城市道路路基设计探讨论文_向炜

城市道路路基设计探讨论文_向炜

深圳市新城市规划建筑设计股份有限公司

摘要:文章对城市道路路基的定义、设计内容及相关要求等进行了探讨。

关键词:城市道路;路基设计

引言

城市道路是指在城市范围内具有一定技术条件和设施的道路,一般由土基、路基、路面及相关市政管线组成。路基需承受自身的岩土自重 和路面重力,以及由路面传递而来的行车荷载,是整个道路构造的重要组成部分。其设计是否科学合理,对道路的使用性能有着非常重大 的影响。

1什么是路基

路基是在地表按道路的线形(位置)、断面(几何尺寸)及一定技术要求修筑的带状结构物,是路面结构的基础,承受由路面传来的行车 荷载。路基包括本体及其附属设施两部分,附属设施包括排水设施和防护设施等。

对路基性能的要求主要包括两个方面——整体稳定性和变形量。必须保证路基在不利的环境(地质、水文或气候)条件下具有足够的整体 稳定性,以发挥路基在道路结构中的强力承载作用;必须尽量控制路基、地基的变形量,才能给路面以坚实的支承。

路基的特点为:1、工程量大、涉及面广、投资大;2、影响当地生态平衡、水土保持等自然环境;3、路基施工对工期影响大,其建设受地 质、水文、气候等因素影响大,处理技术复杂;4、路基质量对道路运营影响大,发生问题时修复困难,严重影响行车安全性和舒适性。

2路基设计的基本内容

路基设计应与城市规划和沿线自然景观相协调,有效利用原有地形,避免高填深挖,防止诱发地质灾害,并应充分评估对沿线重要建筑、 市政设施和历史古迹的影响。城市道路路基设计一般包含以下内容。

2.1调查、勘察、收集资料

路基设计前应对道路沿线进行现场调研,了解相关制约因素;由专业人员进行地形测量、管线探测及地质勘查等工作;并收集工程所处气 候分区、冰冻情况、地下水深度等前期资料。

2.2路基主体设计

根据地形、地质、水文等条件,按路线设计高程,判定路基为一般路基或特殊路基。一般路基是指在工程地质和水文地质均良好的路段修 筑的填方高度和挖方深度不大的路基。特殊路基则指位于特殊岩土地段、不良地质地段的路基,或者高填、深挖的路基,或者其性能受自 然因素影响强烈的路基。

对于一般路基,依据规范及当地成功经验,套用常规指标值进行设计即可。对于特殊路基,则应在细致勘察的基础上,进行专门设计。

2.3路基排水设计

分析道路沿线地表水及地下水情况,统筹安排路基排水系统,设计路基排水结构物。

2.4路基防护与支挡设计

主要是路基坡面防护、路基冲刷防护及支挡结构物布置与设计等。

3一般路基主体设计

一般路基主体设计主要指对路基基本构造(宽度、高度、坡度等)的设计。

3.1路基宽度

对于挖方路基,路基宽度指所有道路功能带(机动车道、自行车道、人行道、绿化带等)与两侧边沟及碎落台宽度的总和;对于填方路基 ,路基宽度则为所有道路功能带与两侧路肩宽度的总和。

3.2路基高度

路基高度是指路堤的填筑高度或路堑的开挖深度,是路基设计标高和现状地面标高之差。由于现状地面标高不会变化,因此路基高度会随 着路线纵断面的变化而变化,其是结合路线纵坡要求、路基稳定性和工程经济等多方面因素综合确定的。

路堑设计时应尽量避免挖深过大,当因条件限制,挖方边坡过高可能引起稳定性问题时,应进行专项设计并验算其稳定性。路堤设计时, 既要避免填方过高同时又需保证必要的路基高度,以使路基处于中湿以上的状态,确保路基稳定。对于浸水路基,则需考虑一定洪水频率 下的设计水位及0.5m的安全高度,必要时还应加上壅水高度及波浪侵蚀高度。

3.3路基边坡坡度

路基边坡的坡度对于路基稳定性非常重要。

路堤边坡坡度的大小一般取决于边坡高度、填料种类和性质、水文条件及施工方法等。路堑边坡坡度的大小一般取决于边坡高度、地质和 水文条件等。

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4路基排水设计

水对于路基的性能发挥有着举足轻重的影响,包括地表水和地下水,地表水的渗入和地下水的冲刷、浸润均可能导致路基失稳、路基强度 降低。因此,只有做好路基排水设计才能保证路基的强度和稳定性。

