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摘要：本文结合上海地区市政道路工程的设计和施工情况，首先分析了城市道路路基路面建设的必要性，然后介绍了城市道路路基路面设计的原则，并概括了设计和施工的整体情况，同时归纳了优化的方法，希望能够为相关的工作提供一定的参考。
关键词：城市道路；设计；安全；经济
引言：随着经济的发展，上海市宝山区的城市化水平显著提高，道路建设力度不断加大，在推动城市转型发展中发挥着不可或缺的作用，但是在具体的道路交通系统建设方面，宝山区还面临着一定的困难。有鉴于此，本文对道路路基路面的设计和施工方法进行研究具有实际的指导意义。
1.城市道路路基路面建设的必要性
对于大多数城市而言，对于土地的需求与日俱增，以宝山区为例，为了实现产业结构快速转型，急需提高土地空间的利用率，从而避免道路周围的环境、交通受到干扰。对城市道路路基路面进行设计，可以完善路网的功能，缓解交通压力，改善交通状况，提升交通效率，方便市民的出行。另外，城市的繁荣和发展与城市道路息息相关，比如在设计过程中要考虑自然灾害、人口密度以及地理条件等因素，保证人们日常出行的安全。
2.城市道路路基路面设计的原则
首先，注重经济。城市道路的建设需要一定的投入，从而产生相应的经济效益，这就涉及一个回报率的问题，需要考虑一系列的经济因素，比如车流量的大小、车辆的载重情况以及道路所在位置等，争取获得最大的收益。其次，注重安全。城市道路属于民生工程，设计的前提是能够保障人们的出行安全，所以应该按照车速对道路的质量进行分类，并且合理规划路段，对不同类型的车辆进行分流，让车辆和行人的出行路畅通无阻。最后，注重环保。近年来，私家车的数量急剧增长，导致大气污染、噪声污染日益严重，针对这种情况，在进行城市道路路基路面设计时，需要合理设置绿化带和隔离带，并且保证道路干道与居民区留有一定的距离[1]。
3.城市道路路基路面设计和施工的整体情况
3.1工程标准
上海市宝山区沿江通道越江隧道浦西接线段工程（江杨北路~牡丹江路）（以下简称工程）所在地属于长江三角洲沉积地区，土质较软，周围没有发现污染源，地下水对混凝土、钢结构有轻微的腐蚀性，同时工程的道路两侧分布较多的地下管线，会对工程的建设产生一定的影响。拟建工程分为G1501高速公路、富锦路以及同济路快速路三部分，道路等级为高速公路，主线车速为100km/h，快速路延伸段车速为60km/h，平行匝道车速为40km/h，地面辅道车速为50km/h。通过对地基土进行分析，发现工程场地内土层主要为灰黄色粉质粘土、灰色砂质粉土夹淤泥质粉质粘土、灰色淤泥质粉质粘土、灰色淤泥质粘土以及灰色粘土，各类土层的特点和承载力设计参数如表1所示。
3.2工程方案
3.2.1断面
遵循周边区域的总体布局，满足道路交通要求，考虑结构、排水、管线覆土等影响，为了减少噪音污染，需要将主线桥面标高抬高至20m左右，同时设置声屏障。在具体的设计过程中，还要满足路基最小填土高度的要求，并且与规划标高相适应，考虑经济因素，做到成本合理。G1501主线的最大纵坡=2.97％，最小纵坡=0.3％，最大坡长=694.468m，最小坡长=259.833m，同济路快速路最大纵坡=4.5％，最小纵坡=0.3％，富锦路最大纵坡=1.95％，最小纵坡=0.3％。断面的设计要符合规划要求，保证车辆和行人的安全出行，同时还要考虑道路的景观需求，将道路景观与沿线的环境融合在一起。
3.2.2路基
首先，路基必须做到密实和均匀，具有一定的强度，同济路快速路土基设计回弹模量值要大于40MPa，而其他路段应该大于30MPa。路基使用的填筑材料需要符合当地的环境需求，做到因地制宜，同时在选择软土地基的处理方式时，需要考虑施工的工期和进度。
其次，为了保证路基的强度符合要求，需要将填土进行分层压实，保证压实度大于93％。在填料的选择上，最好使用那些级配良好的粗粒土，禁止使用塑性指数大于26的细粒土。
再次，为了保证路基的平整度，需要对地面进行清理，并且采用0～80cm范围内5％水泥土，提高路基模量。在这一过程中，还需要对暗浜位置进行调查，如果需要进行处理，就需要清除淤泥，然后铺砾石砂，厚度控制在30cm左右，然后挤密和压平，再使用石灰粉煤灰回填。
