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摘要:随着社会发展,我国的城市建设在不断的完善,城市化的发展越来越快,城市交通的发展也越来越迅速,汽车的数量持续增加促进了交通基础设施建设的发展。然而,在一定程度上给城市道路增加了一定的挑战,主要体现在城市道路的质量方面。汽车保有量逐渐增加,让城市道路承载了很大的负荷,并且这种承载负荷还在逐年增加,因此,城市道路的规划设计时,一定要注意路基路面的质量控制。
关键词:市政道路;路基路面;规划设计
引言
近年来,我国的交通行业发展十分迅速,公路建设总里程也变得越来越长,而如何确保人们在行驶过程中的安全性以及舒适性是当下所有交通行业人员所应该重点思考的问题,为此本文主要从道路工程路基路面设计的重要意义及其设计原则等方面进行重点阐述。随着我国经济的不断发展,道路规模以及建设数量也在随之扩大,不仅方便了人们的出行,更重要的是拉动了地域经济发展,而道路工程路基路面的设计是否科学、合理也是保障人们出行安全及国民经济动脉安全通畅的重要因素之一,为此必须要对道路工程路基路面的规划设计加以重视。
1市政道路的规划原则
在现代化城市的发展中,城市依据发展宏图进行先期合理规划,因此,在城市道路设计时,要满足以下原则。
第一点要遵循城市的整体设计规划,同时要按照科学性、合理性的设计观念为指导思想,提高土地利用率,减少城市空间浪费、尽可能的满足道路规划的要求。对于特殊地段,要满足特殊的交通运输需求。比如在市郊地区、工厂或者大型企业比较多的地方,经常有一定的大规模货物运输要求,经常会进出工程车辆、重型卡车、大型卡车、加长运输车等,因此在这些工厂附近的道路交通规划设计时,一定要满足这些车辆的出入需求。一是道路在设计时要满足宽度要求,避免出现加长运输车辆无法转弯的问题,二是路基路面的质量一定要满足使用要求,防止重型车辆对路面的损害。
第二点要充分考虑城市的经济发展规律,市政道路的规划就是为了促进城市经济的进一步发展,因此,市政道路的发展要和城市经济的发展紧密的融合到一起,共同进步,共同促进公共交通行业的发展,从而在一定程度上推进社会的快速发展。
第三点,要充分考虑安全和便利的方面,同时要对未来道路的使用效果进行细致的研究。对需要建设的道路,在规划设计的时候,要和社会的发展、环境保护充分的融合到一起,从而让道路的规划设计为社会的进步作出更大的贡献。
第四点,市政道路规划时,还要和城市的其他的配套设施结合在一起。要做好和道路两边的绿化、景观带的设施、交通信号灯等有机融合,进行合理的规划设计。比如,在市政道路规划时,一定要将道路两边的绿化带的宽度、长度等都考虑进去,防止出现绿化带过宽、开口间距过长,影响道路交通的正常行驶。
2市政道路路基路面设计的内容
2.1裂缝的避免
在市政道路的路基路面设计中必须要避免裂缝的出现,裂缝出现的主要原因就是收缩现象及干裂状况。这种收缩状况主要是与建设材料的塑性以及相关含水量有着很大的联系。因此在进行选择的过程中必须要重视这些内容,并且要进行全面的测试,保证其质量达标后才能够使用,以此来避免后期出现裂缝等状况。另外,在建设的过程中也可以放置一些减水以及缓凝功效的材料,充分保证建设物资满足建设的有关规定,以此来避免出现缝隙等状况。
2.2控制基层平整度
在道路工程的施工过程中,路基施工是其中的关键点和基础,路基施工的稳定性和质量是保证路面行车安全性的保障条件,因此,在公路设计和施工过程中,需要充分重视路基施工的各个方面技术。在使用石灰稳定土作为基础工程的时候,其中在平整度方面的要求以及标准都比较低,因此,石灰稳定土作为施工基础的工程平整度的施工质量方面,在平整度上要求比较低。但是针对水泥稳定碎石施工作为基础施工来讲,在整体设计的平整程度上,要求比石灰土的要求更高,并且水泥稳定碎石对路面的平整程度影响更为明显,水泥类型的稳定材料和石灰和粉煤灰的稳定材料要求基本上都不是非常的严格。
2.3坡面防护与加固设计、附属设施设计
(1)路基宽度,绿化带、中央分隔带、路肩以及行车道的宽度都属于路基宽度,因此可以说路基两边之间的宽度就是路基宽度。在设计路基宽度的时候不能够水错车道、变速车道、爬坡车道、紧急停车道、中间带的宽度。绿化带、设施带、分车带、人行道、非机动车道、机动车道等组成了路基横断面,而排水沟、路肩、应急车道等则构成了特殊断面。
(2)路基高度,地面标高与路基设计标高之间的差值指的就是路基高度,实际上指的就是开挖路堑的深度或者是填筑路堤的高度。在填挖路基的时候,需要进行反复碾压、填平,在碾压整平的时候可以采用平地机。
