摘要：本篇文章通过对工程概况的概述，意识到季节冻土地区改扩建公路路基设计的必要性，从路基土质情况、路基含水量、地基地表温度三个方面，分析季节冻土地区改扩建公路路基的设计要点，并以此为依据，提出季节冻土地区改扩建公路路基的设计方法。
关键词：季节冻土；改扩建；公路路基；设计方法
针对季节冻土地区公路路基来说，通常会出现冻胀就损坏现象。长时间以来，因为相关部门没有给予季节冻土高度注重，或者忽视季节冻土自身特性，季节冻土地区公路路基在建设完成之后，将会发生不同程度的损坏现象。在进行公路改扩建时，应该对既有道路进行检测，特别是对于季节冻土地区公路路基，严格根据实际情况，做好季节冻土地区公路路基设计工作，优化设计方式，保证季节冻土地区公路路基施工工作顺利进行。
一、工程概况
邯郸市秦皇大街公路路基扩建工程，该公路为重点交通路线，该公路项目扩建总长度是70千米，路基宽度是12米，路面宽度是9米，设计速度是60千米每小时；改建完成之后，路基宽度为24米，按照一级公路标准进行施工，路面采用的材料是沥青混凝土，设计速度是80千米每小时。当前，该公路工程路线总体走向较为合理，部分路段存在平、纵面指标偏低状况，或者平纵组合不规范[1]。路基基本比较平稳，局部低洼积水路段出现冻胀及融沉破坏，造成路面结构损坏，主要体现在路面沉降、波浪拥包等；道路在2007年接受过一次扩建，各项设备均存在不同程度的损坏。
二、季节冻土地区改扩建公路路基的设计要点
（一）路基土质情况
在开展季节冻土地区改扩建公路路基设计工作的过程中，应该对地基土质有所了解。怎样才能实现对季节冻土地区改扩建公路路基土质探究，是进行季节冻土地区改扩建公路路基设计之前重点思考的因素。在冻土区域中，应该挖掘在等距离间隔的土质，以此实现对冻土深层的探究。在进行土质探究过程中，土质颗粒作为主要组成部分，和粉土、黏土有着直接关联。例如，在粉土中，天然含水量一般在25%左右，土层冻胀程度在3级左右。
（二）路基含水量
含水量主要指地基地下含水情况。在进行季节冻土地区改扩建公路路基设计的过程中，应该做好地下水调查及土质调查工作。通常情况下，含水量比较多的土质中，其冻胀量相对偏高。针对土质含水量的核算，采用公式w=Mw/Ms×100%进行计算，其中，Mw代表的是土层中水的质量，而Ms代表的是土层中土和水的质量[2]。
（三）地基地表温度
通过对季节性冻土地区地表温度核查，是决定公路是否会出现冻胀现象的关键因素，尤其是调查研究地基的冻结深度是非常重要的。所以，地表温度调查作为影响路基设计的核心内容，设计工作人员应该结合当地气象情况对地基温度进行掌握，也可以通过对近几年地表温度改变情况进行探究。
三、季节冻土地区改扩建公路路基的设计方法
（一）收集相关资料
由于该工程是改扩建公路工程，在进行设计之前，需要对公路工程实际道路路基情况进行考核，并做好相关资料采集工作，其中包含了冻结指数、最大季节冻深及潮湿系数等。并且，通过土工试验，明确地基含水量及液限情况，在此情况下，核算出地基冻胀率。除此之外，还要从公路养护管理部门采集既有道路病害状况，同时核查病害分布及病害产生因素等。
本项目通过应用老路单侧加宽方式，借助老路单侧防护设施，实现公路改建，并根据实际情况，做好老路排水等系统拆除工作，之后重新建设。通过核查之后，全线采用旧路路基长度为64千米，应用率超过了95%[3]。应用旧路路面长度是12千米，应用率是15.4%。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆老路路基路面可以采用的前提条件在于路线平纵拟合较好，路面强度相对较高。针对老路出现冻胀现象的路段，应该对路基实施特殊设计。
（二）增加填土高度
