摘要:在公路路基设计中,必须保证设计的安全性、先进性和实用性。为适应环境保护的要求,尽量减少对环境的影响,贯彻落实科学发展观,在建设过程中,实现经济效益和社会效益的统一。
关键词:公路;路基;设计
前言
公路路基的设计会对公路施工质量产生直接影响,不仅影响公路的安全性,还会影响到公路使用寿命,因此提高公路路基设计水平至关重要。随着社会的发展,人们对交通安全性要求的不断提高,公路路基设计水平还需要进一步提高,才能够不断满足人们日益增长的交通安全需求,最终保障人们行车安全。因此,公路路基设计需要在实践中不断总结经验,不断提高设计水平。
1 一般路基的设计原则
1.1路基的承载能力
车辆在路面行驶过程中,车轮会将负荷由路面传给路基,对路基内部产生一定的应力、应变,如果路基内部结构的强度或者某一部分的强度抗变、抗压能力不足,那么就会造成路基产生变形或者位移的现象,导致整个路基内部结构整体出现沉陷,导致路基路况下降,服务水平降低。因此市政道路建设过程中要充分考虑路基整体结构对车辆负荷的承载能力,提高路基的抗压抗变能力。因此,必须加强路基负载能力,可以通过填充材料,并进行压实,或者加固软土地基,改善施工区域的水文条件等方式,提高路基的抗变形和抗变压能力,从而提高路基的服务质量和生命周期。
1.2整体稳定性
市政道路施工时会开挖地表或者填筑路基,这样就会改变土层原来的受力,原先比较稳定的土层可能因为开挖或者填筑导致土层受力情况发生变化,从而影响路基的稳定性。如果路基失去稳定性,那么就可能引发交通事故。
所以为了保证车辆的畅通,必须采取加固、排水、防护或者支挡等方式,在改变土层结构的同时,保证土层整体结构的稳定性。
1.3耐久性
路基工程的投资大、工程量大,而且在施工过程中,会给城市居民出行带来很大的不便。所以工程在规划、设计、施工、正式运营使用需要很长一段时间,所以道路运营时间应该设置的比较长,一般情况下承受车辆直接碾压的路面运行时间必须在15年以上。所以路基工程设计必须具有一定的耐久性,才能满足市政道路道路施工的要求。
2 公路路基设计的基本内容
2.1路基宽度
行车道路面宽与两侧肩宽之和为路基宽度。路面宽度设计应根据通行能力以及交通量的大小而定一般情况下每个车道的宽度应为3.50m—3.75m,技术等级高的公路设有中间带、变速车道、爬坡车道、路缘石、紧急停车带等,路肩宽度应尽可能增大,在3m—5m间,为了保证路面行车不受干扰还应铺筑硬质路肩。
2.2路基高度
路基高度是指路堤的填筑高度和路堑的开挖深度,是路基设计高程和地面高度之差。路基高度设计一般与路基的稳定性、使用年限以及建设所需成本有直接的关系,所以,在路基质量和使用年限标准及要求保证的情况下,可以考虑尽量使其成本有所降低节约资源。
2.3排水系统设计
地下水和地表水通常会使路基的稳定性和使用寿命受到严重影响,无论是山区公路路基的铺设还是平原区公路路基的铺设,都会受到环境水的威胁,尤其是植被茂盛、森林覆盖率高的山区,由于植被的高蓄水力储存了丰富的地下水,而众多的河流又使地表水丰富,所以对地基的建设影响很大。因此,在地基的建设过程中排水就显得十分重要了,排水系统的建立主要分为以下几种:
2.3.1路面雨水的排水设计
路面雨水的排水设计一般比较简单,只需要在铺设路基时,让路面保持一定的坡度使路面中间略高于两边,雨水能够顺利的排到路基两侧的排水沟中。
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2.3.2河流排水设计
河流水的源头、河流的最大流量都是河流排水设计中需要注意的问题。明确河流水的来源,有助于我们判断河流流量的大小以及河流所在区域是否会有泥石流、滑坡等地质灾害发生,这样在设计的时候就知道是否需要考虑设计抗灾害排水系统了。而合理选择排水系统规模需要对河流最大流量进行研究与分析。
