张跃斌
恒万达设计咨询有限公司 陕西西安 710000
摘要:作为重要的基础性设施,市政道路工程的质量关乎交通运输业的发展与人民人生安全,而路基路面作为影响市政道路工程质量的重要内容之一,其设计质量则直接影响到工程的社会效益与安全性能。本文从整体规划原则、人本化原则以及配套设施原则等三个方面介绍了市政道路工程路基路面设计所遵循的原则,从路基排水、路基附属设施、路基断面选择与调料选择以及边坡坡度与形状的控制等方面分析了市政道路工程路基设计要点,探讨了市政道路工程路面设计的面层结构设计与结构层层间结合设计。
关键词:市政道路;路基路面;规划设计;安全
引言
随着社会的发展与经济水平的提高,我国居民生活水平得到显著的提高,而市政道路工程作为重要的基础设施,其发展直接关系到我国交通运输业的发展以及民生经济的长效发展。在当前交通运输业规模不断扩大,居民汽车保有量不断增加的背景下,人们对市政道路工程的质量要求也越来越高。其中,路基路面质量直接关乎到通行的安全与舒适度,同时也在相当程度上影响着市政道路工程的寿命与社会效益。因此,需要加强市政道路工程路基路面设计的科学性与专业程度,通过具有创新性的、系统性的路基路面设计,推动市政道路工程在当前经济大繁荣形式下的新发展。
1 市政道路工程路基路面设计的原则
1.1 整体规划原则
市政道路工程是衔接城市与乡镇的重要基础建设工程,规划的合理性直接关系到其社会效益的实现,因此需要站在宏观的角度上进行市政道路工程的规划设计,重点提高工程的实用价值。市政道路工程的整体规划要因地制宜、把握整体,还要具有一定的前瞻性,以城乡规划为基础制定相配套的总体规划,保证市政道路工程与城乡发展战略互促互进。
1.2 人本化原则
从本质上来说,市政道路工程的建设就是为了满足人们的出行需求。因此,市政道路工程路基路面的设计需要充分考虑社会大众的实际需求,站在市场的较低上服务于我国城镇化进程的推进。同时,在当前可持续发展理念不断深化的形势下,市政道路工程的路基路面设计要以人为本,兼顾经济性与生态性并致力于提高居民出行的便利和安全。
1.3 配套设施原则
市政道路工程绝不是单纯的道路、桥梁、隧道等“路”的概念,它是一项综合性的、系统性的基础性工程。因此,在进行市政道路工程路基路面设计时要把握全局,统筹相关配套设施,保证工程主体与配套设施的整体性与美观性。
2 市政道路工程路基设计分析
2.1 路基断面的选择
路基是市政道路工程的基础,路基基础断面形式的选择直接关系到路基的可靠性。路基的横断面形式主要包括分离式路基、半边桥路基、悬出路台路基以及分台式路基等,在实际设计过程中,要结合具体的工程概况选择相应的路基断面形式,并控制路基宽度与高度。
2.2 路基填料的选择
路堤填料的选择在相当程度上影响到路基的承载能力,长期来看也会影响到道路工程的寿命,因此需要做好科学的规划,提高路基填料选择的合理性。路基填料的选择,需要结合当地的地质情况、气候与环境,并充分考虑道路工程的预算负载。需要注意的是,要强化前期工程勘测工作,发现软土地基时必须采取相应的夯实措施,并配合路基填料的合理选择。
2.3 边坡形状和坡度
边坡是一种为了提高路基稳定性在路基两侧设置的具有一定坡度的坡面。路基的边坡关系不仅对路基稳定性影响较大,还在相当程度上影响到道路工程的建设成本,特别是大坡度路段的路堤和深路堑挖方边坡,施工量大、施工难度系数高,边坡关系直接决定了路堑的可靠性。此外,边坡关系的合理性还影响到道路工程在地质、水文条件较差的环境中的使用寿命。
2.4 路基高度及宽度
