内容提要 零路基工作区路面结构在道路工程设计中，已有较广泛的应用，本文进一步叙述由常规的路面结构演化成零路基工作区路面结构过程，只要适量的增加常规路面的厚度、强度，就可以减去土基处理，以及翻挖压实的工作，变成零路基工作区的路面结构。除了特殊路段需要采用实施外，在某些一般路段也可以作为设计采用的路面结构，供大家参考。
内容提要
零路基工作区路面结构在道路工程设计中，已有较广泛的应用，本文进一步叙述由常规的路面结构演化成零路基工作区路面结构过程，只要适量的增加常规路面的厚度、强度，就可以减去土基处理，以及翻挖压实的工作，变成零路基工作区的路面结构。除了特殊路段需要采用实施外，在某些一般路段也可以作为设计采用的路面结构，供大家参考。
零路基工作区的路面做法，是把该种路面结构直接建在原状土上，路基不用翻挖压实。路基土只承受自重荷载，一般约20kPa(2t/㎡)左右，车轮荷载应力与自重应力之比基本小于0.1，车轮荷载应力就可以忽略不计。一般车轮荷载应力也仅有1.10～2.02kPa(0.11～0.202t/㎡)。通常应用范围：
（1）城市里的街道新建或改建，做灰土基层，会影响两边的扬尘卫生：
图1 临街道路
（2）城市里地下水位较高，挖下去就要见水：
图2 地下水位高的道路
（3）绿化带改造成沥青混凝土路面，狭长地带很难做土基处理：
图3 绿化带改造的道路
（4）有时老路改造，地下管线错综复杂，不宜下挖做土基处理，来提高土基回弹模量，也不宜下挖来达到土基压实度的要求：
图4 地下管线复杂的道路
（5）路塹路基中，有两边的坡面荷载，路基不宜下挖太深，以免造成路槽塌方：
图5 路塹处的道路
（6）下穿铁路公路的道路，路基不宜下挖太深，以免造成桥墩受损：
图6 下穿铁路公路的道路
（1）水泥稳定碎石和水泥混凝土结合组成双层板的沥青路面
序号 |
1 |
2 |
路面 结构 组成 |
荷载100KN的路基土（无路面）应力分布情况 E0=15、20、22、26、30、34、40、50……均相同 |
4cmAC-13C 6cmAC-20C 36cm水泥稳定碎石 20cm10%石灰土 E0=26MPa |
100 KN 荷载 路基 工作 区位 置图 |
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序号 |
3 |
4（零路基工作区） |
路面 结构 组成 |
4cmAC-13C 6cmAC-20C 36cm水泥稳定碎石 20cmC20水泥混凝土 E0=26MPa |
4cmAC-13C 6cmAC-20C 36cm水泥稳定碎石 25cm水泥混凝土（抗弯强度4.0MPa） E0=15MPa |
100 KN 荷载 路基 工作 区位 置图 |
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演化过程：
1）序号1至2，可以看出，当有了路面结构后，路基工作区骤减，由-237cm减为-93cm，大部分荷载应力由路面结构承担，进入土基的荷载应力较小；
2）序号2至3，可以看出，20cm10%石灰土变为20cmC20水泥混凝土，抗压回弹模量由550MPa变为23000MPa，路基工作区由-93cm变为-34cm，减少59cm；
3）序号3至4，可以看出，水泥混凝土强度由23000MPa变为27000MPa，厚度增加5cm，路基工作区由-34cm变为-2cm（接近0），减少了32cm；
4）小结：土基上有了路面结构后，路基工作区骤减，大部分荷载应力由路面结构承担，进入土基的荷载应力较小。由正常路面结构2，演化为零路基工作区路面结构4，由20cm10%石灰土变为25cm水泥混凝土（抗弯强度4.0MPa），就可以了，减去了原路基工作区-93cm的翻挖压实，经技术经济比较后，除特殊地段的道路采用外，一般地段的道路也可以考虑采用。
（2）刚性基层的沥青路面
序号 |
1 |
2 |
路面 结构 组成 |
荷载100KN的路基土（无路面）应力分布情况 E0=15、20、22、26、30、34、40、50……均相同 |
