于新生 邱雨生
北京华景交通新技术开发有限公司 北京 100071
摘要:随着我国经济飞速发展,城市基础设施建设质量逐渐成为城市化建设的重点关注对象。为了满足我国众多人口的生活需求,城市加大基础设施建设力度,其中一项重要建设任务就是公路,公路是我国交通运输的重要枢纽,发达的公路运输网能够为我国实现区域经济交流和贸易交换奠定基础,因此需要从工程初期的规划设计开始规避一切质量问题,确保公路质量和安全,本文将介绍公路路基设计基本要求,并研究设计过程中的一些常见问题,为公路路基设计提供更有价值的参考方向。
关键词:公路路基;设计要求;设计问题;设计对策
近年来,随着我国交通运输量的不断加大,公路承载力也越来越大。公路等建筑工程是我国现代化城市建设的核心,运用一定的技术手段能够提升各类建筑工程的质量。对于公路建设来讲,路基建设是基础工程,而完善的施工技术体系需要建立在设计规划科学合理的基础上,因此做好公路路基设计规划,避免出现设计初期的根源性质量问题,才能进一步追求公路路基施工质量稳定可靠,实际路基设计中不仅需要遵循一定的设计原理,还要符合施工可行性要求,才能规避设计问题,并通过施工技术进一步完善路基质量。因此公路路基设计人员应该明确路基设计基本要求,并认真分析路基设计可能出现的问题,为施工阶段提供指导方向。
1公路路基设计总体要求
1.1路基承压要求
路基不同高度要满足相应的承压要求,才能在路基建成后产生良好的承载效果,不同部位承载力要求不同,对于基底高度不到10米的路基部位,其承载压力应满足超过150Kpa的空载要求;对于基底高度处于10到20 米的路基部位,被测路基应满足承载超过200Kpa的要求。设计过程中要结合一定的建筑结构设计来使路基符合相关承压要求。才能够保证路基在按照设计完成施工后具有一定的抗压强度,降低路基路面发生沉降的风险。
1.2路基排水要求
公路路基基底总会存在大量的地下水,而地下水对基底材料尤其是填筑颗粒的损害非常大,不仅可能导致其产生流动性而造成路面沉降,而且会产生侵蚀效果使填筑材料性质发生改变,因此公路路基在设计时要符合相关排水要求,首先要避免地下水大量聚集在路基基底对填筑材料构成侵蚀威胁,其次要对路基基底存在的地下水进行及时疏导或引流,避免少量地下水逐渐汇聚增多,填筑材料一般吸水渗透能力较强,容易吸收地下水导致地下水聚集,为符合排水要求,可以在填筑颗粒中设计排水沟或引流沟等结构,必要时增加排水管道等,及时疏导地下水,防止地下水大量聚集。
2公路路基设计中的常见问题研究
2.1 路基高度问题
2.1.1 成因
路基高度的设计对于公路路基质量非常关键,首先,它指的是公路路基基底设计到路面设计的距离,也就是公路路基进行填筑的厚度。路基高度的设计必须满足科学性要求,具体包括路基设计的稳定性,路基基底的承载力,路基其他功能性要求等。由于自然环境、水文地质环境等的差异,不同地区的路基设计通常存在因地制宜的变化,具体设计需要结合不同地区的环境差异进行调整,这就是路基设计中高度问题出现的根本原因。在实际规划设计阶段,山地、丘陵等地区的公路多需要根据地形地质条件进行路基高度设计的调整,而对于平原、草原等地区的公路则更多需要结合水文环境,注重排水问题的处理来设计路基高度。进行路基设计时,相关技术人员如果不综合考虑目标地区的地形、水文等环境因素,完全通过自身经验积累进行公路路基高度的设计,不对路基高度进行科学合理地变更,就会严重影响路基质量,放大路基高度对施工质量问题的影响。
2.1.2 设计对策
