高速公路路基设计及软土地基处理研究

发表时间:2021/7/26   来源:《科学与技术》2021年3月第9期   作者:卢嘉新
[导读] 在社会稳步发展后,人们生活水准得到改善,
                
        卢嘉新
        中铁十七局集团城市建设有限公司,贵州 贵阳 550031
        摘要:在社会稳步发展后,人们生活水准得到改善,高速公路数量频频增多,为当代人的交通带来了一定电力。路基是否稳定,直接关乎道路安全性能。如何维持公路路基稳定性以及保障公路安全运行,早已成为众多高速公路建设主体的关注焦点。鉴于此,本文围绕高速公路路基及软土地基,分别对其进行了阐述,并探讨了技术要点,希望能为相关人员设计高速公路路基及软土地基带来借鉴意义。
        关键词:高速公路;路基设计;软土地基;处理方法
        前言:
        伴随国家建设日益发展,我国公路工程建设水准有所提高。目前,关于路基设计以及软土处理的技术方式越来越多了。在这种情势下,提升施工速度,改变施工工艺,才可切实提高高速公路建设企业竞争力,促使其在激烈的社会中稳定生存。为此,结合施工需求及具体施工环境设计公路路基施工方案与改善软土地基,成为高速公路建设行业的关键任务,应引起有关企业及施工人员高度关注。
        1高速公路路基设计原则
        在设计高速公路路基之际,需要遵循有关原则,这样才能增强路基设计的科学性、实效性。一般情况下,高速公路路基设计要参照铁路路基设计原则,保障自然应力以及行车荷载作用下路基层的安全性、稳定性。为此,就要针对高速公路弹性变形量加以控制,否则极有可能会对道路稳定性及使用质量等带来不利影响。所以,在设计高速公路路基之际,普遍要遵循下面两大原则:
        1.1实用性原则
        高速公路车辆通行量偏大,且通行车辆的速度极快,极易对高速公路产生巨大负荷。由于地区不同,土层与岩层性质也存在一定区别,这就导致路基稳定性有所差异。所以在设计路基时,一定要科学选址,并完善勘察工作,这样才能确保路基设计符合公路建设的具体要求。为此,就需要充分考虑时效性,确保能获得充足的路基设计资料,从而增强路基设计准确性、可靠性[1]。
        1.2安全性原则
        设计路基的目的,在于增强高速公路行车承载力,从而避免产生路基下沉等问题,进一步保障行车安全。为此,在设计路基之际,要结合各等级高速公路要求,合理设计路基宽度、高度,并做好严谨的防范工作、规划工作,以便能彻底保证路基安全性能。
        2高速公路路基设计概述
        2.1路基设计
        在高速公路施工的时候,由因施工段不同,所遇到的土层性质也有一定差异。为此,就要结合不同的土层性质展开路基设计工作,在具体设计高速公路路基时,主要采取分离式路基或整体式路基设计两种方式。只有全面规划路基设计方案,才能保障路基施工工作极具规范性、有序性,进而增强路基施工效率、质量,保障高速公路路基的承载力与稳定性能够切实达到公路建设的标准。
        2.2路基标高与路拱横坡的设计
        在设计标高与路拱横坡时,所应用到的设计方法主要体现在下面两大方面:其一,如若路线平曲线半径未超出5500米,就要对曲线进行超高设置。然而,对于整体式路基而言,有关超高的过渡,主要是在缓和曲线内完成。但是,在分离式路基中,关于超高的使用,主要是围绕行车道中心线展开旋转的方式加以设置。同时,也需要在缓和曲线内完成过渡。其二,在设计整体式路基之际,设计标高要参照路中心线,主要是在距离路中心线一米处的路面位置设置。在设计正常路段时,行车道和硬路肩都可以采取2%路拱横坡的方法设计,但土路的肩横坡不可超过4%,最好是等于4%[2]。


