胡燕
中交第二公路勘察设计研究院有限公司 湖北武汉 430050
摘要:城市化进程的加快我国道路的建设规模在逐步扩大,我国地域辽阔不同地区的地形存在很大的差异,这在很大程度上增加了道路建设的难度。道路路基设计时需要考虑的因素有很多,一旦考虑不周全就会导致道路路基的承载能力达不到预计的要求,给道路的使用埋下安全隐患。同时,道路地基的处理方式不同,地基的整体施工质量也会有所不同。
关键词:道路路基设计;问题;应对策略
1路基设计原则
市政道路路基设计的过程中设计人员需要综合分析道路工程的整体情况,并结合国家相关标准以及规定对道路进行全面的设计。第一、确保道路使用的安全性,并保证道路的设计与城市的整体规划相协调。城市的发展是按照一定的规划方案进行的,在对市政道路设计的过程中也需要参考城市规划设计方案,从而保证道路符合城市发展的需要,促进市容的改进。路基的规划可以体现出道路整体的外貌,体现出城市的文化风貌。同时,从生态环境持续发展的角度出发,实现对路基设计的优化。第二、满足城市交通出行的需要。按照城市规划设计方案的要求,在对路基设计的过程中设计人员需要考虑城市运行的需求,对路基的强度以及使用的稳定性进行全面的测试,从而保证道路建设的各项参数与国家的标准保持一致。路基的规划设计过程中还需要对城市的土地资源进行考虑,最大程度提高土地资源的利用率,用发展的眼光看待市政道路的建设,提高市政道路的实用性以及建设的科学性。第三、遵循市场化的发展原则。市政道路路基的设计规划要与城市的经济发展相适应,提高市政道路的使用性能,同时设计的过程中需要考虑其他城市基础设施的建设,为城市的持续发展打下基础。
2道路路基设计中常见的问题
2.1 路基设计未重视地质资料的收集
影响路基质量的首要因素是地质条件。为加快完成路基设计任务,在路基设计前,部分设计人员并未深入施工场地进行准确勘查,大多采用简单的土工试验资料。但是,以往的地质资料并不能完整、全面、真实地反映现场作业情况。此外,因地质条件处于不断变化中,设计人员对地质条件掌握得不充分,为路基施工质量埋下隐患。
2.2路基设计承载力不足
车辆在路面上行驶时,把垂直力、水平力及汽车部件产生的震动和负重的冲击力通过车轮传给路面,使路面内部结构产生位移和应变。目前,部分公路路基设计未合理计算路基路面受力情况,没有选用性能优良的施工材料,造成路基、路面结构整体的强度和抵抗变形能力降低,路基出现沉陷、翻浆等病害,影响公路正常使用。
2.3路基设计缺乏生态环境保护意识
有些路基设计缺少对后期施工工序及施工条件的考虑。例如,路基开挖会对原地表植被造成破坏,地质施工产生的废料会污染周边环境,打破原有生态平衡,容易造成水土流失、地表坍塌,这些因素都会影响工程施工范围内的生态环境,为公路后续施工埋下隐患。此外,在路基边坡防护设计中,部分设计人员未分析施工地域的植被生长状况,盲目利用不适应当地气候的植被进行边坡防护,则会加重工程区域内的生态环境破坏和水土流失。
经过对公路路基设计中存在的主要问题分析,设计人员必须将设计质量控制意识贯穿于设计工作全过程,重视工程区域的地质勘察工作,搜集并科学分析各项设计所需的数据,从多方面提高路基的承载力及稳定性,并将其对当地生态环境的破坏降到最低。
2.4路基边坡设计不合理
2.4.1 边坡高度不合理
路基填方深度和开挖深度会直接影响路基工程造价、公路稳定性、生命周期等。如果公路路基高度比较低,容易遭遇地下水侵蚀,大幅提高路面及边沟水渗入路基内部结构的可能性,导致路基水害;如果路基填土高度较高,则填料不易被压实,从而使其压实度无法满足规范。