(3)路基边坡坡度,边坡宽度与边坡高度之间的比值指的就是路基边坡坡度,一般情况取用1为边坡高度。在设计路基路面的时候路基的稳定与路基边坡坡度之间有着较为紧密的联系,边坡的高度、水文地质条件、岩石的性质和边坡的土质等自然因素决定了路基边坡坡度大小。在设计路基的时候可以采用设计规范推荐的数值或者是实践经验总结的数值来当做路基边坡坡度。为了预防道路工程建设过程中可能构成的地质灾害,在设计路基边坡的时候应该尽可能地保护山体和天然植被,并且依靠工程地质条件、边坡高度、路基填料的物理力学特性等确定填方路基的坡率和边坡形式。
2.4做好路基路面排水
为保证路基、路面的稳定性,采用边沟、截水沟、急流槽等排水设施,并与桥涵及天然沟渠等构成综合排水系统,以迅速排除对路基、路面及沿线设施可能产生危害的地表水和地下水。在设置排水构造物时,充分注意了路线平、纵面及沿线地形情况,同时又结合当地政府的水利规划,使设置的排水系统既能保证路基稳定,又能满足当地水利设施的要求,达到方便群众生活的目的。
路基易受到水资源的影响,并且当前大多数路基病害的“罪魁祸首”便是水,因此需要积极做好路基路面的排水工作。第一是要做好地面排水设计:在地面排水中最为常见的便是急流槽,通常情况下,高等级道路的排水沟渠要铺砌防护,其中应用较为广泛的方式便是浆砌片式加固以及水泥混凝土预制板块的加固;第二是要进行路面排水设计,因为受到众多因素的要求,所以路面排水要求比较高,很多情况下需要在第一时间内将路面的水分排干,且还要避免深入路基之中,减少对边坡的冲刷。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当前路面排水方式有两种,分别是分散排水与集中排水,对于前者而言,主要针对的是路段长、地势平坦的路面,因为这种路面要做好路肩硬化以及路基边坡加固,还需要对植物加以分析,要尽可能减少路面积水的出现,在解决与处理中可以设置路肩排水沟,提高排水能力;对于后者而言则是需要在路肩的周边设置混凝土预制块,然后要进行现浇沥青混凝土拦水带的设置,通过这一方式可以形成三角形的集水槽,通过集水槽起到排水的效果。第三是进行地下排水设计,可以采取暗沟、盲沟、渗沟的方式,假如水流大,还可以使用具有深水管的渗沟。
在进行道路路基路面设计时,应注意各含水层的埋藏特征、周围土体的均匀性,并考虑渗透系数的差异性及微承压水对工程的影响。设计时应考虑粉土、粉砂层在施工中产生流砂、潜蚀等现象造成的危害。
2.5注意软土地基
在城市道路中,有很多路段出现了跳车现象,产生此现象的原因主要是地基沉降导致的。出现地基沉降的主要原因就是在路基规划设计的时候,没有充分考虑到地质结构,或者说是考虑到地质的结构,但是对其处理的方式不妥当导致的,对于软土地质,在地基规划设计时,需要钻探一定程度,布孔达到一定数量,对其软土地质的范围、物理学性质探测的不够准确,从而导致在施工过程中没有对其进行加固处理,或者处理了但是没有达到相关要求。此外,雨水天气在一定程度上对路基的材料的性能方面有一定的影响,因此,这也是导致路基工程沉降的原因之一。比如,有些地区会出现酸雨的现象,酸雨不但对农作物等产生严重的危害,在道路施工中,同样造成很严重的危害,对地基材料的腐蚀性非常的大。对于软土地基的处理方法很多种,所以在实际施工当中要充分考虑实际的地址情况,选择适合的处理方法。
2.6路基防护
路基类型根据道路等级、当地气候、水文、地形、地质条件及筑路材料分布的情况确定,并与周围景观协调,尽量采用当地常用的防护形式。对挖方边坡主要采用挡土墙、护面墙、SNS 网等结构形式;对填方边坡主要采用植草、挡土墙等形式。
2.7沥青路面设计—结构层设计
路面设计遵循因地制宜、合理选材、方便施工、利于养护、节约投资和带动沿线经济快速发展的原则,并结合道路沿线气象、水文、工程地质条件及筑路材料分布等情况,选取合理的路面结构。
基层、面层以及垫层和底基均属于路面结构层的基础部分,面层主要是直接且反复地承受各种荷载力,所以在对面层进行设计的过程中必须要做到科学、合理且让面层表层结构性以及功能性的作用得以完全发挥。然而在具体的设计中也应当结合实际情况对面层的层数加以确定,通常而言主要会分为三层。此外,为了能够更好地确保人们在行车过程中的安全,必须要充分确保表面层的稳定性以及密实性和耐磨性能,与此同时,表面层作为主要的承重层必须要具备较高强度的稳定性和承载能力;通常而言基层也会分为两层,在设计的过程中必须要结合有关的物理学性能特征加以充分考虑,而路面垫层主要位于土基和底基层两者之间,将其设计于这两者间最为主要的目的在于隔水以及排水和防冻、防污等,与此同时还必须要降低半刚性底基层拉应力,并且对层间模量比进行有效减少。
