道路路基设计和施工常见问题及应对策略

发表时间:2021/7/8   来源:《基层建设》2021年第11期   作者:刘立迩
[导读] 摘要:随着城市化发展,我国的道路建设发展迅速,在道路建设工程中,不同地区会遇到不同的地质情况,而不同的地质情况会直接或间接的影响路基承载力,地基处理方式采用不合理,将会严重影响道路的使用寿命及使用质量,致使路基沉降不均匀,从而引起路面结构破坏,进而影响道路行车安全。
        武汉市汉阳市政建设集团有限公司  湖北武汉  430000
        摘要:随着城市化发展,我国的道路建设发展迅速,在道路建设工程中,不同地区会遇到不同的地质情况,而不同的地质情况会直接或间接的影响路基承载力,地基处理方式采用不合理,将会严重影响道路的使用寿命及使用质量,致使路基沉降不均匀,从而引起路面结构破坏,进而影响道路行车安全。合理的道路路基设计施工是提高道路质量的重要方法。
        关键词:路基设计;常见问题;应对策略
        1、道路路基设计中常见的问题
        1.1道路自然状况及地质情况对路基设计的影响。路线选择的合理性直接影响项目的实施及投资成本,路线穿过人口密集地区时,容易造成拆迁工作量大,征迁成本增加,项目推进相应较慢。合理的道路走向可减少路基高填深挖,避开可能存在的深层软基处理,从而减少路基工程投资[1]。
        1.2道路排水未形成系统,破坏路基稳定。道路路基施工时会容易出现地表水侵蚀路基边坡、地下水渗透路基等问题,继而造成路基和路面破坏,为保证路基安全,应在设计中对道路排水进行系统整体梳理,设计时除对路基地下水提出相应的处理方案,还需重点注意路基外地表水对路基的侵蚀影响,采用市政管道设施排水存在暴雨时段路面排水不及时,下游排水不畅,造成路面局部积水。
        1.3道路边坡设计对道路路基的影响。路基边坡的设计直接关系路基边坡稳定,主要问题集中在边坡处理方式和边坡植被,边坡处理方式选择不当,使边坡无法达到应有的防护作用,路基边坡植被破坏,一旦进入雨季,边坡土体含水量加大,土体自重增加,造成边坡防护变形、植被破坏、水土流失。
        1.4软弱地层的处理。路基软弱地层是造成路基不均匀沉降的主要因素,软基处理的方式直接影响路基稳定性和变形量。采取不合理的软基处理方案,易造成两种后果,一是处理过当,造价太高,造成资源浪费;二是处理不够彻底,无法达到预想的处理效果,造成工后变形量过大,路基失稳。
        1.5道路填挖高度对路基的影响。路基高度较低,容易遭受地下水侵蚀,地下水会造成路基不均匀沉降、路面结构破坏;路基高度较高,增加路基施工压实难度,造成路基工后沉降较大,在与构造物衔接交界处沉降不均匀,威胁道路行车安全。
        2、路基设计施工常见问题的应对策略
        2.1案例概述
        柏环二路:本路线起于张柏路,中间与环湖中路平面交叉,终点止于环湖路,工程全长790.481m,道路红线宽度30m。道路定位为城市支路,双向4车道,设计车速30km/h。
        2.2路基设计
        (1)根据地形地貌选择合理的路线走向。本项目为更好地服务道路沿线的居民,现有道路定线会兼顾城市化进程及两侧用地开发,所以在平面设计时,路线需跟项目所在地的城市规划衔接,并且在设计中应对道路沿线地形地貌有整体认识,根据地貌表征及问询当地村民排查沿线可能出现的不利地质路段,道路定线时现状道路两侧不利地质路段。
        (2)整理优化道路沿线排水系统。道路排水系统在道路设计中需重点考虑,道路沿线地表水系根据现场勘查,设计时应对沿线水系进行整理规划,使之有序排放,保证排水通畅;地下水系可根据地质勘察报告,针对地下水位高度采用不同的处理方式。
        (3)根据地质勘察文件对路基边坡进行合理设计。