4cmAC-13C 6cmAC-20C 22cm水泥混凝土（抗拉强度4.5MPa） 20cm水泥稳定碎石 20cm10%石灰土 E0=26MPa |
100 KN 荷载 路基 工作 区位 置图 |
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序号 |
3（零路基工作区） |
路面 结构 组成 |
4cmAC-13C 6cmAC-20C 45cm水泥混凝土（抗拉强度4.0MPa） E0=15MPa |
100 KN 荷载 路基 工作 区位 置图 |
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演化过程：
1）序号1至2，可以看出，当有了路面结构后，路基工作区骤减，由-237cm减为-50cm，大部分荷载应力由路面结构承担，进入土基的荷载应力较小；
2）序号2至3，可以看出，增加23cm水泥混凝土，可以减少20cm水泥稳定碎石、20cm10%石灰土和减去路基工作区50cm的翻挖压实，变成零路基工作区路面；
3）由正常路面结构2，演化为零路基工作区路面结构3，经技术经济比较，除特殊地段采用外，一般地段也可以考虑采用。
（3）刚性基层的水泥混凝土路面
序号 |
1 |
2 |
路面 结构 组成 |
荷载100KN的路基土（无路面）应力分布情况 E0=15、20、22、26、30、34、40、50……均相同 |
22cm水泥混凝土（抗拉强度5.0MPa） 20cm水泥稳定碎石 20cm10%石灰土 E0=26MPa |
100 KN 荷载 路基 工作 区位 置图 |
序号 |
3（零路基工作区） |
路面 结构 组成 |
22cm水泥混凝土（抗拉强度5.0MPa） 25cm水泥混凝土（抗拉强度4.0MPa） E0=15MPa |
100 KN 荷载 路基 工作 区位 置图 |
演化过程：
1）序号1至2，可以看出，当有了路面结构后，路基工作区骤减，由-237cm减为-59cm，大部分荷载应力由路面结构承担，进入土基的荷载应力较小；
2）序号2至3，可以看出，40cm（20cm水泥稳定碎石+20cm10%石灰土）变成25cm水泥混凝土（抗拉强度4.0MPa），路基工作区减少59cm，变为零路基工作区路面结构；
3）由正常路面结构2，演化为零路基工作区路面结构3，经技术经济比较后，除特殊地段采用外，一般地段也可以考虑采用。
（4）水泥稳定碎石半刚性基层的沥青路面
序号 |
1 |
2 |
路面 结构 组成 |
荷载100KN的路基土（无路面）应力分布情况 E0=15、20、22、26、30、34、40、50……均相同 |
4cmAC-13C 6cmAC-20C 36cm水泥稳定碎石 20cm10%石灰土 E0=26MPa |
100 KN 荷载 路基 工作 区位 置图 |
序号 |
3 |
4（零路基工作区） |
路面 结构 组成 |
4cmAC-13C 6cmAC-20C 36cm水泥稳定碎石 20cm水泥稳定碎石 E0=15MPa |
4cmAC-13C 6cmAC-20C 85cm水泥稳定碎石 E0=15MPa |
100 KN 荷载 路基 工作 区位 置图 |
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演化过程：
1）序号1至2，可以看出，当有了路面结构后，路基工作区骤减，由-237cm减为-93cm，减少了144cm，大部分荷载应力由路面结构承担，进入土基的荷载应力较小；
2）序号2至3，可以看出， 20cm10%石灰土变成20cm水泥稳定碎石，抗压回弹模量由550MPa增高至1500MPa，路基工作区减少93-64=29cm；
3）序号3至4，可以看出，增厚29cm水泥稳定碎石，路基工作区减少64cm，变为零路基工作区的路面结构；
4）由正常路面结构2，演化为零路基工作区路面结构4，由20cm10%石灰土变成49cm水泥稳定碎石，减去了原路基工作区93cm的翻挖压实深度，经技术经济比较后，除特殊地段采用外，一般地段也可以考虑采用。