2.4.2边坡坡度不合理
如果路基边坡坡度较小,会增加占地面积,甚至会侵入土地红线,降低土地资源的利用率。如果路基边坡坡度较大,可能引起滑坡失稳等病害。
3城市道路路基设计主要方面
3.1路基基础处理的方案设计
加强对路基基础设计的重视程度,设计人员需要综合实际情况优化路基基础处理的方案。第一、设计前,设计人员必须做好施工现场的调研工作,了解和分析施工现场土层的实际情况,并对周边的自然环境进行分析,同时,做好勘察工作的记录。第二、有针对性的设计不同土层的处理方案,提高地基的稳定性以及使用的安全性。第三、针对处理难度大的软土层,设计人员必须给出详细的处理对策,并做好软土层的全面分析。
3.2路基分层填筑压实工艺设计
路基设计与建设的过程中路基分层填筑压实发挥着不可替代的作用,设计人员必须提高对路基分层填筑压实工艺设计的重视,综合分析路基设计中存在的问题,并对结合实际情况确保路基的稳定性有所提高。同时,路基分层填筑压实工艺设计时需要精确的测量各个不同填筑层的厚度,保证压实效果符合要求。此外, 科学规范的使用压实技术,做好压实后续的养护与管理,提高路基建设的整体性能。
3.3路基边坡的防护设计
道路路基边坡的设计非常重要,设计人员必须重视对路基边坡的防护设计。按照国家给出的相关边坡设计的标准以及规范,设计合理的表破处理计划,并根据城市运行的实际情况,提高边坡防护处理的整体水平。同时,根据自然环境等特点,合理的选择边坡防护需要栽种的植物,按照植物的栽种方式进行种植,提高植物的成活率。
4城市道路路基设计要点
4.1路基断面形式的选择
城市道路路基设计涉及到的内容有很多,其中路基断面形式的选择是重要的内容。在选择前,设计人员需要对采用精密的测量工作对路基的宽度以及高度,并结合城市发展规划方案以及线路重心的路基断面,科学规范的选择横截面。同时,针对我国当前市政道路建设的整体情况将车道的宽度确定在3.5米以上,设计的过程中设计人员需要引起重视,避免人为测量引起误差过大的问题。此外,设计人员需要根据市政道路后期使用的实际情况确定好路基断面形式。
4.2路基填料
路基填料种类的不同,同时路基还会受到交通荷载、温度和湿度等方面的影响,最终会造成其工程性质的变化机理十分复杂。根据液限、粒度以及塑性指数这几方面的指标,能够将路基土划分为砂砾土、重黏土、砂性土、砂土、粉性土等几大类。砂性土中除了具有黏性较大的泥土,还有粒度较大的粗颗粒,这会增强路基填料的水稳性以及透水性,其可谓是最理想的路基填料。砂土的优点是具有优良的水稳性以及透水性,所以其含水量发生变化时,不会导致其强度发生明显变化。但是它的缺点是填料的黏性较小,所以在使用的过程中建议将其与粘性大的填料混合使用。对于重黏土,它的塑性大于40,塑性、膨胀性、粘结性但是其透水性较差。粉性土的水稳性较差,遇水极易呈现稀泥状,所以在路基的填筑中最好不要使用。
4.3加强公路路基边坡防护设计
加强公路路基坡面设计的重点是优化边坡防护设计。边坡岩层中土质复杂,岩层性质不同,含有砂岩、泥岩等,长期暴露在外,易风化剥落。因此,当边坡高度大于3 m时,要结合边坡实际情况,利用截水骨架技术对边坡进行护坡。截水骨架技术包括以下内容:喷混植生,采用液压技术进行喷播植草,采用浆砌或干砌的技术建成石护坡、护墙和框架梁护坡。在建立截面护墙时,还应区分单级变截面护墙高度,其高度需要小于12 m,若因实际需要,单级变截面护墙高度超过12 m,则应加入平台设计,平台施工需要分级砌筑。
