中铁四局四公司 安徽省合肥市 230011
摘要:当今社会,公路交通助力经济高速发展的成效不断凸显,公路的建设历来是国家的重点建设项目之一,随着交通量快速增长,对公路的承载力以及路基的稳定性也随之提高,因此应该从初始设计阶段重视公路路基设计中存在的问题,并提出相应的解决措施。
关键词:公路;路基设计;问题;解决
1公路路基设计的基本要求
单独从设计的角度来说,在开展路基设计之前,要做好以下的准备工作:
(1) 充分保证路基的安全性。按照国家公路安全标准的有关要求,开展公路路基设计,在进行陡坡和急弯等的设计时,对公路宽度以及坡度的把控是设计的核心内容,最大限度减少交通事故的发生。除此之外,要考虑承载力、交通量、积水和地震等情况的发生,如果产生技术问题,应当采用相应的措施来处理,比如强夯法、CFG复合地桩技术等其他加固型技术,以确保路基的可靠性和安全性。
(2)全面的了解自然状况以及地质条件,并进行综合分析评估。在路基设计前,要做好现场的勘察工作,充分调研当地的雨雪、气温和河流分布情况,确保路基设计可以符合当地自然条件,再结合当地地形、地貌和地质条件等的全面分析后,再开展路基设计,这样可以很好的保障设计方案的质量。
(3)加强对生态环境的保护。路基设计的过程中,一定要坚持保护生态环境的基本原则,以防在施工过程中对沿线的生态环境造成严重破坏。为了避免施工过程中对沿线的生态造成重大破坏,比如滑坡、植被破坏、岩体崩塌和水土流失等环境灾害,要在施工前进行设计交底,避免对周边的自然生态环境和景观造成影响。
2公路路基设计中常见的问题
2.1路基的自身强度不够
从公路工程的使用角度来说,路基作为持力层,起到分散应力和保护路面的重要作用,不同的部位承压力要求不同。但在现行的设计规范中,没有明确对路基强度和填料类型的具体要求,造成在填料类型的选择上以及压实度的测定中,存在较大分歧,使得后期病害发生几率大大增加。若使用的填料不合理,难以保证路基稳固和承重要求,很容易使得填挖段沉降,加上雨水冲刷,会使路基产生破坏失稳的情况,严重时会造成路基整体破坏,路面损坏、下沉为多段,对车辆的安全行驶造成极大影响。
2.2路基的高度差较大
路基高度的设计对于公路路基质量非常关键,路基高度的控制,主要是开挖深度和填方高度。路基高度的设计必须科学,具体包括路基的稳定性和基底的承载力等方面。路基的高度选择,会直接影响路基使用寿命和项目建设成本。当前路基设计主要存在以下问题:(1)路基高度设计不合理,没有充分的考虑自然因素,抵御自然灾害的能力不强。此外,冻土、软基、地下水丰富等情况均需考虑在内,处理不良的地质情况,适当的抬高路基,可以避免受到地下水的侵害。(2)同一路段的设计,无法统一高度。路基设计的高度,要和桥涵以及洞口的高度相吻合,从而可以最大程度的保障公路的稳定性,保证公路行车的安全性。从设计的实际出发,一般会采取分开设计的方式,如果路基部分填土高度比较大,则会增加路基压实的难度,在与构造物接触界面位置会造成不均匀沉降[1],造成跳车,威胁行车安全。
2.3排水系统存在问题
公路路基的排水系统是贯穿设计和施工的重点内容。所有的公路都会受到地上和地下水的侵害,如果排水系统不畅,会严重的影响到公路的使用寿命,甚至会导致已完工的路基沉降和坍塌,此外要充分的考虑到水冰冻问题的有效防范和处理等因素,这些都会影响着排水的效果进而导致路基质量的降低。
2.4路基边坡设计问题
公路路基实际中,往往会轻视边坡的质量要求。自然降水会在路面形成冲刷水流,在水流的冲刷侵蚀下,边坡的坡面和坡脚最容易被破坏。
