浅谈高湖路工程路基路面的规划设计研究

浅谈高湖路工程路基路面的规划设计研究

李连国

广州市从化区市政道路建设养护中心

摘要：市政道路路基路面结构长期处于服役状态，对抗变形、承载力、长周期稳定性均具有较高的要求。因此，文章以高湖路工程为例，结合工程实际情况，从平面设计、纵断面设计、横断面设计几个方面，对高湖路工程路基路面的设计进行了简单分析。并从路基规划、路面规划两个方面着手，对高湖路工程路基路面的规划进行了进一步探究，希望为工程路基路面的规划设计提供一些参考。

关键词：高湖路工程；路基；路面；规划设计

前言：在交通行业全方位开放的新格局下，市政道路快速发展。路基路面规划设计是市政道路建设的重要内容，对市政道路建设质量具有直接的影响。一旦路基路面规划设计不合理，就会加剧行车与线路系统的动力作用，加快路基路面累积变形、破坏速度，增加既有市政道路病害，造成市政道路状态恶化，影响市政交通运输作业的正常开展。因此，研究市政道路工程路基路面的规划设计具有非常突出的现实意义。

1  高湖路工程简介

高湖路工程位于广州市从化区，起点为凤凰城立交连接线与105国道相交位置，终点位于S118。道路全长约6.2km，包括道路、给排水、桥涵、绿化、电力等内容。其中已建段长860m。高湖路工程为城市主干兼二级公路，设计时速为60km/h，标准车道数为双向六车道，机动车道净空高度大于等于4.5m，自行车与行人道净空高度大于等于2.5m。道路红线为37~60m，路段车道宽度、交叉口河道宽度、左右转专用车道宽度、公交汽车停靠站车道宽度均为3.5m。

2  高湖路工程路基路面的设计

2.1平面设计

道路平面设计需要科学勘察工程区域内气候环境、地质环境、交通情况与既有建筑，落实线路协调、景观自然原则，有序衔接现状道路与各个规划交叉口，避让新建工程、高压电站，协调道路平面、纵断面线性[1]。高湖路工程平面设计的依据为规划线位，北起凤凰城立交连接线、105国道交接点，从北向南经过佛岗村、湖田村、水南村、太平工业园、屈洞村、湖畔花园、高埔村。工程设置6处交叉口，其中工程经过佛岗村时与现状105国道相交，工程经过太平工业园时与现状同庆路、创业路、福从路相交，工程经过高埔村时与S118相接。

高湖路工程北部多丘陵山地，地势高低起伏较为明显。而工程南部主要为河漫滩，地势高低起伏较小。在工程沿线横向穿越有罗洞河、湖田河及其支流。在高湖路工程长度一定的情况下，设置双向六车道，8对公交车站以及6处人行过街、6处车辆调头，具体见图1。

图1 高湖路工程平面设计图

2.2纵断面设计

道路纵断面设计需要严格控制新建道路出入口设计标高以及道路沿线既有建筑标高，科学把控既有建筑对新建道路净空的要求，严格计算道路纵断面竖曲线最小半径标准、最小坡长，并进行最小纵坡的详细分析[2]。根据高湖路工程全线纵断面设计需要，结合城市主干路设计速度60km/h的要求，在1980线坐标系统内，根据1985国家高程标准进行设计，相关设计参数见表1。

表1 高湖路工程纵断面布置参数

2.3标准横断面设计

从标准横断面来看，在高湖路工程红线宽度（40m）一定的情况下，结合工程沿线居住用地、工业用地特点，考虑行人、非机动车通行需求，设定道路标准横断面如图2。

图2 高湖路工程标准横断面设计

由图2可知，高湖路工程标准横断面包括2.5m人行道、2.5m非机动车道、1.5m侧绿化带、11.5m机动车道（0.5m路缘带+3.5*3行车道+0.5m路缘带）、4m中央绿化带以及11.5m机动车道（0.5m路缘带+3.5*3行车道+0.5m路缘带）、1.5m侧绿化带、2.5m非机动车道、2.5m人行道。同时在道路中心线位置预留高3m、宽3.35m的电力隧道。