路基排水设计应采取排、疏、防相结合的原则,并应与路面排水系统、边坡防护、地基处理等其他措施相互协调,保证路基稳定,避免道 路水损害。

4.1地表水

地表水是陆地表面上各种液态、固态水体的总称。主要有河流、湖泊(水库)、沼泽、冰川、永久积雪等。

对于地表水,城市道路通常采用雨水口进行收集,通过连接支管接入市政主管道,进而排入周边现状水系。道路外围(如边坡)的排水设 施则主要有边沟、排水沟、截水沟、急流槽等。排水管道纵向坡度主要根据道路纵坡和城市整体排水系统等综合考虑。

4.2地下水

地下水是贮存于地表以下岩土层中水的总称。广义地下水包括土壤、隔水层和含水层中的重力水和非重力水;狭义地下水指土壤、隔水层 和含水层中的重力水。

当路基范围内地下水位较高、路基干湿状态不满足要求,且路基标高受限时,应采用地下排水设施,以降低地下水位或将地下水引至路基 范围外。常见的地下排水设施包括暗沟、暗管、渗沟、排水隔离层等。地下排水设施的设置应根据工程地质和水文地质条件确定,并与地 表排水设施相协调。

5路基防护与支挡设计

防护的目的就是要确保路基的强度和稳定性,重点是对路基边坡的防护。在地质条件较好的路段,当用地条件允许时,路基一般按常规方 式放坡,保证边坡自身的稳定性,并对坡面采取相应的防护措施;而当出现用地条件比较紧张、路基稳定性较差或路基处于不良地质路段 等情况时,则常需要进行路基边坡防护与支挡加固的综合设计。

5.1路基防护

路基防护包含坡面防护和冲刷防护两种类型。

5.1.1坡面防护

坡面防护是指保护路基边坡表面的工程措施,主要用以保护边坡表面免受雨水冲刷,减弱温差及湿度变化的影响,阻止和延缓软弱岩土表 面的风化、碎裂、剥蚀演变进程,从而达到保护路基边坡、提高边坡整体稳定性的目的,同时坡面防护还能美化路基,并使路基与周边自 然环境更加和谐。

常见的坡面防护措施有植物防护(如喷播草籽、植草皮、种植其它乔灌木等)、矿料防护(如砌筑护坡、护面墙、喷浆、抹面等)及综合 防护(通常指综合运用植物防护和矿料防护措施)。

5.1.2冲刷防护

水流会对路基坡面及坡脚产生冲刷,即水流会冲走较细粒径的填料,从而使路基遭到不同程度的破坏。为阻止这种路基冲刷现象发生而采 取的路基防护措施即被称为冲刷防护。按防护方式的不同,冲刷防护又可分为直接防护和间接防护。

常见的直接防护措施包括抛石防护和石笼防护;常见的间接防护措施则包括丁坝、顺坝、格坝等,必要时还可考虑改移河道。

5.2支挡加固

当受地形、地物或占地等限制而需收缩坡脚,采用较陡的边坡,或为保证路基边坡稳定性而需采取措施以增加抗滑力时,应设置边坡支挡 结构。为支承路基填土或山坡土体、防止填土或土体失稳而设计和修建的必要构造物称为支挡工程。

应综合考虑地质条件、结构的安全性和经济性等,选择合适的支挡形式。常见的支挡加固形式有:重力式挡墙、半重力式挡墙、悬臂式挡墙 、扶壁式挡墙、板肋式或格构式锚杆挡墙、桩板式挡墙、锚定板挡墙、加筋土挡墙、岩石锚喷支护、土钉支护等。

6结束语

路基作为城市道路的重要组成部分,为道路功能的发挥提供基础支撑。因此,在路基设计前,应进行尽可能细致的调查,并收集尽可能详 细的基础资料;在路基设计中,以确保路基整体稳定性为前提,综合考虑人与自然等因素,为设计出一条“安全、畅通、舒适、和谐”的 城市道路打好坚实的基础。

参考文献

[1]城市道路路基设计规范CJJ194-2013

[2]城市道路路基设计[J].成小芬.山西建筑.2014(32)

[3]对城市道路路基设计的探讨[J].唐少兵.福建建材.2015(03)

论文作者:向炜

论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期

论文发表时间:2018/9/12

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