从公路路基边坡作用角度来说,必须要发挥保持水土提高路基的稳定性的功效。但是很多公路的边坡防护未能发挥设计作用,由于缺少深度研究以及设计,经常会出现边坡坡度不合理、植被固土蓄水能力弱、防护墙稳定性不足的问题[2]。
3公路路基设计问题解决措施
3.1路基强度解决对策
路基的强度可以从四个方面进行加固:
(1)选择合理的路基加固方法,例如较为常用排水固结法、夯实法等,但是各种加固方法适用的环境及方式会存在差别,因此要对比经济性,结合工程周边的地质来综合选择。
(2)提高压实填料的质量。压实和填料是公路路基质量的基本保障。在国内多数地区施工人员和机械设备受技术限制,并且压路机操作简单、成本低廉,优质的填料也多可就地取材,优化压实填料的方案可行性最强。
(3)增大路槽的深度。路槽的下挖深度与路基的稳固性之间存在着一定的正比关系,可以更好的传递路面扩散的应力,可以采用增大路槽开挖深度的方式来提高路面的承载力。
(4)选用合理的软基铺设材料。软基铺设材料的选择对路基的稳固性具有较大的影响作用,可以较好的防止路基局部剪切变形,保证施工机械的运行。需要对不同铺设软土的材料性质进行充分的了解和分析,进而在不同的铺设路段进行最优的选择与应用。
3.2路基高度问题的解决对策
路基高度是指挖方对于路基的挖掘深度和填方对于路基的夯实高度,即公路路基设计标高与地面标高的差值,路基高度直接会影响公路的质量的使用年限。为保证公路路基的强度,同时达到稳定性要求,公路路基上部土层必须要处于干燥的状态,依据临界高度,同时结合沿线的自然条件等,来确定路基高度,如遇到软基、冻土和地下水等情况,应先采取措施处理不良地质条件后采用填方来抬高路基高度[3]。遇到桥涵以及洞口时,也应抬高路基高度。
3.3排水问题的解决对策
首先应做好自然降水排水系统,自然排水系统设计简单易行,在公路两侧设置排水沟,并在路面设置一定的横坡,保障雨水自然流向排水沟。其次可设置路基隔离带排水,当前公路均会设计中央绿化带,容易引起路基积水,导致路基稳定性受到影响,因此设置隔离带排水系统很有必要,可通过埋设排水管道将隔离带积水引入两侧排水沟。
3.4边坡问题解决对策
路基填充料的质量直接影响会边坡的稳定,其中砂质土质量较差,抵抗水冲刷能力弱,而黏性土具有较好的抗水冲击能力,对于路基的稳定效果非常明显。土体的压实度是边坡设计中较为关键的因素之一,压实度越大,边坡则更为稳定。此外,公路边坡坡面应采取防护措施,最为普遍的是种植植被和工程防护,例如种花、种草等,采用植被来加固土壤,这是最环保的保护手段,并且可以美化沿路的环境。工程边坡防护,可运用喷锚挂网、石护坡、护面墙等。设计中应结合实际,可选用砌石结构保证路基边坡防护的整体质量,避免坡度损坏进而影响整体路基的稳定性。
4结语
公路路基质量公路质量的基础,公路路基质量直接关系到公路的使用寿命和安全性,承载力和排水要求是公路路基设计施工过程中的关键,在设计阶段进行优化是提升路基质量的关键。本文一共提出了在路基设计中常见的四种问题,分别是路基的强度问题、路基的高度问题、路基排水问题、路基边坡问题,并对这四种问题进行了解决措施的探讨。
参考文献:
[1]莫恩华.研究公路路基设计中的常见问题及解决对策[J].黑龙江交通科技,2019(04)
[2]刘小琳.公路路基设计中的常见问题研究[J].建筑工程技术与设计,2018,2018(12)
[3]张铁岩.公路路基设计中的常见问题及解决措施分析[J].科技展望,2016(05)