摘要: 现在是科技高速发展的时期 ,我国的公路工程也备受国家和人民的重视。路基又称“subgrade”,主要是指经过开挖、填筑而形成的土工构筑物,是路面的基础,也是公路工程的重要组成部分,其质量优劣直接决定了公路工程整体建设质量,影响颇大。受到一些外界因素的影响,公路路基设计中频繁出现问题,基于此,对公路路基设计中的常见问题及解决对策进行探究。
关键词:公路路基设计;问题;对策
引言
路基病害会对路面结构产生严重的影响,导致路面一系列病害的产生,而且不易提前发现和预防,其养护维修工程量巨大。路基病害的产生过程主要有勘察阶段、设计阶段、施工阶段及管养阶段,特别是在设计阶段中,不合理的设计方法或者设计不到位,容易导致路基病害的产生。因此,本文结合工程实践经验,总结公路路基在设计中常遇到的问题,并分析问题产生的原因和解决对策,以减少设计中此类问题的产生。
1公路路基设计的要求
从设计的角度来说,开展公路路基设计,要做好以下要求的把控:(1)安全性。根据国家公路安全标准,按照相关要求,开展公路路基设计,在进行坡路和窄路以及弯路等的设计时,必须要做好路面宽度以及坡度的把控。除此之外,要考虑积水和地震等情况的发生,若产生技术问题,采用相应的措施加以处理,比如CFG复合地桩技术等。(2)综合分析自然状况以及地质条件。开展路基设计作业前,要做好现场勘察作业,明确自然条件情况以及地质条件,确保路基可以符合当地自然条件。通过对地形和地貌等的全面分析后,再开展路基设计,进而保障设计的质量。(3)做好生态保护。路基设计的过程中,要坚持生态保护的基本原则,提出施工要求,避免施工作业对施工沿线的生态造成重大破坏,比如滑坡和水土流失等。
2公路路基设计中的常见问题
2.1路基边坡设计不合理
从公路路基边坡工程的建设作用角度来说,发挥着涵养水源以及保持水土等功效,不仅能够实现美化环境的功能,还能够提高边坡的稳定性。然而很多道路的边坡防护未能发挥设计作用,由于缺少对深度研究以及设计,常见水土流失问题。设计方面存在的主要问题如下:(1)边坡坡度设计不合理。(2)采取的植被防护措施无法发挥有效作用。(3)防护墙的强度以及稳定性不足。
2.2公路路基的高度问题
公路路基高度是公路设计者需要重点考虑的问题,公路路基的高度对公路的使用寿命和公路质量有着重要影响。公路路基对自然灾害起到一定的抵御作用。在不同地区公路路基的建造高度不同,例如:在平原地区,需要抵御洪水;在山区需要抵御山体滑坡和泥石流等。在公路设计和建造过程中,必须根据不同的地理条件对公路路基进行相应的改造,对沿线的自然灾害和地质条件进行充分考虑,采取有针对性的对策,找到合理的方案。
2.3路基排水系统设计不到位
路基的排水系统设计一直是设计中的重点,排水不利会导致路基中的水分在毛细水作用下上升到基层甚至是面层,引发路面的水损害,产生裂缝、坑槽、局部沉降等。现行设计过程中排水设计不到位,一方面是设计人员的主观因素,例如不能很好地就季冻区水冰冻问题给出科学有效的处理措施;对区域内水分布、降水情况调查不彻底等,导致设计的路基不能很好排水和防水;设计中不能将排水系统有机结合,路面排水、路基内部排水、中央分隔带排水以及边坡排水等应该是一个整体,不能分开单独设计。另一方面是客观原因,水的侵蚀过程是一个动态过程,影响因素众多,与边坡植被的涵养能力、排水储水设施的位置及气候条件有明显的关系,特别是近些年来恶劣天气频发,很多地区出现了几十年一遇的洪涝灾害,都对路基设计提出了严峻的考验。
3公路路基设计的对策
3.1提高路基边坡的质量
要想提高边坡质量,需要从路基填充材料的质量、压实度等方面入手。相关数据表明,使用沙石建造的路面比使用黏土建造的路面在抵御水流侵蚀作用方面的效果差。因此,在建造路面时应尽量使用黏土作为建筑材料,以此来延长路面的使用寿命。在压实度方面,土体压实度越大,公路路基的质量就越高,对自然灾害的抵御能力就越强,公路的使用寿命也就越高,建成后的维修成本就越低。因此,在公路路基建造过程中要对路基填充材料的质量、压实度等因素进行充分考虑。
3.2严格把控路基高度
公路路基建设必须严格把控高度,例如:当某一段公路建造完成且运营一段时间后,地面出现塌陷、下沉或开裂的情况,大部分都是由于在公路路基设计时没有控制好高度问题。此外,若出现土地潮湿、松软的情况,在建造公路时需要适当提高公路路基高度,避免出现沉降的情况。除此之外,还要严格遵守技术规范,根据当地的自然条件、地质状况,减少泥石流、山体滑坡等自然灾害对公路的侵害。
3.3合理安排好排水系统的使用
因为设计单位在进行设计需要针对该地区的实际情况做出合理的设计方案,所以设计单位在设计时也需要对该地区的水源分布、降水情况做出调查。这主要时因为水源分布以及降水情况会直接影响该工程后期的质量,而为了保障公路工程的高质量,就需要设计单位合理安排好排水系统。排水系统主要包括针对河流排水、地表水排水、地下水排水等方面。针对河流排水主要是怕该地区因水源较为充足,河流水量较大,造成洪水等自然灾害,从而影响公路的使用。针对地表水排水主要是解决因大气降水过大造成的地表积水问题以及因积水导致的地面分裂。针对地下水排水主要是考虑因地表水下渗形成的地下水会影响公路路基的整体效益,降低路基的使用寿命。只有设计单位在设计时合理安排、分布好各个排水系统的使用才能保障公路路程的质量。
3.4优化路基设计方案
路基作为公路工程的主要构成部分,其占据着工程项目总投资的30%,因此路基设计直接影响着工程项目的投资管理。对于路基优化设计中填挖的高度控制及环境保护尤为重要。公路工程项目是呈带状分布,过分追求高标准的平、纵指标,或填挖平衡,就会出现深挖和高填现象,并引发边坡失稳和路堤不均匀沉降等问题出现。因此在考虑工程投资的前提下,适度选用桥隧工程方案。比如路基中心填方高度超过20m、中心挖方深度超过30m,原则上宜采用桥、隧道灯构造物或分离式路基作为方案比选。其次结合当地的地形、地质条件,提升土石成分比例及地质成分分析等方法,在一定程度上降低土石的造价误差。比如说在深挖地段利用机钻,若是布置的钻探点相对比较多,就会使业主无法接受;若是布置的钻探点相对较少,就会形成一定的误差。同时必须加强外业地质地形探测工作人员的岗位责任心,有效保证钻孔质量。
结语
综上所述,对于公路路基设计常见问题的把控,要结合工程的实际情况,严格按照路基设计相关标准和规范,做好全面的把控。在具体实践中,通过加大对宽度和边坡等的设计质量把控力度,最大程度上确保路基设计的质量和效果,进而保证公路路基建设的效益。文中结合实际案例,对常见的问题,通过设计分析的方式,总结了控制措施。
参考文献
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