公路工程设计中路线布设及路基设计要点论文_郭晶晶

天津中交鸿达道桥技术开发有限责任公司 天津 300122

摘要:路线设计和路基设计效果和规范程度,直接关系到了公路工程的设计质量以及后续施工工程的进展情况。为此,工程参与各方需要提高对路线布设和路基设计工作的重视程度。尤其是设计部门,需要结合公路工程的实际要求和质量需求,对路线和路基进行科学合理的设计,为优质公路工程的开展奠定扎实基础。

关键词:公路设计;路线布设;路基设计

引言

从公路工程设计方案选择原则出发,分析了的公路工程设计阶段中路线布设要点内容,同时就公路路基设计过程中需要掌握的要点内容进行总结,实践可知,在路线布设过程中做好平线、曲线、超高等线的布置能够提高公路工程设计水平,而在路基设计中,做好路堑设计、高边坡路基和陡坡路基设计等方面的控制,也是提高公路工程设计水平的关键。

1公路工程设计方案选择原则

1.1遵循公路工程设计生态需求

在全面的提升公路工程质量以及安全性的基础上,要符合现代美学的要求,设计人员在进行方案制定的时候,应该分析其与自然环境所存在的契合度,同时应该具备连贯性与对称性的要求,符合人们对于美观性的需要,这也是现代公路设计的根本理念。

1.2遵循公路工程设计的科学性

公路工程在设计过程中要符合科学性的要求,这是设计人员在进行设计过程中所遵循的主要原则。在遇到需要翻越山川的时候,考虑到该处地区中的地形落差较大,应该使用隧道通行的方式开展工作,合理的降低施工难度与成本,以满足人们对于交通通行的需要。

1.3结合地质条件优先选择

对于山区进行公路线路设计的过程中,设计人员在设计的过程中要综合分析地质条件,这是非常关键的因素,同时也是影响工程质量与进度的主要因素。如果项目在实施的过程中存在断层的问题,应该采取相应措施防止断层位置发生位移,以保证公路工程的顺利实施,从而可以降低施工风险与成本,如果无法避免该问题,要选择使用合适的通行方式或者降低填挖高度的形式。

2公路工程设计中路线布设及路基设计要点

2.1平面线形设计

在平面线形设计思想的引导下,设计时路线设计要尽量少干扰居民村落,保护名胜古迹等人文景观,公路路线要尽量以曲线为主,同时避免长直线,确保公路路线和地形的起伏相一致,进而体现公路路线设计的生态性,与沿线地形、地貌、生态特征以及其他自然、人文景观浑然成为有机的整体。此外,以曲线设计理念进行公路路线设计,能够提高公路路线设计的自由程度,并且确保了线路之间的连贯性。路线布设是一项复杂的工作,设计人员需要结合实际情况,深入分析地貌、地形、地质、水文、农田、构造物、现状路网等影响因素,对路线方案进行多种比选论证,确定最优路线方案。

2.2爬坡车道设计

在设计公路路线纵断面的最大坡度时,设计人员需要考虑该路段汽车行驶的纵坡长度,以及汽车的性能和载重情况与纵坡长度之间的关系。例如,部分道路的通行能力较差,上坡行驶速度降低到容许最低速度以下,即会对汽车正常行驶造成阻碍。此时,设计人员除了采取优化纵断面设计以外,在条件受限路段可以通过爬坡的车道设计来辅助汽车行驶。在设计连续性汽车爬坡车道时,设计人员需要考虑到我国汽车性能,爬坡车道长度不宜设置太长,否则需在右侧设置紧急停车带;爬坡车道的起终点处均应设置分流、汇流渐变段,满足安全行驶要求。

当对纵断面上坡度进行坡度设计时,需充分考虑与汽车运行相关的纵坡长度,在对其进设计时,需充分考虑到汽车本身的性能、载重等,从而使设计方案变得更加合理。根据填筑面积公式S=(L上+L下)×(H测-H原)÷2进行坡度填筑的计算【注:L上=28+3×(H面-H测);L下=28+3×(H面-H原);其中,L上为填筑面积上边长;L下为填筑面积下边长;H测为填筑面测点的高度;H原为填筑面原点的高度;H面为坡上面的高度】(见图1)。在所有道路当中,存在一部分道路自身通行能力相对较差,面对这种情况就需对爬坡车道进行设计,或可通过增加车道来加以解决。当对陡坡路路段进行设计时,还需根据我国汽车本身性能来进行设计,另外在设计时还需充分考虑坡段距离,爬坡距离应大于可采用的最小值。此方面所进行的所有设计工作主要是为了能满足车辆行驶的要求,有利于我国道路工程的建设和发展。

图1坡面填筑计算辅助图

2.3路堑设计

在进行路堑设计时,需充分考虑边坡岩土体类型、成因、产状、构造裂隙、风化程度、软弱夹层、岩体结构面、结构面含水状况、胶结及闭合程度以及地下水等情况和特点,对坡面采用分级开挖,分级防护和加固,可选择折线形边坡或台阶状边坡,并结合具体的施工情况选择增加排水沟。深挖路堑段可通过工程地质类比法、极限平衡法以及数值分析法等对边坡稳定性进行计算分析,确定边坡稳定类型、稳定程度以及对公路可能造成的危害,采取针对性的边坡处治措施;并要求施工过程中在各级平台上设置固定点,监测边坡位移变化,进行稳定性观测。

2.4高边坡路基和陡坡路基设计

(1)改善基底条件:对于基底部分进行换填施工,也可以应用强夯、冲击碾压的方式来进行。

(2)降低路堤沉降,同时对于路基下侧部分要间隔1m使用冲击碾压方式来进行施工,同时应该采取必要的排水处理,保证边坡免受损坏。

(3)设置支挡结构物:陡坡路堤部分,除了需要进行台阶的开挖施工并且布置土工格栅之外,还应该结合地形条件、地质因素以及稳定性方面的因素,要合理的设计支挡结构等防滑基础设施。

2.6路基交界处设计

横向半填路基以及纵向交界位置的路基部分中,填挖高度差需要控制在3m以上,对于一些比较陡峭的路基结构中,需要采取必要的强化处理措施。半填挖路基中的路床应该使用超挖80cm的方式来进行回填施工,设计的过程中对于交接位置上出现的地下水渗出的问题可以根据需要设计盲沟结构,同时也要考虑到施工情况的基础上来设计临时排水沟系统,以构建完善的地下排水系统。

2.7平面线形

针对平面线形所进行的规划,道路路线的选择应避免出现在居民区。在实际进行道路设计时,道路平面线形应尽量选择曲线,并与地形起伏状态、自然环境保持一致。当以曲线为基础来进行定线时,应有效增加设计过程中本身所具有的自由度,确保线形之间保持连贯。但是在曲线设计过程中最大难点内容就是选择出一个较为适合曲线半径,所以要综合考虑所有的因素,然后再根据道路自身实际情况来进行设计,促使线形能一直保持连贯性。

2.8路基路面设计

通过路基标准横断面形式和一般路基设计的具体参数和要求,公路路面通过橡胶混凝土和沥青粘层以及橡胶沥青防水层进行结合,基层混凝土层、水泥稳定碎石结合使用。

结束语

总之,路线设计和路基设计是公路工程设计中的关键工作,两项设计工作的合理性和协调程度直接关系到了公路工程的质量和施工效率,除了要做好基本的设计工作外,设计人员在选择最终的设计方案和设计路线时,需要秉承生态、科学、环保、安全、经济的原则,使得设计的项目真正成为利国利民的民生工程。

参考文献:

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论文作者:郭晶晶

论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期

论文发表时间:2019/7/1

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