韓肖雄
山西誠達(dá)公路勘察設(shè)計有限公司晉中分公司 山西省 030600
摘要:公路路基設(shè)計水平的高底,直接關(guān)系到公路工程的安全性,因此有必要研究其中的多項關(guān)鍵問題。本文首先對相關(guān)內(nèi)容做了概述,分析了公路路基設(shè)計存在的問題,并從多方面提出了包括增加路基邊坡強(qiáng)度等在內(nèi)的多項有效對策。
關(guān)鍵詞:公路;路基;設(shè)計;問題
一、前言
作為公路工程的最重要組成部分之一,路基始終在扮演著不可替代的角色。在交通量不斷攀升的今天,更應(yīng)該對公路路基設(shè)計保持高度關(guān)注。希望本文的研究,對公路路基設(shè)計的實踐能夠起到借鑒與參考作用。
二、概述
在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動下,近年來我國道路交通網(wǎng)絡(luò)正日趨完善。在公路建設(shè)的具體施工中,路基的建設(shè)往往會受到地形的影響。路基的性質(zhì)會因為多種自然因素而發(fā)生變化,致使公路的安全性能下降,使人民生命財產(chǎn)安全受到威脅。因此,公路建設(shè)要特別重視路基的設(shè)計工作,結(jié)合公路施工地區(qū)的地理環(huán)境,使路基的設(shè)計更為合理。
公路作為最基礎(chǔ)交通用的民用建筑,其設(shè)計必須兼顧安全和實用兩方面。由于部分地區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜特殊,其設(shè)計應(yīng)當(dāng)重點考慮到其環(huán)境的特殊性,必須適應(yīng)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件。在設(shè)計過程中,嚴(yán)格控制好各項指標(biāo)的設(shè)定,無論是方案設(shè)計、初步設(shè)計還是施工圖設(shè)計,都要以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計態(tài)度對待,在施工方面也必須做到精益求精,爭取建造出既堅固又實用的公路。
三、公路路基設(shè)計存在的問題
1.路基高度設(shè)計考慮不夠
影響路基高度選取的因素主要有自然因素和公路自身需要。自然因素方面考慮的第一個問題是土壤質(zhì)量,即地質(zhì)環(huán)境條件。在不同的地質(zhì)環(huán)境下,由于土壤成分不同,其堅固程度、黏度都會有所不同,如果缺乏對公路沿線地質(zhì)環(huán)境的綜合分析,以一概全地按照同樣標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計路基高度,將給公路安全埋下巨大隱患。當(dāng)前公路建成后常出現(xiàn)的路面坍塌、凹陷、下沉等問題,很大程度上都是由于路基建設(shè)高度與實際地質(zhì)環(huán)境條件不符造成的,最終造成經(jīng)濟(jì)損失甚至危及生命安全。第二個問題是抵御自然災(zāi)害的需要,平原地區(qū)主要考慮洪水問題,山區(qū)主要考慮山體滑坡及泥石流問題。路基是公路抵御自然災(zāi)害的主體,是保障在出現(xiàn)自然災(zāi)害時公路正常通車的基礎(chǔ)。因此,路基的設(shè)計必須充分考慮沿線自然環(huán)境,提前考慮可能出現(xiàn)的自然災(zāi)害類型以及程度,進(jìn)而在路基設(shè)計上做出不同要求。
2.路基材料選取和使用不當(dāng)
路基材料就是填充構(gòu)筑基本路基的土,根據(jù)一些指標(biāo)的不同,可將路基用土分為砂土、砂性土、粉性土、黏性土和重黏土等幾種,每種土都有著不同的特性和用途,其堅固程度、黏性、穩(wěn)固性以及成本也各不相同,因此,在使用時需要根據(jù)實際情況進(jìn)行具體分析,綜合考慮公路使用需求以及經(jīng)濟(jì)成本等因素,選取最合適最可靠的路基用土。當(dāng)前在路基設(shè)計中,普遍存在著填充路基土選取不當(dāng)?shù)膯栴},或者是缺乏對公路實際需求情況的考慮,或者是設(shè)計工藝欠缺對填充土使用不當(dāng),或者是出于片面節(jié)約成本的目的,或者是對填充路基用土的特性考慮不足等,最終導(dǎo)致填充用土的選取不達(dá)標(biāo),難以保障路基的穩(wěn)固和承重要求,最終給公路安全和使用壽命留下隱患。
3.路基排水系統(tǒng)排水不暢
排水系統(tǒng)的設(shè)計并不簡單,考察當(dāng)前全國公路的實際情況發(fā)現(xiàn),許多公路路基的排水設(shè)計并不理想,存在著較為嚴(yán)重的水流破壞現(xiàn)象,如隔離帶排水問題、河流水排水問題、地下水排水問題、邊坡排水問題,這些都嚴(yán)重影響著公路的正常使用,任何環(huán)節(jié)處理不當(dāng)都會帶來不良影響,而這些問題在公路路基設(shè)計中依然普遍存在。相比之下,路面積水問題比較容易解決,可許多路段依然存在積水問題,不僅嚴(yán)重影響公路的使用壽命,更給高速行車帶來巨大安全隱患,需要引起路基設(shè)計者的高度重視。