3  高湖路工程路基路面的规划

3.1路基规划

3.1.1加固规划

根据《城镇道路工程施工与质量验收规范》（CJJ1-2008）与《城市道路工程技术规范》（GB 51286-2018）对路基均匀性、稳定性、密实度的要求，规划路基顶面土处理方案，因地制宜地选择填筑用土，确保机动车道路基顶面土基回弹模量大于等于30MPa，人行道与自行车道路基顶面土基回弹模量大于等于20MPa。其中清表土方与清淤方分别为254495.0m3、11075.0m3，低填碎石与合格土工程量分别为49626.0m3、161925.0m3，碎石垫层与中粗砂垫层工程量均为1489.0m3，水泥搅拌桩工程量为27741.0m。

清表换填作业需要严格根据现场实际情况，结合高湖路工程路基相应部位填料、承载强度要求、填筑工艺，进行规划[4]。具体包括施工放样、材料准备、挖除弃运、分层换填压实几个环节。在确定清表回填部位并准备完毕材料后，借助机械工具逐层顺坡挖除换填深度表层部位土层至设计标高20cm~30cm位置。进而由人工进行剩余土层清除。对于高湖路工程坡度陡预1:5的地段，人工划定台阶范围分层开挖，台阶高度为3m~4m。

水泥搅拌桩作业主要是在清表回填效果不佳的情况下，结合高湖路工程路基纵断面图、排水管线平面，规划开展测量放样、沟槽开挖、搅拌机就位、水泥浆液拌和与送浆、钻头喷浆与搅拌下沉、钻头喷浆与提升、桩机移位操作。水泥搅拌桩工艺基本表现为四次拌和、四次搅动，操作期间设备机架、钻杆垂直度偏差小于等于1%，钻机桩位偏差小于等于20mm，下沉速度小等于1.0m/min，搅拌速度在0.5m/min~0.8m/min之间。在成桩28天后，进行50cm厚中粗砂铺设，设置土工格栅，获得复合地基[5]。在成桩90天且复合地基承载力达到合格要求后，填筑路基并碾压整平。

3.1.2护坡规划

根据前期勘察的高湖路工程路基边坡，设定路基放坡比例为1:1.5。边坡防护方式采用104778.0m2喷播植草+72594.0m2三维植物网+3100m2阻水膜+21158.0kg的U型钢钉+4995.0m3C20混凝土。护坡作业需要在整平坡面的基础上，进行含草籽有机基材喷布。

3.1.3排水规划

水是影响道路路基强度、整体稳定性的主要因素，甚至会导致路基下沉病害。根据前期勘察的高湖路工程路基内地下水、管道建设情况，结合排水管布设情况，进行道路路基两侧排水规划，避免填土路段表层积水[6]。路基排水采用883.4m3的2cmM7.5砂浆抹面+2234.8m3碎石砂垫层+12060.9m3MU7.5砖砌石+313.8m3粗砂+3922.5m2的2cm花岗岩贴面。路基排水选择排水沟的形式，路基排水沟段砌筑用材为混凝土预制块，在混凝土成品预制厂内集中预制后现场安装，现场安装期间人工整修、挂线浆砌，确保沟底平整、沟身砌体紧密咬合、直线线型平直顺畅。

3.1.4压实规划

根据高湖路工程路基碾压密实度与设计标高要求，规划作业段，将全宽纵向水平分层原则落实到路基压实规划，翻挖碾压现状土工程量为93366.0m3。水平分段压实是在推土机初次平整、平地机再次平整的基础上，利用大吨位振动压路机、冲击式压路机碾压，促使各区段交接位置重叠压实[7]。