最后，地基处理需要根据地基土的性质、物理力学指标、埋置深度以及路堤的设计高度等因素，如果是浅层软土换填路段，路基会受到地下水的影响，所以需要挖除不符合要求的土，换填透水性筑路材料，或者是挖除淤泥，铺设砾石砂作为隔离层，然后分层填筑[2]。
3.2.3路面
第一，在路面结构形式的选择上，需要考虑材料因素，比如选择沥青混凝土面层，它的平整度很好，而且行车舒适，损坏后易于修复。根据本工程通行荷载的特点，需要适当增加路面的强度，所以在机动车道上面层采用SMA沥青马蹄脂碎石混合料，而基层材料主要有粉煤灰三渣和水泥稳定碎石两种，具体的差异如表2所示。目前，上海发电厂较多，会产生很多的残渣，粉煤灰三渣的造价较低，而且具体的施工工艺比较成熟，所以得到了广泛的应用，但是考虑到粉煤灰三渣早期强度较低的问题，本工程路面基层采用水泥稳定碎石材料。在施工以及通车的过程中，由于温缩、干缩以及疲劳等原因，可能导致基层开裂，进而损坏沥青路面，为了解决这一问题，需要在基层表面设置防水层。本工程采用的是SBS改性沥青防水层，加上同步碎石封层技术十分简单，二者的有机结合可以提高防水层的防水效果。
代表设计基准期（年），N1代表第一年单向日均当量轴次（次/d），γ代表年平均增长率（％），η代表车道分布系数。
根据上述公式以及预测结果，可以得到G1501一条车道上的累计当量标准轴次约为1.22×107次/车道，属于重交通，同济路快速路设计年限内一条车道上的累计当量标准轴载次数约为 9.75×106 次/车道，属中交通；富锦路设计年限内一条车道上的累计当量标准轴载次数约为 7.93×106次/车道，属中交通。而设计弯沉值的计算，需要选择几类具有典型特征的车型，比如远征DK6892、黄河JN360、会客HK6670等，经过计算，G1501主线沥青路面的设计弯沉值为23.0（0.01mm），同济路快速路路面设计弯沉值为24.0（0.01mm），富锦路路面设计弯沉值为 25.0（0.01mm），均满足弯沉值设计标准。
4.优化城市道路路基路面施工的方法
路基填料中不得含有树根、草皮等杂物，而且填筑和碾压的过程需要分层进行，并且做好检测工作，保证路基的压实度和弯沉值等指标符合施工要求[3]。另外，这里还需要介绍一下边坡防护的问题，由于本工程的路堤均为填方路堤，所以需要进行边坡防护，边坡采用1：1.5，当填土高度小于2.5m时，采用铺草皮护坡，当填土高度大于2.5m，采用一级拱形护坡防护。至于路基路面的排水，需要保证路基路面的稳定，防止积水对车辆和行人产生影响，一般都采用设置纵向排水管和横向盲沟的方式，路面雨水可以通过雨水口进入排水管道，而且尽量避免在雨季施工。在使用石灰土时，要严格控制石灰的含量，并且根据土质情况，对路基进行必要的处理，尤其是一些软土的土质，需要做好加固处理，防止出现开裂和坍塌的情况。在对路面进行施工之前，需要对材料进行仔细地筛选和检查，并且通过试验确定比例，一旦确定配比之后，就不能随意变更。对沥青混合料采用厂拌的方法，保证混合料拌和均匀，在运输沥青混合料的过程中，一般采用吨位较大的自卸汽车，同时保证车厢清洁。沥青混合料的摊铺必须采用机械摊铺，如果条件允许，可以使用多台摊铺机同时进行工作，摊铺过程中需要及时检查摊铺厚度，保证摊铺均匀。至于沥青混合料的碾压，需要使用压路机，并且严格按照处压、复压和终压这三个顺序展开，在碾压过程中，压路机需要匀速前进，并且碾压完成后的路面不得停放其他车辆。
结论：综上所述，本文通过对具体的工程设计情况进行了分析，围绕道路路基路面的设计和施工方法展开了分析。可以发现，想要保证工程的建设质量，需要结合实际情况，采用先进的材料、设备和技术，因地制宜地对工程项目进行设计和施工，并且认真分析可能存在的问题，做好防范工作。
参考文献
[1]郭晗，董桂红.关于城市道路桥梁工程路基路面的施工技术探索[J].中国住宅设施，2017（12）：59-60.
[2]汤锋华.市政道路路基路面设计方法的若干研究[J].四川水泥，2017（12）：17.
[3]戴峰.谈城市道路路基路面的设计和施工方法[J].工程建设与设计，2019（01）：148-150.
论文作者:刘杨裕
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年2期
论文发表时间:2019/6/10
标签：路基论文; 路面论文; 城市道路论文; 工程论文; 道路论文; 同济论文; 车道论文; 《建筑学研究前沿》2019年2期论文;