道路路基边坡根据填挖状态可分为路堤和路堑,边坡为保证路基稳定性,需要从四个方面入手,一是路基填料的选择以及填筑时的路基压实度;二是路基边坡坡率设计,根据地质勘察报告及取土点土质,该路段土质基本为粉质粘土,褐黄色、可塑状态,湿~饱和。湿土无摇震反应、韧性中等、干强度中等,切面较光滑,手搓有砂感,为松土,土石工程分级为Ⅰ级,填方边坡采用1:1.5,挖方边坡采用1:1;三是路基边坡的防护处理,因两侧地块开发,为避免重复建设,道路边坡采用植草防护,并对部分路段填方坡脚处设置护脚,以保证路基坡脚不被侵蚀;四是路基边坡排水设计,迎宾大道至红婴路路段为填方,现状道路两侧均有沟渠,设计时将两侧沟渠进行改造梳理,保证道路边坡及两侧地块排水顺畅。
        (4)合理选择软基处理方式保障路基稳定。本项目根据地质勘察报告,道路沿线除池塘及沟渠位置有0.5~0.8m淤积的淤泥质土层外,其他位置地层较好,均为粉质粘土层及中砂层,针对地勘表现地质情况,对池塘及沟渠范围采用换填片石1.0m+碎石0.5m进行浅层软基处理,以保证路基施工稳定性。
        2.3路基施工
        在路基施工过程中,要做好测量工作,包括断面测量与测量放样,计算出本路段的填筑高度。对于图纸和低填挖方路段,要进行回填处理,在填和挖的交接位置开展施工要先对施工位置进行清理,清理长度根据原地面的情况和填土要达到的过渡来确定。地面清理根据现场施工图纸要求来完成。在路基填筑施工进行之前,要进行排水施工。在需要进行土方开挖的地段,先挖到路基位置,开挖管线预留沟槽,铺设好各类管线,将土方回填进去并压实。路基施工方法:首先测量返现,复测并回复中桩,固定好施工路线的控制点,并在选定的控制点位置放置三角点等。施工路线控制点在施工中要做好保护,避免被破坏被挖掉的可能,视施工进程进行有效的固定和回收。在中线恢复之后,要对路基的横断面进行测量。根据测量结果和设计图要求确定路基的轮廓,做好地面标高的测试和标识。填土压实之前完成路基放样。考虑到地面的沉降量,要对路面的路基标高值进行修正。根据横断面测量数值获取路基边桩的位置,并进行校核。边桩设置完成后要对边坡进行测量、放样和标识,多采用挂线法结合标识办法,并且放样过程中要将沉降量考虑进去。设备施工过程中,要随时检查填挖土方石的标识,避免损坏,如果发现标识损坏或者丢失要补齐。筑工艺路基开挖过程中挖出的土石方可以再作为路基的填筑材料,但是要先进行试验,且经过设计、监理单位认可才可以使用。路基填筑采用分层填筑方式,层厚低于30厘米,逐层填筑,形成一个斜度为2°左右的坡方便排水,分层铺设的宽度须比路堤的宽度更宽。当同一路段需要用到多种填料时,不同填料须分层填筑,避免不同性质填料混合在一起造成内部水囊、空洞、薄弱等,降低路堤稳定性。路基上部受到重量载荷的影响比较大,路基下部被水淹的可能性更大,因此路基上部和下部都要用水稳性的材料填筑。沿着纵向改变各个层次的填料时,须采用斜面衔接方式,并且在斜面上方铺设透水性较好的填料。路基填料要进行含水量的调整,填料的含水量处于±2%之内,则可以进行碾压。填料含水量对路基的施工质量影响较大。如果填料含水量过大,需要先进行晾晒,含水量达标才能进行碾压;含水量较小的填料,则需要洒水处理,并搅拌均匀再进行碾压;含水量达标的填料则要在确保尽快进行碾压作业。路基碾压可使用压路机,碾压时轮迹重叠宽度在50厘米左右,前后相邻的碾压端纵向重叠1.5米左右,确保无碾压死角并且碾压均匀。碾压过程中,从边缘到中间逐次碾压,初次要轻压,再碾压时则重压。碾压之前要确保土层平整,修成2%斜坡。如果路基修筑到了无法用大型设备碾压的位置,就要使用夯锤夯实土层。压实作业之后要进行整平,确保压实的路基各层都是均匀的。检查并测量路基中心各项参数,包括标高、中心高、坡度、宽度等,完成路基整形,路基范围内不能有任何杂物。路基完工后用推土机将表面刮平,当推土机推出的土不能再填补凹陷时,再进行路基夯实。
        3、结语
        总之,路基处理的目的是增加地基稳定性,所以设计人员必须意识到路基设计的严肃性,根据不同的地质情况,不同的投资和工期要求,采用切实可行的改建方案,同时注意总结和积累经验,为今后的设计工作打下坚实的基础。
        参考文献:
        [1]王静.研究公路路基设计中的常见问题及解决对策[J].黑龙江交通科技,2019,42(6):10-11.
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