在设计路基高度的过程中,相关技术人员必须结合公路工程当地环境条件的相应技术标准,并遵循国家标准中对土壤环境的相关要求,根据实际情况进行工程规划。路基高度应是根据实际情况进行科学设计,并结合了公路项目所在地区的地形条件所设计的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆不同地区有不同的设计对策,例如,在平原、草原等相对平坦的地区公路路基高度的设计中,技术人员需要考虑到该地区人口分布密集情况,是否属于广阔的跨河流域,地形是相对起伏还是非常平坦,并确保实际施工高度与设计高度一致。在设计山地、丘陵等地区公路路基高度时,要做好施工场所地形的实际考察和记录,分析并采用适当的计算方法计算路基边坡的设计值。同时,要综合考虑路基填料的温度,环境因素和形变影响,特别是路基填料方式等的合理设计。这是因为填料方式与公路及路堤的高度设计密切相关,填料方式不当可能会大大降低实际路基高度和均匀度。因此,为了保证公路路基高度设计的质量,有必要合理设计公路边坡和对应的施工设施,通过优化路基高度的设计,结合施工设施的使用,提高整个路基的稳定性。
2.2 路基排水问题
2.2.1 成因
在公路路基设计中,排水是一个需要考虑的设计因素。一旦被地表水或地下水侵蚀,就会严重破坏路基的稳定性。在公路路基排水系统的设计中,大多数技术人员会考虑排水问题,但其中很多人过分考虑或是只考虑公路路面排水问题,没有对公路地下路基的排水问题加以考虑。这样一来,基础下层的排水问题就会被忽略,导致所设计的路基基础下层的排水不顺畅,使路基长时间处于蓄水状态,路基的稳定性大大减弱,长久下去容易引起路基变形或坍塌等严重的危害。
2.2.2 设计对策
(1)技术人员首先考虑如何解决自然降水问题引起的公路蓄水问题,避免公路路基的自然降水破坏,并在公路路基两侧建立相应的排水沟。道路表面应尽可能保持高度,道路中心线应保持在最高位置,以使路面上的水迅速流入路基两侧的排水沟。减少自然降水对路基造成的破坏,可与拦截沟和排水沟共同布置,进一步提高路面的排水效果。
(2)其次对于跨越多条河流的公路路基设计,应做好河流排水系统的设计。考虑到河流的季节性影响相对较强,并且由于洪水问题很容易淹没道路,将会对路基产生巨大影响,需要采取适当措施来提高路基的防水性和抗侵蚀性。
(3)在高速公路隔离带的位置,必须科学合理地设置排水沟,并放置在隔离带下方,以避免积水过多大量聚集进一步影响路基稳定性。排水沟的安置能更加及时地排出道路上多余的水。
(4)为了进一步排出路基内的渗水或地下水,也可在路基内设置排水管。通过多个排水管道的安置使得路基内部排水严格按照设计好的排水管和排水方式进行排水,避免路基内地下水过多影响其稳定性。
2.3 路基边坡防护问题
2.3.1 成因
边坡防护设计是确保公路路基承载力和性能的关键,也与公路路基的使用寿命有关。如果路基边坡受损,将加剧路基边坡的土壤侵蚀问题,破坏路基边坡结构的稳定性,引发滑坡等重大安全事故。在设计路基边坡时,一些设计师未能根据实际道路施工选择合适的边坡防护方案,甚至忽略路基边坡植被破坏等保护问题,对后续施工和使用产生不利影响。
2.3.2 设计对策
(1)植被防护技术。设计师可以通过在路基边坡上种植一些植被来加固坡地土壤,防止土壤遭受侵蚀,这是最环保的保护手段,路基保护效果很理想,并且可以美化公路周围的环境。除此之外,在公路路基边坡上可以建立一些网状混凝土保护墙,然后种植一些植被来加固边坡。如果路基边坡处于相对较差的状况,例如岩质斜坡,可以使用客体土壤喷涂技术,即通过使用粘合剂,纤维和客土在路基边坡上形成厚度为1至10cm的土壤层,然后种植一些适宜的植被类型,并使用事先准备好的适宜土壤材料进行铺设,以确保种植的植被能够正常生长。
