南宁市新点线交通勘测设计有限责任公司 广西南宁 530001
摘要:作为公路工程的重要设计内容,路线布设和路基设计方案的合理性,在一定程度上决定了公路工程的整体质量和价值,因此,相关建设单位一定要充分重视路线布设和路基设计工作,根据不同施工环境和地质勘察结果,从质量、环保、经济等角度选择最匹配的设计方案,给予施工单位正确的指导,从而保证公路工程的整体质量。
关键词:公路工程;路线布设;路基设计
1公路工程设计中的路线布设
1.1平面线设计
在平面线设计中,第一,尽量远离人口密集的地区,在城镇化进程不断开展中,人们生活水平普遍提升,购车率也随之增加,公路占据面积增加,若在人口密集区域进行公路建设,势必会牵扯更多的居民搬迁安置问题,提高工程造价,且居民搬迁安置时间长,可能会延长工程工期。对此,公路工程设计中尽量远离人口密集区域。
第二,尽量选择无超过地平曲线半径的区域,这是因为现代化公路工程设计更加看重行车安全与行车舒适性,要在公路两旁设计绿化景观,若公路建设区域有超高地,这会增加施工难度,对路基工程要求高,很容易发生跳车问题,降低公路工程的安全性,且需要增设单向排水,提高工程造价。
1.2超高设计
按照公路工程各个路段的施工规定要求,超高设计应准确计算出所有设计参数与路线长度、圆曲半径以及路段限速间的关系,尤其是公路陡坡路段,为了能够避免车辆因超速行驶而翻车或者是滑出车道,就要精准验算行驶速度,从而计算出此路段超高率。基于安全条件下,每一项超高计算都必须认真、仔细完成,以车辆组成与设计速度作为切入点,保证所有设计数值的真实性、精准性,特殊危险路段应进行多次超高率验算。
1.3地质选线
不同路段的地质条件是有所区别的,所以应根据公路工程规模与施工条件科学布设路线。同时综合分析生态环境、施工成本以及公路安全等要素,然后确定最佳的地质选线。此外,应考虑到地质灾害发生的可能性,高度重视不同路段之间的地质差异性,加大地质灾害预防处治力度,确保施工人员的生命安全。
1.4爬坡车道
在公路的路线纵断面设计时应着重研究汽车爬坡能力,然后确定最大坡度下的坡道长度,而地势凹凸不平的路段则要设计坡道实现有效连接。由于受到汽车自身性能的影响,在爬坡阶段面临着比较大的阻力,若是车辆行驶速度小于最低爬坡速度,则会出现溜车现象而引发交通安全事故,所以设计员需要对坡道纵断面进行优化性设计,准确计算坡道长度,而且坡道起止点必须重视安全性设计,以保证坡道稳定性,有效控制后期运行阶段发生位移问题。
2公路工程路基设计分析
2.1斜坡的防护设计
路基的稳定性与边坡防护设计方案的科学性有着密切的关系。如果设计方案的相关指标没有达到技术标准要求,那么在公路施工和运行过程中,就会出现滑坡等问题。在实际设计过程中,通过加设防护墙能够起到良好的路基边坡保护作用。另外,边坡设计对于防止后续出现滑坡问题也有一定的作用,在实际设计过程中需要对路基高度进行调整。如果坡度过大,则容易导致滑坡等问题的发生,反之则会影响道路宽度,并浪费土地资源,提升施工成本。因此,设计人员需要根据道路的实际规模选择适合的边坡参数。
2.2 路基高度的设计
山区道路具有更高、更严格的技术要求,路基建设和挖掘的高度明显增加,并且挖掘深度和填充高度较大的路段有所增加。沿线工程区域地质特征、路线的纵向坡度会对山区高速公路路基高度形成影响。因此,所有的要素只有结合设计过程,才能正确地设计道路的高度。在平原地区,中国高速公路的平均填充高度范围为 2.2~3.2m,比一般级道路的填充高度高1.5~2.0m。在设计平原路基时,尽量减少路基的填充土方的高度,从而达到保证路基的稳定性的作用,也让路基的强度和沉降得以有效的控制。山路的设计主要决定高速公路和隧道的分解高度,使高速公路的高度最小化,改善线路,让路线变得更为平坦。
2.3科学控制路基含水量
为了避免公路路基出现塑性破坏现象,要严格控制土壤压力,提高土壤的压实质量,确保路基土壤强度满足设计规定要求。如果公路土壤的含水量过高,通过进行有效的压实,能够提高公路路基的紧凑度,防止公路路基出现大面积塌陷。此外,路基设计人员还要严格控制填充物含水量,为了进一步提高公路路基紧凑性,设计人员可适当增加公路路基压实度。在高边坡路堤与陡坡路堤设计环节,设计人员要结合公路工程施工场地的地理条件,以及施工环境,加强设计,不断提升高边坡路堤与陡峭路堤设计方案的可行性,避免公路路基出现失稳,提高路基的耐久性与施工强度。同时,设计人员还要加强灵活性设计,如果发现公路路基所在区域的地质条件特别复杂,要及时处理,保证公路路基施工的稳定性与安全性,结合高边坡路堤与陡峭路堤特点得知,设计结束后,设计人员还要进行全面检查,保证最终的设计方案得到更好实施。通过科学控制公路路基的含水量,可以防止公路路基出现失稳现象,提高公路路基的安全性能。设计人员在实际设计工作当中,要根据公路路基结构特点,合理确定路基含水量,并适当提升路基压实度。
2.4排水设计
第一,若公路与河流区域距离比较近,河流会对路基造成较大冲刷,带来诸多不利影响,所以,路基设计人员要加强排水设计,结合河流的具体情况,进行全面观测,特别是季节变化,对公路路基产生的影响。同时,设计人员还要对水流情况进行合理分析,加强公路路基排水设计,提高公路的抗洪能力,避免出现大面积的水土流失,从根本上减少河流对公路路基产生的冲刷影响。第二,加强隔离带排水设计。通过在公路两侧种植适量植物,形成隔离带,能够提高公路路基的稳定性,但是,此种类型的公路隔离带特别容易出现大量积水,为了防止出现较多积水,设计人员还要结合隔离带具体位置,加强排水设计,可以在隔离带下部设置防水层,同时安装适量的排水管,如果出现积水,积水会通过排水管快速排出。第三,公路路基边坡排水设计。在公路路基边坡排水设计环节,为了减小外界降雨对路基产生的影响,要将雨水排放到较远地区,因此,设计人员可以在路基两侧设置适量排水沟。另外,在公路路基交界位置,设计人员要加大设计力度,如果公路纵向填挖交界路基和填挖高差超出 3 m,设计人员要结合设计规划要求,有针对性地进行设计。结合半填半挖路基特点得知,在路床范围内,要进行超挖,超挖深度不宜低于 80 cm,超挖结束后,进行分层碾压,然后回填施工,避免路基出现不均匀沉降现象。对于设计人员来说,要根据地下水的渗出量,合理设置盲沟,并结合具体状况,设置一定量的临时排水沟,保证该地区的地下水得到有效排放,提高公路路基的稳固性。
3结语
做好路线布设与路基设计是确保公路工程质量的有效措施,公路工程设计需要考虑很多因素,设计人员一定要深入了解工程特点和建设要求,结合实际施工地段的生态环境、地质条件,优中选优,确定最科学合理的设计方案,从源头上保证公路工程质量,促进公路建设事业的长远发展。
参考文献:
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