路基的宽度指的是道路工程中行车道、路肩、中间带、变速车道以及爬坡车道等区域的宽度总和,路基宽度的设计需要综合工程施工占用的土地量与当地的生态情况,在少占用农田的原则下,减少土方作业量,兼顾水土保持与生态平衡。
路基的高度通常是指路堤的填筑高度或路堑的挖方深度,即路基标高与地面标高的差值。路基的高度控制应保证路基土区域毛细水上升高度不高于路肩边缘处路基高度,还要考虑冰冻的情况;沿河路段或浸水路段的路基边缘高度要高于路基设计洪水频率的计算水高、波浪侵袭高度还要加上0.5m的安全高度。
2.5 路基压实
路基压实度主要受压实工具、土壤含水率、压实层厚度以及压实功能等几方面因素影响,路基压实度直接影响到道路工程的路基稳定性与耐久性。实施路基压实作业前,需要重点关注最佳含水量指标,需保证现场检测结果与试验一致,同时还要注意在两侧填方处分别预留30cm以上宽度填方不得进行碾压压实。
2.6 路基附属设施设计
路基的附属设施主要包括护坡道、碎落台、堆料坪、取土坑、错车道以及弃土堆等。路基附属设施设计的合理性在一定程度上影响着路基的强度、稳定性以及道路工程的行车安全,因此在路基设计过程中需要加强附属设施与路基其他结构之间的匹配性,同时综合工程的通行要求。
2.7 路基排水设计
路基的排水设计主要是为了防止路基区域出现大规模的积水,同时降低雨水对路基的冲刷以及地下水对路基的侵蚀,提高道路工程的稳定性与使用寿命。路基排水设计的难度系数较高,对设计人员的专业经验与技术水平要求较高。在具体的道路工程中,排水系统的设计需要考虑水系流向、流量以及引流方式,进而选择合理的排水方式。
3 市政道路工程路面设计分析
3.1 面层结构设计
路面结构主要包括面层、基层与底基层以及垫层。其中,面层作为市政道路工程的基本层,其设计的合理性关系到路面的平整度。目前,应用较为广泛的路面形式主要有沥青混凝土路面与水泥混凝土路面,相对来说沥青混凝土路面具有行车舒适度高、降噪性好、维护成本低以及施工周期短等优点。作为路面结构中的承重部分,路基基层在使用过程中承受着通行车辆的竖向载荷,并且面层传递下来的压力也是通过基层扩散至下面的土基与垫层,总的来说基层的主要功能就是承受与传递路面载荷,因此在路面设计中需要注意基层强度与刚度的计算,还需要充分考虑基层的防潮措施,避免其受潮后变软,影响路基稳定性。若路面存在多个基层,则最下面一层基层称为底基层,底基层的主要功能是防泥、防冰冻、降低路基底面的压应力、消除路基不均匀变形对面层的影响、提高路面结构承载能力以及延长路面使用寿命等,在设计过程中需要加强碎石、砾石以及稳定土等材料的配合比组合。路面垫层指的是基层或底基层和路基之间的结构层次,其主要作用是扩散载荷应力,优化路基水温稳定性,进而起到提高基层与面层强度、刚度以及可靠性的作用。在设计中要合理选择垫层的材料,把握垫层厚度,还要防止垫层材料造成周边环境的污染。
3.2 结构层间结合设计
由工程实践经验可知,路面层间结合的质量对路面尤其是沥青路面的使用寿命有着极大的影响。因此,在路面结构层间结合的设计中,要充分考虑半刚性基层的应用,同时加强沥青、细料和水等材料的配料比计算。需要注意的是,层间结合的设计还需要注意外界环境温湿度的变化情况,防止在对旧的混凝土路面修补作业后出现发射裂缝。
4 结语
综上所述,市镇道路工程路基路面的设计不仅会对行车的舒适度与工程的使用寿命造成较大影响,还会直接影响到交通运输业的安全性与长期的健康发展以及我国区域经济的持续增长。因此,需要在工程设计阶段,要提高对路基路面设计合理性的审查,加强工程前期的勘测工作,全面保障市政道路工程的建设质量。
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