(2)工程防护技术。这项技术也是最常用的保护技术,主要方式包括喷锚挂网,护面墙,石护坡等。其中,喷锚挂网主要适用于路基的弱岩层破碎或风化部分区域。可以大大提高路基边坡的整体稳定性;护面墙主要适用于破碎的开挖边坡,易被侵蚀的土坡或软岩层。在实际设计过程中,有必要结合实际需要科学选择全封闭或窗式防护墙设计方案;石护坡主要适用于易受周期性洪水侵蚀的土坡。设计师应结合实际进行设计,可选择砌石或干砌石护坡,使边坡防护设计可保证公路路基边坡防护的整体质量。避免坡度损坏进一步影响路基的整体稳定性。
3实际施工中设计效果的强化控制
3.1路基承载力控制
路基是公路的重要组成部分,因此在公路工程实施前,首先要结合设计进行路基承载力的测试,目的是保证路基构建所用的相关施工材料和填料施工与路基承载力相适应,路基承载力测试需要规范化进行,保证路基不同部位的承载力符合要求,才能进一步提升公路路基的质量。
3.2路基填筑控制
路基填筑材料是公路质量的重要影响因素,因此要严格控制填筑材料的选择和施工过程,首先所选基底填筑材料要具有一定的耐压强度,最低耐压强度为15Kpa,因此部分种类的岩石材料不能被用于路基基底填筑,例如易溶性或易膨胀的岩石材料,但部分盐化或风化的崩解性岩石可以用作路基压实时的填缝材料,其次要控制所选基底填筑材料的粒径,最大不能超过50cm,且粒径过大的材料进行分层填筑时不能超过该层厚度的66%,而对于上部路床结构的基底来说,所用填实材料粒径要更小,尤其是40cm基底结构范围内,要保证粒径不超过15cm,路床填实材料粒径一般不超过10cm,控制好不同部位填筑材料的粒径能够保证路基的实用性。
3.3压实控制
路基压实是保证路基结构稳定的重要步骤,压实效果直接影响路基的质量,因此要结合路基设计控制好路基压实施工,尤其是基底分层填筑部分,由于公路路基基底所用的材料和路面等其他部分所用的材料粒径差异较大,基底填筑材料也与其他材料之间会存在较大的孔隙,更加需要充分压实处理,可以利用冲击碾压的方式对填料土体颗粒进行冲击,促进基底填料受到挤压而重排,减小颗粒与石料之间的缝隙,避免路基建成后发生沉降。除此之外可以采用强夯法进行压实处理,但由于路基基底比路面其他部位所用的填筑材料种类多,且颗粒较大,进行强夯法施工需要一定的施工深度,所以强夯法使用时有一定的限制条件,基底部位无法使用强夯法进行压实处理,因此可在路床构建时采用强夯法进行路基加固,强化路基稳固效果,必要时可以使用压实度质量检测方法进行效果检测。
结语:
公路路基质量是公路质量的基础,承载力要求和排水防水要求是公路路基设计施工过程的基本要求,因此控制设计施工阶段尤其是设计阶段的技术方向是提升公路路基质量的关键,针对公路路基设计中设计高度、排水、边坡防护等问题,规划设计人员应当认识到技术处理不到位的严重性,轻则造成施工过程频繁返工,延误工期,浪费施工材料,重则造成路基沉降、坍塌等,引发公路安全事故。因此公路路基设计必须经过多次实践考察,并结合相关施工技术标准制定完整的设计方案,经过审核通过后方可动工,只有这样才能提高路基质量的稳定性。
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论文作者:于新生,邱雨生
论文发表刊物:《防护工程》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/1
标签:路基论文; 公路论文; 基底论文; 高度论文; 材料论文; 承载力论文; 地下水论文; 《防护工程》2018年第34期论文;