4.路基坡面設(shè)計保護(hù)不足
如果坡面設(shè)計不合理,就容易使坡面受到外在力量的破壞而產(chǎn)生滑坡等問題,進(jìn)而破壞路基的穩(wěn)固性,影響公路使用安全。根據(jù)公路使用需求以及路基高度的不同,路基坡面坡度也應(yīng)該有所不同,坡度不應(yīng)過緩或過陡。當(dāng)前路基設(shè)計中普遍存在著坡度不合理、防護(hù)不足的問題,這也是路基遭受破壞,進(jìn)而引起公路坍塌、路面下陷,難以抵御自然災(zāi)害的一大原因。
四、解決公路路基設(shè)計問題的對策
1.增加路基邊坡強(qiáng)度
在公路路基邊坡的建設(shè)中,路基填充材料的質(zhì)量、壓實度以及路基的高度是邊坡受到破壞的主要原因。路基填充的最佳材料應(yīng)該是粘性土體,能夠更有效的抵擋水力的沖擊,使路基更加穩(wěn)固。路基的邊坡設(shè)計中還要重視土體的壓實度,具有高壓實度的路基密度更大,可以保證路基邊坡的穩(wěn)定,提高路基的韌性,從而延長公路的使用壽命。此外,路基邊坡的質(zhì)量還與路基的高度有關(guān),高路基的邊坡更容易受到破壞,在路基設(shè)計中要充分考慮高度的合理性。
2.雙向填挖交界設(shè)計
合理的路基填挖交界處設(shè)計應(yīng)當(dāng)包括橫向填挖交界和縱向填挖交界兩部分。橫向交界處指的是對交界處路床進(jìn)行超挖,但要控制好超挖的深度,保證施工的安全性和經(jīng)濟(jì)效益。開挖后的回填工作應(yīng)當(dāng)選擇合適的回填材料,同時采用分層回填的方法,按設(shè)計要求碾壓回填材料,提高其壓實度。另外,填挖交界處路床的中下部分要按照合理的布置鋪設(shè)土工格柵,并對其進(jìn)行加強(qiáng)防護(hù)處理,使其發(fā)揮強(qiáng)化路基的功能。同樣的是,縱向填挖交界的施工也需要對土方進(jìn)行超挖和回填,公路路床的中下部分也要鋪設(shè)土工格柵。但其回填材料可以用砂質(zhì)土體,以保證其透水性,回填的過渡層可以選用碾壓的碎石,增強(qiáng)路基的強(qiáng)度。這里的土工格柵是作為加固材料使用,使回填的土體與地面粘結(jié),同時形成約束力,降低土體水平位移的可能性。
3.完善路基排水設(shè)計
第一,自然降水排水系統(tǒng)。在路面排水能力差的情況下,公路的車輛運行安全會受到積水的影響,車輛行駛過程中容易打滑,從而引發(fā)交通事故。路面的自然降水排水系統(tǒng)的設(shè)計相對要簡單很多,只需要在公路兩側(cè)修筑排水溝,同時適當(dāng)增加路面中間的高度,使公路形成一定的坡度,讓雨水流向排水溝即可,即使設(shè)計簡單,設(shè)計人員同樣不能忽視其重要性。第二,河流排水系統(tǒng)。在公路建設(shè)的路段靠近河流時,需要特別增加河流的排水系統(tǒng)設(shè)計。這需要設(shè)計人員結(jié)合河流的水量,包括流量隨季節(jié)的變化程度等實際情況,加強(qiáng)河堤的抗侵蝕能力,并充分考慮洪澇災(zāi)害給河堤造成的破壞。第三,路基隔離帶排水系統(tǒng)?,F(xiàn)代化的公路建設(shè)都會在路中間修建綠化隔離帶,隔離帶很容易使路基形成積水,進(jìn)而破壞路基的穩(wěn)定性。隔離帶的排水系統(tǒng)一般設(shè)置在其下方,通過防水層和排水管道的構(gòu)建清除隔離帶積水,將積水排入兩側(cè)排水溝中。
4.加強(qiáng)骨架植物防護(hù)設(shè)計
公路路基對植被的保護(hù)手段是建設(shè)骨架植被防護(hù)設(shè)施,其設(shè)計方法包括漿砌片石邊坡骨架植被防護(hù)設(shè)計、多邊形預(yù)制混凝土空心塊邊坡植被防護(hù)設(shè)計以及錨桿混凝土框邊坡植被防護(hù)設(shè)計。對于降水形成的水流所產(chǎn)生的破壞,應(yīng)當(dāng)采用漿砌片石邊坡骨架植被防護(hù)設(shè)計,減少降水的侵蝕作用。多邊形預(yù)制混凝土空心塊邊坡植被防護(hù)設(shè)計則適用于風(fēng)化比較嚴(yán)重的巖石路段以及坡度較平緩的路基,能夠增強(qiáng)路基邊坡抗水力侵蝕的能力,使路基整體的穩(wěn)定性得到提高。巖質(zhì)路基中結(jié)構(gòu)較為平整的巖石邊坡常用的是錨桿混凝土框邊坡植被防護(hù)設(shè)計。
五、結(jié)束語
總之,要想獲得最為理想的公路路基設(shè)計效果,設(shè)計人員務(wù)必要充分分析其過程中的多項潛在問題,并積極制定切實有效的實施方案,提前解決問題,并以最為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計態(tài)度,最大程度上提升公路路基設(shè)計的水平。
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