公路工程路基路面设计的分析与研究

发表时间:2021/4/15   来源:《城镇建设》2021年第2期   作者:孙冲
[导读] 近年来,我国的交通行业有了很大进展,公路工程建设越来越多
        孙冲
        伊犁茭通公路勘察设计院(有限责任公司)    新疆伊犁邮编  835000
        摘要:近年来,我国的交通行业有了很大进展,公路工程建设越来越多。公路工程建设过程中,路基路面设计尤为关键,其直接作用于后续施工环节。基于此,论文结合某工程实例,重点探讨软基地质下路基路面的设计要点,总结了影响设计环节的多种因素,并提出具体解决措施及施工过程的注意事项,为后续路基路面施工创造良好的环境。
        关键词:公路工程;路基设计;路面设计
        引言
        路桥工程路基路面的设计要点主要包括了地基与路基设计、设计、搭板设计等方面内容。设计人员在开展路桥路基路面设计工作时,必须根据路桥工程建设的特点和要求,采用科学合理的施工方案,才能在有效提升工程整体施工质量的前提下,延长工程的使用寿命,提升路桥工程建设的社会和经济效益。
        1设计原则
        首先,有效利用现有稳定路基,结合线形进行拓宽,尽量不占用农田,保证规划合理性与科学性;其次,针对地质情况繁琐的路段,需要以保证安全为前提,设置受限路段,也可适当降低指标进行施工;再次,公路工程需要与附近自然景观协调,重视生态环境保护,尽可能减少或者是防止高填深挖,避免出现地质灾害;最后,综合分析各项不利影响要素,保证路基与路面具备良好的强度与稳定性。此外,在进行路面设计时需要严格贯彻因地制宜、科学选材等相关原则,切实保证结构设计方案的技术完善性、经济可行性。
        2公路工程路基路面设计的分析与研究
        2.1地基与路基设计
        设计人员在进行路桥过渡段路基路面的设计工作时,为了确保路桥结构的稳定性,大多采用钢筋混凝土结构设计方式。然而由于受到路基刚度存在一定的差异,所以很多路桥工程在建成投入使用后都会出现不同程度的不均匀沉降问题。针对这一问题,设计人员在开展路桥工程地基与路基的设计工作时,必须严格地按照路桥工程整体施工质量要求,制定切实可行的桥台与路基刚度差异处理方案,才能最大限度地减少桥头跳车。另外,为了确保路桥工程路基路面的施工质量,施工企业必须严格地按照工程施工现场的实际情况,采取积极有效的措施,减少桥台与路基之间的刚度差异,促进路桥过渡段路基路面施工质量的有效提升。也就是说,施工企业在路桥工程施工过程中,应该采取在路堤与桥台中间设置过渡段以及向过渡段内填充相应级配材料的方式,增强桥台与路堤之间的过渡强度,然后按照要求进行路基的填土处理施工,才能在有效增强地基承载力的基础上,降低不均匀沉降。
        2.2路基土石方
        公路主线土石方调配过程中,充分考虑了路基土石方的纵、横向移挖作填,当桥梁段有条件跨越时,考虑绕行距离后实现土方纵向调配;但考虑到施工工序,改路工程及接线工程土石方均未参与主线土石方调配。路基土石方数量计算中,除路基填方、借方总量按压实方计,其余均按自然方计。填方主要由路基本桩利用土石方、远运利用土石方、借方组成,移挖作填时,按预算定额考虑了修正系数。统计路基土石方数量时,扣除了路面厚度,计入了左右超填数量,考虑了路堤原地面清除表土和填前碾压沉降的回填土方。
        2.3换填法
        软土路基施工环境复杂,对施工技术提出了较高的要求,在实际处理工作中常应用到换填法,主要适用于软土深度小于3m的情况。在传统方式下,多数工程都利用机械设备展开清理作业,但对软土的处理效果相对有限,且辅以人工作业方式也难以达到工程要求,出现资源过度浪费的问题。针对高强度砂粒与黏性土,通过换填施工的方式更具可行性,有助于提升地区承载性能,但此方法的应用需建立在可靠换填深度等参数的基础上。纵观工程现状,部分设计单位以石头作为换填材料具有可行性,此方式在避免软弹现象的同时还大幅度提升了路基结构稳定性。


