对公路路基路面工程安全设计的相关分析论文_何泽琅1,袁景耀2

对公路路基路面工程安全设计的相关分析论文_何泽琅1,袁景耀2

金华宏创交通工程设计有限公司 浙江省金华市 321000

摘要:在经济新常态下,国家对基础设施建设的投入进一步加大,其中公路建设项目面广量大,施工环境和条件差别巨大。公路建设项目受施工所在地的气候和地质条件影响较大,因此对公路路基路面的安全性提出了更高的要求。这就需要在公路路基路面的设计中特别注重安全因素,实现手段为安全检查和安全性评价。

关键词:公路路基;路基路面;安全设计

一、影响公路路基路面安全性的因素

近年来,公路交通事故频发,多地出现公路建成后不久就需要返修、重修的现象,在诸多因素中,路基路面设计不科学是导致问题发生的重要因素。因此,在公路建设中进行路基路面设计时,应严格把握性能要求,确保其安全性符合标准。影响公路安全性的主要因素有以下几种。

1、平整度

公路路面的平整度,影响着通车的安全性、舒适度和能耗的大小。在当前形势下,公众对公路质量的要求越来越高,而公众能够直接感受到的就是公路的平整性,确保公路路面的平整性,路基路面设计安全检查和安全性评价是重要手段,如果在这些环节执行不严格或把关不严,则极易导致公路路面的平整性差,从而加大阻力,产生冲击和震动,既影响了舒适度,又造成了安全隐患,还导致油耗的增加。

2、稳定性

诸多因素可能影响公路路基路面的稳定性,其中自然因素主要有温度的变化、降水量大、地质原因的地面沉降等;人为因素主要是在公路工程施工中,由于建筑材料、机械的重力移动,改变了局部地表的自然平衡。在进行设计时,要对以上各方面因素进行统筹考虑并开展实地动态的测量分析,针对可能出现的问题,有针对性地制定预案,采用技术干预措施,确保公路路面稳定性符合要求。

3、耐久性

国家对各个等级的公路都有明确的使用年限规定,而且公路建设耗资巨大,其耐久性决定着资金使用效率。公路的路基路面是直接承重和接受辗压的部分,也是最容易损毁的部分,决定公路耐久性的有设计水平、建材质量、施工技术与验收把关等因素,其中,设计水平是决定公路耐久性的基础性工作,因此,对设计环节的耐久性指标要进行严格的检查。

4、承载力

公路建成通车以后,车辆荷载力由车轮向路面和路基部分传递会引起路基和路面内部应力的变化,从而导致结构的相应改变。在路基和路面设计中应充分考虑车流量、通车类型、车辆荷载和路基路面整体的承载力能否满足相应的需要,避免因预期的外部荷载力导致路基路面的局部沉降以及产生裂缝。

二、路基路面工程安全性设计的常见方法

不同类型的公路路基在安全设计过程中选择的方法也存在差异,笔者选择较为常见的几种路基类型对其安全设计的方法展开研究。

1、公路软土路基

此类路基通常埋藏相对较浅,不超出13m。在设计的过程中,主要利用清淤填换的方法保证其安全性。具体应用过程中,要结合施工条件确定具体的填换方法,例如,对厚度和埋深均在4m以下,且填土在9m以上的情况,直接进行换填设计,以保证路基路面的安全性;对厚度和埋深均在4m以下且填土厚度不超过9m的情况,直接以堆载砂垫层的形式进行预压处理,保证路基安全;对路基厚度和埋深均在7m以上,且填土的厚度也在9m以上的情况,利用水泥粉煤灰碎石桩技术对地基进行安全处理等。如果在设计时不能结合软土地基实际情况选择适当的安全设计方法,则会导致公路在使用过程中,出现开裂的可能性大幅提升,直接影响工程的安全性。

2、红砂岩公路路基

由于此类地质环境的崩解性特征非常显著,所以在设计时必须对其安全性格外的关注。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆具体设计的过程中,先将存在的红砂岩视为挖放量,即使在不超过93区的范围内应用红砂岩,也必须保证规避常水位、软土路基等位置上方45cm的位置或在13m填土高度以上的路基位置。

三、路基路面工程安全性设计的关键

不论何种类型的公路路基路面工程,在安全设计的过程中,必须注重以下方面的把控。

1、路基宽度的安全设计

公路路基的宽度包括公路两侧道路和车辆行驶路面的总宽度,所以在道路结构上设置紧急停车带、爬坡道等均是公路路基宽度设计的重要内容。如果公路路面宽度设计与实际需要存在差异,就会直接加大公路安全风险的概率。一般情况下,公路车道的宽度会设计在3.6~3.8m之间,而路肩作为保护路基结构稳定性的重要结构,在设计时要按照实际需要进行宽度设计。通常情况下,其宽度要在0.7m以上,在条件允许的情况下,可以达到1.1m左右。

需要注意的是,道路路基的宽度要结合实际情况确定,例如,在非机动车辆行驶频率较高的公路路段,要适当增加道路路基的宽度,通常要在2~3.5m之间,且要适当利用硬性材料对路肩进行保护,以此提升道路的安全性。另外,如果设计的路段处于路线的弯曲位置,要结合相关规定对具体的宽度进行优化。例如,我国相关规定中明确指出在二级和三级公路进行设计的过程中,路肩的宽度要在0.8m以上,而在四级公路设计中路肩的宽度要在0.6m以上,而且弯道位置要有意识的进行路堑的设计,以此保证驾驶人员在驾驶的过程中视线距离满足安全驾驶的实际需要。

2、路面排水的安全设计

沥青等类型的路面出现凹凸不平情况会导致路面发生积水问题,进而引发其它的道路病害,增加道路行驶隐患,所以在进行道路安全设计时要重视防水问题。众所周知,道路内部积水主要是因为路面发生了裂缝等问题,使路表面的水分渗透到内部,这就要求在设计的过程中,必须保证路面材料的凝结性要相对较高,进而降低不均匀施工下水分渗透问题的发生概率。另外,在设计的过程中,要有意识的合理利用防水措施,提升水分的内部流动能力,例如可以将小型的管道镶嵌在公路的路面中,起到排水与透水作用,要注意选择管道的密封性以及耐腐蚀性。

3、路面结构设计

公路路面结构设计是安全设计的重要方面,其结构设计是否合理,直接关系到公路路基路面在车载作用下是否发生变形。在设计中,首先要结合对公路行车量的预期估计,对公路路基路面使用年限内标准轴载累计作用次数进行计算,结合计算结果,进一步确定公路面层的厚度、弯拉强度和弹性模量等,进而确定具体的设计方案。

通常情况下,如果公路所在位置为农村,其混凝土的厚度在18cm以上就可以满足车载压力的实际需要;如果公路路基路面的设计对象位于乡镇,要满足其承载力的实际需要,其设计的安全厚度要在20cm以上,而且采用的混凝土的凝固周期要设定在30天左右。在设计的过程中,要尽可能的让公路以分块的形式完成,这对减少公路路基路面出现裂缝的概率具有积极的作用。

结束语

要保证公路路基路面安全性设计满足实际需要,在设计前要结合安全性设计理念,针对设计对象所处环境的情况,以及是否符合环境保护要求等进行综合分析,保证设计的合理性以及可行性。

参考文献

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论文作者:何泽琅1,袁景耀2

论文发表刊物:《基层建设》2017年第12期

论文发表时间:2017/8/21

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