公路路基坡面经常会出现土质路堑边坡及土质路堤边坡。对于土质路堑边坡及土质路堤边坡防护设计,主要考虑的因素是边坡高度是在3 m以上,还是在3 m以下。当边坡高度大于3 m时,边坡防护采用的技术方法是截水骨架内撒草籽间种灌木;当边坡高度小于3 m时,为提高边坡的防护性,可利用撒草籽间种灌木边坡的技术方法。特殊情况下,路堤边坡高度超过6 m且路堤填料材质并不是硬块石的地段,可使用铺设土工格栅的技术方法加强边坡防护。
4.4路基压实
路基压实需要借助机械设备,结合路基建设的实际情况选择合适型号的压实设备。通常情况下为了提高压实的效果压实次数控制在8-10次,并针对不同的路基填料合理调整压实的次数。路基填筑工程质量的控制指标比较多,施工人员必须严格按照压实的标准进行,切实提高路基整体的密实性,从而保证路基的耐久性有所提高。
4.5路基附属设施设计
全面考虑路基附属设施的合计,例如,车辆行驶过程中可能会出现错车的问题,这就需要设计人员烤炉错车道等附属设施。结合附属设施的使用性能的而不同对附属设施进行科学合理的设计,保证附属设施的存在不会影响路基的正常使用。设计人员需要参考市政道路整体的规划方案,对附属设施进行全面的分析,针对可有可无的附属设施,可以进行剔除,避免对路基的使用造成影响。
4.6路基排水设计
市政道路设计的过程中路基排水设计尤为重要,一般情况下道路的跨度比较大,在进行排水设计时需要根据不同路段的水文地质情况以及自然气候条件进行设计。市政道路排水系统多采用的是管道排水的方式,根据道路的实际情况合理布置所有的排水管道。排水管道安装的过程中施工人员必须做好管道的连接工作,保证排水管道连接的紧密性,避免出现管道渗漏的问题。排水管道安装完成后,施工人员需要进一步检查管理的连接处,保证所有的连接都符合要求。同时,排水系统使用前需要严格做好闭水试验,从而对管道整体的密封性进行检查,严格做好市政道路排水系统的设计。
4.7植被保护设计质控对策
市政道路施工建设的过程中边坡防护一般采用的植被保护,因此,设计人员需要制定相应的植被保护设计质控对策。路基施工的过程中如果没有处理好边坡就会引起严重的水土流失现象,直接给生态环境带来巨大的破坏,还会影响车辆行驶的安全。因此,必须加强对道路植被保护设计的重视。根据路基建设的具体情况选择适当品种的植被,并控制植被的种植数量,实现对边坡土壤的保护,从而避免水土流失问题产生。同时,可以适当在网状水泥防护墙中种植树木,从而起到加固的作用,提高对边坡的保护力度。针对坡度较小的边坡,在进行处理时,可以在边坡上设计沟槽结果,并综合周边环境的整体情况,种植适当的植物,提高边坡稳定性的同时还能够对环境进行美化。此外,针对不同情况的边坡,在设计的过程中可以综合选择边坡处理的方式,全面实现边坡加固的目的,避免边坡遭受雨水的冲刷。例如,土质边坡可以在锚杆混凝土框架中种草,从而避免水土出现流失的现象。
结论
总而言之,影响市政道路路基使用性能以及使用寿命的因素有很多,道路路基设计的过程中必须综合分析路基使用的实际情况,实现路基质量的提升。路基的设计必须严格遵循路基设计的原则,保证路基整体稳定性以及质量的前提下,将路基建设的成本控制在一定的范围内。路基的设计问题一直是市政道路设计中的难点,设计人员必须加强对路基设计的重视,合理分析路基设计中常见的问题,并结合城市发展规划方案,不断提高路基的承载能力。
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