        2.4优选设计方案
        在进行改扩建方案编制前,为保证方案的合理性和可行性,技术人员需要对既有公路实际使用情况开展了细致调研,调研过程中需要重点关注公路的交通状况,以此详细编制改扩建方案,同时需要严格遵循相关设计要求和行业标准,并重点论证相关技术措施。对于公路涉及的特殊路段,为确定局部改造措施及方案,设计过程围绕相关路段的行车速度、地质情况等因素开展深入研究,以此为依据开展多种方案比选,这一过程需关注规模、成本、环境影响、施工安全、施工效率、建设质量等影响因素,最终实现设计方案优选。
        2.5过渡段结构设计
        结构设计是路桥工程过渡段路基路面设计的重要环节之一。我国路桥过渡段结构设计主要以土工格栅为主,由于相关部门并未对土工格栅设计制定明确的规范和要求,所以为了确保路桥过渡段结构设计的规范性与科学性,设计人员必须在遵循相关设计原则的基础上,充分发挥出土工格栅在路桥过渡段设计中的积极作用。另外,土工格栅与土体之间存在摩擦力,不仅有助于土体抗剪力的增强,确保了路桥过渡段路基路面结构的稳定性,而且对于不均匀沉降与变形等问题的控制也有着极为重要的意义。
        2.6对缓和过渡段进行合理的设置
        由于不同的路桥工程路桥结构段方面存在的差异也不同,所以,施工企业在控制路桥过渡段的沉降问题时,应该根据路桥结构段刚性、强度等各方面存在的差异,合理地设置强度过渡段,才能将路桥过渡段的沉降问题控制在合理的范围内。
        2.7基层、底基层设计
        1)水泥。水泥选择硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥,其等级控制在P·O52.5级。针对散装水泥,制备完成后需要存放7天以上,同时进罐时的温度≤60℃。2)碎石。碎石压碎值<30%,根据粗集料10~30mm、5~10mm,细集料0~5mm进行三级配料,料场方孔筛的筛孔分别是32、12、7mm。3)水。根据《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)选择基层、底基层材料拌和与养护用水。4)混合料。水泥稳定碎石基层采用骨架密实型级配。为防止混合料离析,有利于提高混合料强度,应严格控制集料最大粒径,其中水泥稳定类碎石(基层)最大粒径≤19mm,水泥稳定碎石(底基层)最大粒径≤26.5mm。为减少路面开裂,粒径<4.75mm颗粒成分宜按级配中值偏下选配。水泥稳定碎石基层,水泥稳定碎石底基层集料级配范围应符合相关标准要求。
        2.8做好其他相关工作
        公路路基路面雨季施工前,要充分调查和掌握当地的天气情况,并采取措施实时监测天气变化状况。同时,公路路基路面雨季施工的全过程中,要认真、严格落实好各项防雨措施及排水措施,雨后及时处理施工现场,在确保施工高效开展的同时,也有利于优化路基路面的施工质量。此外,雨季施工中安全隐患较多,故必须加大安全方面的投入,做好安全培训及教育,保障公路路基路面雨季施工过程的安全。
        结语
        综上所述,在公路工程路基路面设计中必须综合分析各项影响要素,根据工程实际情况,并严格按照公路工程相关技术规范要求进行设计,从而才能够保证路基路面设计的合理性与科学性,增强公路路基路面稳定性与安全性。
        参考文献
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        [3]宋立达.公路路面级配碎石基层设计与试验段施工技术探讨[J].交通世界,2017,24(17):41-42.
        [4]张可.关于公路工程路基路面设计的分析[J].黑龙江交通科技,2019,42(2):66-67.
        
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