在进行季节冻土地区改扩建公路路基设计的过程中，应该综合思考怎样确保路基强度及平稳性。因为路基填土高度的提升，将会让路基高于地下水，让路面和地下水迁移之间存在距离。所以，在进行季节冻土地区改扩建公路路基设计的过程中，应该确保上限不下降，保证路基高度大于临界高度。而临界高度主要指确保冻土上限不下降的路基最小填土高度。通过科学设定临界高度，降低冻胀现象的出现。以某公路工程为例，因为路堤上限和天然上线及路堤填土高度之间含有一定的线性关系，结合临界高度，则砂砾路面路堤临界高度H砂，H砂=1.0-0.15h天，沥青路面路堤临界高度H沥，H沥=2.46-0.40h天。
（三）加强排泄控制
从翻浆现象自身角度来说，也就是水分在路基中实施迁移、变化等过程中，地下水及路基地表周围出现一些水分，这些水分是导致季节冻土地区改扩建公路路基出现翻浆现象的主要因素。加强水分排泄，是公路路基设计重点思考的内容。在进行季节冻土地区改扩建公路路基设计的过程中，应该做好水分排泄工作，降低水分聚集及毛细水供给，保证路面的整洁度和干燥性。
（四）提升路基压实度
所谓的路基压实度主要指，对季节冻土地区改扩建公路路基的夯实度，也就是指土或者其他材料在经过压实以后的干密度及标准最大干密度之间的比值。在进行季节冻土地区改扩建公路路基设计的过程中，压实度则是其质量检测的重要因素。结合公路路基施工相关标准得知，一级公路不超过1.5米的路堤压实度应该把控在92%左右，超出1.5米的路基压实度应该控制在100%；二级公路不超过1.5米的路堤压实度应该把控在91%左右，超出1.5米的路基压实度应该控制在95%；三级公路路堤压实度应该把控85%左右。适当的提升路基雅虎四度，能够降低路基上部水分及聚冰程度。针对季节性冻土区域，压实度和冻胀率之间有着直接关系，在压实度是85%左右时，路基土冻胀率相对偏高，由于80%的压实度其毛细水升高的高度相对偏高，而在压实度超出90%时，粉质粘土中弱结合水数量增多，使得毛细水不能升高，进而让路基上部水分无法聚集而发生冻结现象[4]。
（五）加强地基设计
首先，防冻层设计。在进行季节冻土地区公路路基改建过程中，应对路基设计有着严格要求。路面总厚度不得低于最小防冻厚度。在冻土区域内，例如冻深低于0.5米，则路基无法进行防冻层设计。针对水泥混凝土路面而言，则需要结合冻深情况实现防冻层设计。其次，隔温层设计。不管公路是否出现冻胀现象，都会受到温度因素的直接影响。在冻土区域中，需要根据实际情况，合理设计隔温层。部分公路采用泡沫等材料实现隔温，从而避免毛细水或者地下水出现冻结现象。
四、结束语
总而言之，在进行季节冻土地区公路改建过程中，要想保证整体施工质量，做好设计工作是非常必要的。根据冻土地区实际情况，采取对应的设计方式，让路面吸收热量不会给路基地下冻土土基带来影响，加强地基设计，提升路基压实度，防止地基冻胀现象出现，保证公路整体施工质量安全。
参考文献：
[1]于永强，张晓绥，曹文海.大兴安岭地区多年冻土特征及病害分析和路基设计研究[J].路基工程，2018（S1）：186-191.
[2]李林娜.季节性冻土区公路路基冻害及其防治研究[J].交通世界，2018（21）：42-43.
[3]魏建飞，向睿，胡延杰，王培清，徐江，王强.西藏米拉山隧道段路基冻土处理措施浅析[J].湖南交通科技，2018，44（02）：75-77+199.
[4]陈文，李欣.季节性冻土地区公路路基冻胀性的试验研究[J].路基工程，2018（03）：89-94.
论文作者:王子路
论文发表刊物:《防护工程》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/27
标签：路基论文; 冻土论文; 公路论文; 季节论文; 地区论文; 改扩建论文; 土质论文; 《防护工程》2018年第32期论文;