3.2路面规划

根据《城市道路工程技术规范》（GB 51286-2018）对路面平整度的要求，结合道路周边安用地对路面噪声、舒适性要求，选择适宜的道路路面面层材料。高湖路工程路面面层材料主要为沥青混凝土路面结构，新建沥青混凝土道路长度为5.34km，规划工程量为：4cm细粒式改性沥青砼（AC-13C）148571m2，6cm中粒式沥青混凝土（AC-20C）148571m2，8cm粗粒式沥青混凝土（AC-25C）125634m2，0.5L/m2粘层沥青（PC-3）1274205m2，0.9L/m2透层沥青（PC-2）125634m2，1cm乳化沥青封层125634m2，34cm5%水泥稳定碎石141588m2，20cm4%水泥稳定石屑148739m2，土工布22937m2。路面水泥稳定碎石与水泥稳定石屑层处理包括混合料准备、摊铺整形、碾压养生几个环节，在混合料运输到现场后，配置一名人员指挥卸料，以两侧走钢丝的方式控制单机高程，或者两台型号相同的摊铺机前后相距5m以上、10m以内联合作业，分别借助钢丝+路中导梁、钢丝+路中滑靴控制高程，适应内侧宽度变化[8]。摊铺修整后沿着全宽范围碾压，获得整齐密实的水泥稳定层。

在透层沥青规划时，利用空压机清扫基层并打磨，润湿表面、预热透层油后借助沥青洒布车均匀撒布；在粘层沥青规划时，选择气温超过10℃的天气，预热油嘴后，经沥青洒布车沿着前期规划的路基纵向匀速喷洒水雾状物，一般先喷洒中央分隔带一车道，再向外侧喷洒其他车道；在封层时，以自行式同步碎石封层机均匀撒布改性沥青碎石，并借助轻型双钢轮压路机进行2遍到3遍碾压，获得平整密实且无积水、碾压痕迹的封层。

在细粒式改性沥青砼、中粒式沥青砼、粗粒式沥青混凝土规划时，从混合料运输、摊铺、初次碾压、接缝处理、再次碾压、最终碾压与收面几个方面开展。其中摊铺方式为单机全断面摊铺，配合下层挂线、中层非接触平衡梁校准、上层浮动基准梁校准，确保摊铺连续且无混合料离析现象[9]。摊铺后，依据10cm及以下的压实厚度标准，借助大吨位轮胎压路机多次碾压，确保碾压效果。

已建混凝土路段（K2+860~K3+720）则加铺沥青罩面，规划工程量为：3cm彩色透水沥青砼（PAC-10）24186m2，6cm原色透水沥青砼（PAC-13）24186m2，乳化沥青（PC-3）粘层油24186m2，乳化沥青（PC-2）粘层油24186m2。彩色透水沥青砼与原色透水沥青砼规划与新建沥青混凝土道路透水沥青规划相同，乳化沥青粘层油则与新建沥青混凝土道路粘层沥青规划方案相同。同时根据已建混凝土路段（K2+860~K3+720）对路面排水的要求，规划下凹式绿地排水1736.86m2与溢流口28座、平入式双箅雨水口392座，满足短时间内排干路面范围内积水，阻挡路面水体渗入，确保道路路面稳固性。

总结：

综上所述，高湖路工程路基路面规划设计受行车安全、既有道路、地下管线、环境保护等诸多因素的影响。在综合考虑上述因素的基础上，规划设计人员应进行科学勘察，了解工程周边交通、建筑与气候、水文、地质环境情况，落实线路协调原则，合理设计道路平面与纵断面、横断面。并根据标准要求，综合考虑路基密实度、稳定性、均匀性与路面平整度，进行路基路面规划，为道路工程路基路面后期建设提供充足参考。

参考文献：

[1]覃艳交.市政道路工程路基路面的规划设计研究[J].城市建筑,2020(11):184-185.

[2]刘松.道路工程路基路面规划设计探析[J].中华建设,2019(02):82-83.

[3]曾坚.惠盐高速深圳段改扩建工程路基拼宽方案及交通组织设计探讨[J].城市道桥与防洪,2020(11):18-21.

[4]叶森.某道路工程路基路面的规划设计研究分析[J].安徽建筑,2021(08):223-224.

[5]滕龙.市政道路工程路基路面的规划设计探究[J].建材与装饰,2020(19):277-278.

[6]刘磊.公路工程路基路面排水设计研究[J].运输经理世界,2020(10):86-88.

[7]徐啸.市政道路工程路基路面的规划设计问题分析——以纬七路（滨二路-经四路）工程项目为例[J].建设科技,2020(13):89-91.

[8]石巍.公路改扩建工程路基路面拓宽设计研究[J].交通世界,2022(08):50-51.

[9]陈杰.市政道路工程路基路面的规划设计研究[J].人民交通,2019(05):93-94.