結構美觀、施工連續性好、行車噪音小、舒適度高。同時還能充分發揮鋼纖維混凝土剛度大、抗折強度高的特點，有利于延長路面結構使用壽命，為高速公路工程建設創造良好條件[3]。

2.3鋼纖維混凝土面層

鋼纖維混凝土面層設計時，需要考慮路面的溫縮和干縮特性，為防止混凝土板斷裂，需要合理設置接縫。同時，為保證路面的綜合性能良好，行車舒適度高，在滿足施工需要的前提下，應該盡量少設置接縫。此外，為保證面層結構穩固，有效承受車輛荷載，預防裂縫產生，短路基鋼纖維混凝土板的厚度在22cm為宜。

2.4瀝青混凝土面層短路基

在高速公路整個線路所占的比重較小，不必要進行單獨設計，參考普通路段設計技術規范標準即可。按照《復合式路面設計原理與施工技術》的規定，高速公路瀝青面層厚度不得小于7cm。此外，為節約成本，方便施工，參照技術規范要求，短路基面層宜采用4cm細粒式改性瀝青混凝土+6cm中粒式瀝青混凝土+22cm鋼纖維水泥混凝土結構形式。

3高速公路短路基基層結構設計

短路基的高填和深挖路段較多，路基狀態復雜，給現場施工帶來挑戰。而填方路段基層直接鋪筑在路基之上，受地下水影響小。但由于填方高度較高，受施工現場條件限制，再加上如果質量控制不到位，難以有效保障填方壓實度，不均勻沉降問題也會比較嚴重，難以有效保障施工效果。為預防質量問題發生，基層必須選用剛度大、擴散能力強的材料進行填充和施工，并按要求壓實，進而減少路基不均勻沉降，保障路基的穩固與可靠。根據施工經驗，水泥穩定碎石屬于半剛性材料，在高速公路施工中的應用非常廣泛[4]。并且技術成熟，適用于短路基填方路段施工。山區挖方路基施工時，土方開挖量大，施工中還需考慮地下水的影響。如果挖方路床受地下水影響較小，與地下水位線的距離較遠，路面基層宜采用水泥穩定碎石。如果地下水豐富、水位較高，必須合理選擇施工材料，確保填料具有良好的透水性能。級配碎石基層透水性能良好，在高速公路施工中的應用比較普遍，并且工藝先進、技術嫻熟，適用于地下水豐富的挖方路段?？傊搪坊鶎釉O計時，應該綜合考慮填方和挖方路段實際情況。如果短路基位于高填方路段，與地下水位線的距離較遠，受地下水影響很小，宜采用水泥穩定碎石基層。如果挖方路段開挖至地下水位線以下，宜采用級配碎石基層。通過采取上述有效設計方案，有利于保證短路基的基層質量合格，滿足施工技術需要，促進工程質量提升。

4高速公路短路基墊層結構設計

墊層位于基層與土基之間，是短路基設計中不可忽視的內容。它的主要作用是隔水、排水、防凍，擴散荷載，并且還有利于減少路基變形，保證路基結構的穩固性與可靠性。短路基方案設計時，對于墊層設計應該進行全面考慮，結合短路基所在位置的地形地質條件、水文條件等，合理設置墊層。如果短路基位于季節性冰凍地區，當路面總厚度小于最小防凍厚度時，結構設計中有必要設置墊層，從而有利于避免凍脹翻漿現象發生。地下水豐厚的路段也應該設置墊層，從而有利于排水，避免積水現象發生，保證施工效果。此外，如果短路基填方路段不均勻，沉降問題比較嚴重，也需要設置半剛性墊層。采取這些處理措施之后，有利于防止不均勻沉降問題發生，保證短路基結構的穩定與可靠，實現對工程質量的嚴格控制。

5結語

短路基結構設計是高速公路設計中不可忽視的內容。作為設計單位和設計人員，應該加強現場勘查，根據短路基結構具體情況完善方案設計，對工程施工進行科學合理安排。另外還要嚴格落實設計方案和技術標準，遵循規范要求施工。一般而言，短路基路段宜采用AC+SFRC復合式路面，瀝青面層采用細粒式改性瀝青混凝土，鋼纖維混凝土路面不設接縫，厚度值以22cm為宜?；鶎咏Y構設計時，通常根據地下水位高低選擇合適的結構形式。例如，當短路基位于高填方或距地下水位線較大的挖方路段時，宜采用水泥穩定碎石基層。如果挖方路段開挖至地下水位線以下，宜采用級配碎石基層。此外，為確保短路基工程質量，提升高速公路的穩定性與可靠性，還要結合水文地質條件及防凍要求，科學設置墊層?？傊?，從多個方面入手，采取有效的設計策略和質量控制措施，實現提升短路基工程質量的目的，為車輛順利通行提供保障。

參考文獻：

[1]鄧軍華.在高速公路路基路面施工過程中質量控制研究[J].江西建材，2017（2）：160-161.

[2]蔡湘琪.高速公路路基路面工程存在問題的質量控制研究[J].科技創業月刊，2011（4）：136-137.

[3]王偉.高速公路短路基路面結構設計[J].山西交通科技，2016（6）：23-25.

[4]張睿，徐永福，于波.低路堤高速公路路基路面處理措施分析[J].地下空間與工程學報，2013（z1）：1675-1680.

作者：尚林菁 單位：邢臺路橋建設總公司