（1）有一段路100多米，经过鱼塘边，做灰土基层会影响养鱼：
图7 鱼塘边的道路
原路面结构如下：
4cm AC-13C
8cm AC-20C
36cm 水泥稳定碎石
20cm 10%石灰土
E0=40MPa（一般采用6%灰土处理，土基处理深度为100cm）
经施工单位提出，道路施工材料不能采用石灰，不然会影响鱼塘养鱼。
由于前后路段均为采用水泥稳定碎石基层，为使施工材料尽量少变化，经研究，本鱼塘边的路面结构，采用零路基工作区的水泥稳定碎石结构：
4cm AC-13C
8cm AC-20C
85cm 水泥稳定碎石
E0=15MPa
结构变化：把原来20cm10%石灰土层改为49cm水泥稳定碎石，即总厚度为85cm的零路基工作区的沥青路面结构。减去了100cm的6%石灰土处理土基。做到了，少挖、不挖，把用在下面翻挖压实的费用，做水泥稳定，施工快，又方便，且没有石灰土影响鱼塘养鱼。
（2）由实例（1）的原路面结构，也可改为如下的零路基工作区路面结构：
4cm AC-13C
8cm AC-20C
36cm 水泥稳定碎石
25cm水泥混凝土抗弯强度4.0MPa
E0=15MPa
把20cm10%石灰土，改为25cm水泥混凝土抗压强度4.0MPa,减去了100cm深的6%石灰土处理土基。与常规做法不同，可以做到少挖、不挖，把用在下面翻挖压实的费用，做25cm水泥混凝土，施工快，又方便。
与85cm的水泥稳定碎石相比，即把49cm水泥稳定碎石变成了25cm水泥混凝土，费用由原来，水稳4元/㎡·cm×49cm=196元/㎡,变成水泥混凝土5元/㎡·cm×25cm=125元/㎡，总的厚度减薄49-25=24cm，还可节省196-125=71元/㎡。所以，可以看出，在零路基工作区路面结构中，采用水泥混凝土结构层，比采用水泥稳定碎石层经济，虽然水泥混凝土单价每㎡每厘米造价增加1元，但由于其强度高，从而减少了其结构厚度，总造价要比水泥稳定碎石省。
（3）由实例（1）的原路面结构，也可改为如下的零路基工作区路面结构：
4cm AC-13C
8cm AC-20C
45cm水泥混凝土（抗弯强度4.0MPa）
E0=15MPa
该路面结构，比上例（2）更省，（4元/㎡·cm×36cm+5元/㎡·cm×25cm）-5元/㎡·cm×45cm=（144+125）-225 =269-225=44元/㎡;比实例（1）省71+44=115元/㎡。总厚度要减薄85-45=40cm。
另外，在水塘边的道路，地下水位较高，容易造成沥青混凝土水毁，做水泥混凝土结构层，有利于阻止对沥青路面的水浸，所以有条件时，应尽量采用水泥混凝土结构层。
（1）由零路基工作区路面结构的演化过程看出，该种路面结构只是在原路面结构的基础上，适量增加路面结构层的强度和厚度，就可以达到零路基工作区，该种路面结构可以直接筑在原状土上，土基不需翻挖压实，把用在下面的钱，用到上面来，施工快，又方便。同时满足了不能下挖的路段要求，进一步经过技术经济比较，在常规路段也是可以采用的一种路面结构型式。
（2）文中所列零路基工作区的路面结构，在实施时，还应有相应的构造措施，如在半刚性结构层、水泥混凝土结构层上沥青路面的防止反射裂缝；在水泥稳定碎石层下的原状土，为保证水泥稳定碎石的压实度，应做20cm掺4%石灰土（或水泥土），压实度为90%；由水泥稳定碎石和水泥混凝土结合组成的双层路面结构，为保证为连续结构，层间应铺纯水泥浆。该种路面结构，应按水泥混泥土路面设计规范进行设计计算，水泥混凝土的强度应不小于规范要求的最低强度。应按水泥混凝土路面的设计规范要求，划块、设缝。
（3）按零路基工作区的路面结构，除能满足零路基工作区的要求外，还应验算其能否满足通行交通量的强度要求。两者都要满足，一方刚能满足时，而另一方可能会有余量。
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知识点：零路基工作区路面结构