2.8路面材料及最小厚度的确定
一旦在实际的工程中面层选用的是双层式,那么上面层材料的选用可以为细粒式沥青混凝土,同时下面层材料的选用可以为粗粒式沥青混凝土。在进行设计的过程中必须要遵循一定的原则即就近原则,在对路面基层进行选择时必须要先对路面周围的情况进行大致了解,并且结合当地的交通情况进行材料的选取。基层材料的选用通常而言会选择沥青混合料或者是无机结合稳定集料。
2.9面层的类型
路面的主要作用是为了承载汽车的荷载力,在对路面进行设计时必须要结合路面结构力学原理,而后再将其进行分类,主要可以分为以下三种类型即刚性路面、柔性路面以及半刚性路面。第一,刚性路面。一般而言刚性路面也被称之为水泥混凝土路面,混凝土路面具有强度高,稳定性好,使用寿命长,适用于繁重交通道路。但需设置许多伸缩缝,以防止变形而影响板的开裂、拱胀,甚至断裂。另一个致命的缺点就是汽车噪音比较大。而这种路面与柔性路面却恰恰的相反,它具有十分强劲的抗弯强度而且刚度也较大。和其他材料的路面相比较,在行车荷载的作用下一旦混凝土结构层所处工作状态为板体,那么此时竖向弯沉也势必较小,路面结构中承受车辆荷载的主要力为水泥混凝土板的抗弯拉强度,和柔性路面相比较,车辆荷载力传送至路基的压力则会慢慢变小。第二,柔性路面。例如沥青路面,沥青路面具有表面平整无接缝,行车振动小,噪音低,开放交通快,养护简便等优点,但同时具有使用寿命较短、温度稳定性较差等缺点。该路面最大的特性是具有较小刚度且抗弯强度也较弱,一旦车辆碾压该路面必定会产生较大的弯沉状况,此时可以通过多种结构层将荷载进行传送,直至抵达路基,如此能够进一步增强路基的承载力。第三,半刚性路面。这种路面主要是以石灰、水泥以及其他的工业废渣修筑而成的基层,在选用初期时和柔性路面的力学特性十分相似,随着后期的不断应用其刚度与强度也会随之增加,而和水泥混凝土相比而言,其刚度和强度却又较小。
2.10路基设计施工要点
城市建设需要全面考虑到城市未来的发展,特别是道路建设,是人们交通出行的重要载体,需要保证畅通、安全与舒适,而路基设计的合理与否,则关系到路基稳定性,科学良好的设计能够确保路基在使用中不出现变形,维护交通出行质量。以往理论中认为,路基工程是土石方工程,但是大量的交通出行事故调查中显示,路面结构出现损坏、变形等是引发交通事故的主要原因,所以说,只有把路基工程等同于路面结构工程,才能确保路基稳定,提高路基稳定性和抗变形能力,给路面提供更加坚实的支承的保障。
实际设计中,需要把握几个要点。一是严格筑路材料选用标准,筑路材料材料品种与标号的选择应根据道路等级、气候条件、交通量及其组成、面层结构与层次、施工工艺等因素,结合当地使用经验确定,并应符合规范规定。路基用材非常的重要,质量好坏受选材的影响较大,所以说,在选择路基材料时,一定要严格标准,保证道路质量;二是严格保证压实度。路基施工标准高于设计标准,特别是压实度的要求,要全面的检测,保证路基稳定性,路基填料控制是重要指标;三是符合当地水文条件。区域不同对水文的影响也较大,路基施工需要考虑到水文条件,确保路基强度和稳定性符合标准规范;四是对软弱地基要进行加固处理。通过对软土基的改善,提高道路稳定性,增强道路防灾、抗灾能力;五是符合环保要求。路基工程建设会对环境产生一定的破坏,只有在设计时合理设计,最大程度的减少对自然的破坏,使城市环境与自然生态和谐发展。
结语
在市政道路工程中路基路面设计对整个工程至关重要,尽管设计过程相对较为繁琐和复杂。城市道路的主要构成成分就是路基路面,因此在设计路基的时候一定要遵循设计原则,在不破坏地质地貌的情况下为城市居民提供生活便利。在建设施工的过程中也要尽可能地保证施工质量,为城市居民的出行安全提供保障。
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论文作者:张文嵩
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第11期
论文发表时间:2019/9/10
标签:路基论文; 路面论文; 道路论文; 面层论文; 材料论文; 工程论文; 过程中论文; 《建筑实践》2019年第11期论文;