浅谈市政道路设计实践及探析
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作者: 毛廷轩
【摘要】市政道路作为出行等必不可少的载体，其设计的合理性将关系到城市的发展以及行车安全，通过结合某市政道路设计实例，详细地探讨了道路中路基以及路面的设计要点，为同类工程提供参考实例。
【关键词】市政道路；道路设计；路基设计；路面设计
1.工程概况
本项目工程内容包括路线、路基、路面及雨水工程、交通标志标线工程、照明工程、电力通讯管线工程等。道路等级这城市道路次干道二级，路线全长515.359米。该道路设计计算行车速度30km/h，交叉口范围内直径行车方向计算行车速度降为20km/h，最大纵坡2.29%，最小纵坡0.03%，最小凸形竖曲线半径3500m，最小凹形竖曲线半径800m，最短竖曲线长度43.024m。设计横断面具体设置为：3.5m(人行道）+4m(机动车道）+4m(机动车道）+3.5m（人行道）路面采用双面坡，行车道路拱坡坡度为1.5%，人行道路拱坡度为1.0%；均采用直线型路拱曲线。
2.路基及路面设计
2.1 路基设计
公路路基设计应当采取因地制宜、就地取材的原则，充分利用机械化施工方法、应用新技术、新材料、新工艺。根据沿线地形地貌、地质、气象、地震等资料，结合环境景观选择适当的路基横断面形成，进行路基排水、防护、弃土等的综合设计，加强环境保护及水土保持工作。
为了有效地确保路基压实度标准及压实度满足设计要求，根据设计要求本路段路堤采土质或土石混合填料，按《路基设计规范》土质路堤或土石路堤的填筑要求执行。路堤分层填筑、采用机械分层压实。土质路堤最大松铺厚度不超过30cm，土石路堤最大松铺厚度不超过40cm。
2.2 路面设计
路面设计应当根据公路使用要求及沿线气候、水文、地质等自然条件、施工条件、材料来源，密切结合当地实践经验进行路面技术经济综合设计。本着技术先进、合理选材、方便施工、利于养护、安全适用、经济合理的原则进行路面方案的比较论证。同时对于路面设计采用双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性连续体系理论，以设计弯沉值为路面整体刚度设计指标，计算路面结构厚度，并对面层、基层、底基层进行拉应力验算。路面设计采用以双轮组单轴轴载100kn为标准轴载，路面设计使用年限15年。
施工图设计阶段，对初步设计推荐的路面结构方案进行了优化，考虑交通量、交通组成、交通增长率、前后路面结构的协调一致等因素，经计算确定路面结构及厚度。本道路在设计标高为路中线路面标高。本工程采用沥青砼路面，设计轴载：BZZ-100，设计年限为15年，交通等级为中等交通。设计的路面结构采用如下：上面层采用4cm厚SMA-13沥青玛蹄脂；上面层采用6cm厚AC-20C沥青混凝土；上面层采用7cm厚AC-25C沥青混凝土；基层采用30cm厚5%水泥稳定级配碎石；底基层：20cm厚4%水泥稳定石屑；基层与底层的7天无侧限抗压强度要求分别不小于3.5Mpa和2.0Mpa。
基层材料采用水泥稳定碎石的集料最大粒径不宜超过31.5mm。小于0.075mm的细粒含量不得大于5%,小于4.75mm的颗粒含量不宜大于50%,细粒土的液限应小于28%,塑性指数应小于9%。
2.3 路基、路面排水系统及防护工程设计
本道路路基排水系统设计原则经济实用，除必要路段外，其余路段采用自然漫流，路基排水系统即能满足本身要求，又考虑与市政排水系统构成系统。鉴于考虑到路基防护工程是为了有效地保证路基稳定，改善环境景观，保护生态平衡的重要措施。本项目所选用的防护类型是针对当地气候、水文、地形、地质条件和筑路材料的分布情况确定，并尽量与周围景观保持协调。
本合同工程的防护主要针对部分高填方路基边坡设置防护和深挖方段路堑边坡设置护坡，填方路基填高小于5m时，坡面采用植草；大于5m，采用拱形护坡及满铺草皮；挖方路基挖方高度小于5m时，坡面采用植草；大于5m时。采用拱形护坡及满铺草皮，大于10m时，分级采拱形护坡，具体措施详见设计图纸。
3.道路相关设计实践
（1）混凝土板块设计。为了有效地控制路面混凝土板开裂，缩缝间距取决于痕量级凝土的收缩性质、垫层或路基的磨阻特性、板厚和填料性质。纵缝与路中线平行，间距按车道宽度选用，将混合车道混凝土板的长宽比控制在1：1.25以内。弯道和平面交叉处的不规则板块尺寸不宜过大，并设补强钢筋网加以处理。路面的接缝设计有横向缩缝、横向施工缝、横向胀缝和纵缝四种。纵缝沿路中布设，其间距以与车道同宽为准，采用平缝加传杆型。横向缩缝及施工缝垂直于路中线布设，缩缝一般采用机械切割的假缝形式，在胀缝左右的三条缩缝采用平缝加拉杆型。胀缝垂直于路中线布设，除交叉口设胀缝外，一般路段平均每隔200米左右设一道。胀缝采用带传力杆型。
（2）补强钢筋设计。预计土基有可能产生不均匀沉降或路面下埋设有雨水横管、涵洞和管线通道时，为防止混凝土路面开裂，板内配置网状补强钢筋网。
（3）路缘石及缘石坡道。路缘石采用C25素混凝土预制块。按照《方便残疾人使用的城市道路和建筑物设计规范》JGJ50-88，纵一、纵二、纵三及横三路设置盲道和缘石坡道，缘石坡道为盲道和缘石坡道为三面坡形式，表面应平整、粗糙。
（4）路面防滑措施。路面应具有良好的抗滑性能，水泥混凝土的骨料应采用抗滑性能好、耐磨性能好的骨料。在路面成活时，应及时将表面拉毛，表面构造深度控制在50-90cm，形成糙面，并应将表面多余的水泥浆去掉。选择不同磨耗性能的粗、细骨料配制混凝土，使路面经行车碾压后，产生不同程度的磨耗，可以保持很好的自然糙面。
（5）附属构筑物设计。考虑到将来有管线或其他市政设施横穿街道，为避免重复建设，在交叉口附近预留管线过街通道，本项目共设置48处管线通道，采用钢筋砼箱形结构，进出口设检查井，设计考虑了抗震设防要求。
4.结论
文章结合某市政道路工程设计实例，阐述了该市政道路路基、路面以及道路防护工程设计方案，同时提出公路路基设计应当采取因地制宜、就地取材的原则，充分利用机械化施工方法、应用新技术、新材料、新工艺；而对于路面设计则应采用双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性连续体系理论，以设计弯沉值为路面整体刚度设计指标，计算路面结构厚度。
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