        2.3路基边坡坡率设计
        在设计路基边坡坡率时,具体的设计情况普遍体现在下面几方面:第一,在一般情况下,填方路段的护坡道宽度是2米,但也可以在边坡平台设置外倾3%的横坡点。第二,在针对挖方路段边坡展开设计之际,要结合岩石风化情况以及土质条件,采取差异化坡率。风化坡率以与土质边坡坡率比例,要在1:1或者是1:1.5范围内。但是,强风化边坡坡率则要控制在1:1.25 范围内。第三,在设置边坡高度时,要参照10米的标准进行设置,平台宽度为2米,平台内侧可以修筑边长为4厘米的方形排水沟。值得注意的一点,在设计边坡坡脚位置时,需要布置碎落台,而碎落台的宽度是2米。
        2.4路基防护设计
        有关路基防护设计的要点,主要体现在下面的几个要点上:第一,在设计填方路段防护时,要严格参照填方高度展开差异设计。如果填土高度不高于四米,就可以采取铺草坪或植草等方式进行边坡防护工作,而填土高度如果在4米到6米之间,就需要通过三维网植草方式进行防护这,样才能全面提高防护水平。如果填土高度超出6米,但是还未超出8米,便可以选择拱形骨架植草方法,这种方法的防护效果更有利一些[3]。最后,如果填土的高度超出了12米,则需要严格采取三级边坡防护措施。在上两级边坡上,可以选择拱形骨架植草方法,而下级边坡则要结合高度,科学设置植草防护、拱形骨架植草防护等。在防护设计的过程中,一定要高效应用植草方法完善护坡道的防护以及土路肩的防护。第二,在设计挡土墙防护时,要高效应用路基右侧重力式路肩以及衡重式路肩,才能提升防护效果。这就意味着,要在墙体上砌筑片石,且有效应用片石混凝土完成垫层处理工作。除此之外,也要在片石上通过耕植土完善填筑作业,并采取植草方式强化防护效果。
        3软土地基处理方式
        3.1软土地基概述
        对于高速公路而言,其施工时的软土地基,实则就是指压缩量极好,但总体强度偏低的软弱土层。在软弱土层中,富含有机物,在修建高速公路施工时,等级及运用能力均有所差异,所以关于软土地基承载力的要求也截然不同。在建设高等级高速公路时,所涉及的软土地基普遍由粘土与粉土组成,在处理这些松软土层时,土层本身富含细微的颗粒,并且还含有泥炭及大空隙、有机质土等。这时候,如果地下水位有所升高,则会为软土地基上方的构造物带来一定影响。高速公路施工时,需要针对软土地基展开有效分类,这是采取正确方式处理软土地基的有效途径。在分类软土地基之际,切记不可仅按照地质条件进行确定与分类,还要充分考虑地质条件以外的构造物以及填方、地基特色、种类、规模等。在高速公路施工时,增强软土地基处理力度,是保障软土地基承载力与强度的重中之重,应该得到相关人士的高度关注,且不允许有任何疏忽。
        3.2软土地基具体处理方法简析
        在具体处理高速公路软土地基时,所采取的处理方法有堆载预压法、真空预压法、反压护道法等,不同的处理方法有不同的优势与弊端。在使用过程中,关于标准与效果,也会存在巨大差异[4]。例如,在通过化学加工法处理软土地基时,就需要在软土地基内添加化学材料以及水泥等,这样才能提高加工效果。第二,在应用化学加固法后,水泥土体以及其他化学材料会发生巨大的反应,会将土中的空气与水分都排出来,这样就可以增强复合地基的承载力与稳定性。
        结束语:
        综上所述,在日前高速公路施工之际,应高度关注路基设计工作。路基是保障高速公路投入使用后安全性的有效条件,如果路基设计方案不科学,则会严重威胁路基稳定性。为此,就需要有关人员秉持路基设计原则,针对各部分路基进行科学规划,这样才能提升路基设计品质。另外,在处理高速公路软土地基时,还要充分了解软土地基涉及的内容结合、软土地基特色等,采取行之有效的处理措施,以便能提高软土地基处理效果,切实增强高速公路工程项目中软土土地基的承载力以及稳定性。
        参考文献:
        [1]张瑢.两徽高速公路软土地基管桩处理设计研究[J].路基工程,2020(01):118-124.
        [2]赵文政.高速公路软土地基加宽扩建新老路基衔接处理[J].山西建筑,2018,44(16):125-127.
        [3]芦烨磊.软土地基高速公路加宽扩建新老路基衔接处理措施[J].山西建筑,2017,43(28):138-139.
       
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