2.3.3路基中间隔离带的排水设计
为了使路基所含的地下水水量减少,在设计路基地表排水系统时,必须防止中间隔离带的水沿着路基下渗成为地下水。
2.3.4路基边坡排水设计
路基边坡的排水主要是在路基的两侧修建排水沟,排水沟的深度和宽度根据路基边坡和中间隔离带等的综合排水量而定。
2.4路基边坡的防护
路基边坡防护不到位容易造成路基滑坡,所以路边坡的防护对路基的质量影响很大。通常采用合理选择边坡坡度、修建防护墙和植物护坡等方式来进行路基边坡的防护。
3 公路路基工程设计质量控制措施
3.1路基高度设计要严格规范
为了做好公路路基高度的设计应该做到以下几方面:首先,路基高度设计必须兼顾所处环境土质的承受能力,有经验的公路路基设计人员都知道,公路竣工交付使用后所出现的路面凹陷或者开裂一般都是由于公路路基高度设计出现了问题;例如一些地区的公路路基区域土质松软,并且含水率较高,那么必须对公路路基高度加以降低,避免发生沉降;其次,公路路基高度设计必须严格遵守相关技术规范标准,以便有效地对周围地质环境所引发的泥石流、洪水等灾害的侵袭。
3.2选择合适的路基材料
路基所使用的原料就是一般的路基用土,只是按照情况的不同选择也会有所区别,一般路基用土主要有:黏性土、砂性土、砂土、粉性土及高黏性土等。土质不同所具备的特点和应用也会有所不同,其性能稳定性也各不相同,因此综合考虑公路需求以及经济成本等因素,最终选择最合适最可行的路基用土。当前,在进行路基设计过程中,存在着填充路基土选取不当的常见问题,一方面是因为对现实公路的实际所需没有做到全方位综合考虑;另一方面是在进行设计过程中没有正确使用填充土;还有就是对各种路基用土的特点并不了解,最后使得所使用的路基土达不到相应指标,使路基建设质量不达标,从而导致公路施工质量下降,给公路安全埋下隐患。
3.3特殊路段路基处理
特殊路基处理是更具针对性的对工程沿线特殊地点进行路基处理,一般特殊路基处理主要包括两个方面:路基的工后沉降;路基与沿线主要构筑物的衔接。
工后沉降主要针对软土区域(河浜、含淤泥土层)修建的路基,由于填土及车辆荷载等附加荷载造成土层受力发生改变,造成路基进一步发生挤密、下沉,总沉降量可通过分层总和法进行计算,然后根据计算结果确定路基处理方式及以及处理深度。路基与沿线主要构筑物的衔接主要针对由于在道路路基中修建各种构筑物而造成的路基局部的不均匀沉降(如:桥头跳车、管线沟槽沉陷等)。不均匀沉降的产生的原因是由于路基密实度或受力形式不同,而造成的在相同应力水平下,路基的沉降不同,主要有两种解决方法:一是通过加大薄弱处路面结构厚度、换填厚度或加大路基处理力度以减小传递至土基顶面的竖向压应变,并最终减小沉降,该方法的计算可以仿照国外为减少柔性路面永久变形而广泛采用的路基顶面竖向压应变法来进行;二是通过设置搭板或土工合成材料以避免结构薄弱处过多参与受力,力主要由结构强度高的一侧分担,使不均匀沉降在一个相对较长的范围内发生,不产生明显的错台,但该种情况对搭板或土工合成材料有一定的抗拉要求,在薄弱处底部托空时能独立承担上部荷载。
结束语
城市道路路基设计能力,对路基施工质量和延长路基适用时间具有重要作用,因此必须科学、合理设计路基的各个环节,保证路基设计的质量,从而提高道路的运行能力。
参考文献
[1]郭刚建.试析市政道路路基设计要点[J].中国新技术新产,2016,(10):117-118.
[2]马瑞琪,郝原.公路路基设计中出现的问题及对策[J].科技创新与应用,2015,22:230.
论文作者:董红元,荆锐
论文发表刊物:《基层建设》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/17
标签:路基论文; 公路论文; 路面论文; 土层论文; 河流论文; 高度论文; 能力论文; 《基层建设》2018年第2期论文;