高速公路短路基路面的结构设计

康健

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准，则一定要设置垫层，这样可以对路基进行保护，避免出现冻胀翻浆的情况。对于地下水位较高的地区，在进行短路基结构设计时，也需要设计垫层，可以将地下水快速排出，不会对路基质量造成影响。另外，如果填方路段的均匀性无法得到保障，出现沉降现象，则需要进行垫层设计，可以降低路基沉降发生的概率，提高短路基应用过程中的稳定性。

结语：短路基是高速公路中的重要组成部分，进行科学合理的结构设计对提升高速公路整体结构设计水平有着重要作用。设计人员在开展这项工作的过程中需要做好施工现场的勘查工作，结合现场的实际情况和高速公路的建设需求，对设计方案进行优化和完善，保证短路基路面施工的规范化开展。要严格按照设计方案进行操作，明确技术标准。要进行多方面的考虑，对短路基结构进行针对性设计，并做好施工控制，提高施工质量与效率。

参考文献：

[1]佚名.路桥过渡段路基路面的结构设计[J].交通世界(中旬刊),2017(11):78-79.

[2]王伟.高速公路短路基路面结构设计[J].山西交通科技,2016(6):23-24.