郭振燦
(福州盛路源交通設(shè)計有限公司,福建福州350000)
目前,我國經(jīng)濟快速增長,人民生活水平也越來越高,城市建設(shè)規(guī)模也逐漸擴大,國家對道路建設(shè)投入也越來越多。所以,要進一步提升道路建設(shè)的質(zhì)量。加強路基設(shè)計,嚴(yán)格控制路基質(zhì)量,對于提高城市道路的耐久性,減少后期維護對國民經(jīng)濟的消耗和對沿線群眾生產(chǎn)生活的影響至關(guān)重要。因此,路基設(shè)計要在綜合考慮沿線地質(zhì)地貌基礎(chǔ)上,結(jié)合工程造價、施工技術(shù)、工期等因素,選擇合理的措施,從而達到優(yōu)良的道路路基質(zhì)量,切實保障路面質(zhì)量和穩(wěn)定性,保障道路安全暢通。
隨著城市的發(fā)展,道路設(shè)計不斷現(xiàn)代化,城市道路工程在城市發(fā)展中起著重要的支撐作用。通過道路的不斷拓寬,城市范圍不斷擴大,城市面積不斷增加。城市道路的設(shè)計需要嚴(yán)格的技巧和原則。城市道路設(shè)計主要涉及縱向和橫向設(shè)計、道路與路面工程、道路配套基礎(chǔ)設(shè)施三個方面。道路與路面工程是最重要的環(huán)節(jié),應(yīng)按照城市道路工程的總體規(guī)劃原則進行設(shè)計。
城市道路的主要功能是滿足人們的出行,因此在設(shè)計時應(yīng)充分考慮人們的生活成本和出行方式,道路工程應(yīng)貼近人們的日常生活和工作。同時,在設(shè)計城市總體規(guī)劃時應(yīng)予以識別。在全面規(guī)劃的前提下,科學(xué)合理地設(shè)計道路保障交通需求,了解城市土地利用,了解城市擴張范圍和方向,通過土地規(guī)劃合理利用土地資源,通過建設(shè)提供優(yōu)質(zhì)的出行和交通需求道路。在道路設(shè)計中改善環(huán)境、提高效率、促進經(jīng)濟發(fā)展[1]。
道路設(shè)計不是獨立存在的,應(yīng)該根據(jù)支持的城市特征進行設(shè)計。同時,還需要充分考慮未來城市的發(fā)展能力和水平,使未來城市與經(jīng)濟發(fā)展路徑相融合和適應(yīng)。當(dāng)前,城市交通擁堵是最大的問題,在發(fā)展公共交通的基礎(chǔ)上,需要設(shè)計城市道路,形成個體交通與公共交通優(yōu)勢互補的多種模式,形成道路交通網(wǎng)絡(luò),提高道路使用效率。
閩侯縣南通鎮(zhèn)新南港大道道路工程:本項目位于福州市閩侯縣南通鎮(zhèn)境內(nèi),路線沿南通鎮(zhèn)西北面烏龍江邊,總體呈由西向東走向,本工程道路建設(shè)里程約3km,此次項目建設(shè)設(shè)計采用的是城市次干道,設(shè)計時速30km/h,路基寬24m。該項目是南通鎮(zhèn)奧特萊斯周邊用地的重要骨架路網(wǎng),項目建設(shè)將形成環(huán)奧特萊斯地塊的初步交通系統(tǒng)。
2.2.1 一般路基設(shè)計
本項目多數(shù)為填方路基,填高均小于10m,依據(jù)規(guī)范本次設(shè)計邊坡均采用一階邊坡,坡率采用1∶1.5??紤]緊挨道路路側(cè)規(guī)劃為商業(yè)用地及居住用地,后期地塊填平后與高程相平衡,為了減少浪費,節(jié)約造價,邊坡防護采用噴播植草防護。
2.2.2 軟土路基處理
本項目分布大面積的淤泥土層,淤泥質(zhì)土壓縮性較高、強度低,地基沉降大,必須對其進行處理,處置后減小工后沉降和過大的差異沉降,避免路基的滑移、開裂、沉陷,以及減輕橋涵通道等人工構(gòu)造物處由于差異沉降造成的跳車顛簸等等,從而保障道路的正常使用。常規(guī)軟基處理方法有:
第一,排水固結(jié)法(見圖1、圖2)。排水固結(jié)法先是在路基中設(shè)置豎向排水體,通過對地基進行加載預(yù)壓或者真空預(yù)壓,使地下水沿豎向排水路徑排出地表,加速地基排水固結(jié)。優(yōu)點是處理軟基深度較深,造價低,缺點是施工工期較長。
圖1 排水固結(jié)法效果圖
圖2 排水固結(jié)法平面圖
第二,換填法(見圖3)。換填砂礫法的基本原理是挖除淺層軟弱土或不良土,分碾壓或夯土,然后再回填強度較高的材料。本方案優(yōu)點是處理較為徹底,施工難度小,缺點是處理的深度有限,比較經(jīng)濟合理的深度應(yīng)控制在4m 以內(nèi)。
圖3 換填法
第三,CFG 樁(見圖3、圖4)。CFG 樁由碎石、石屑、砂和粉煤灰摻適量水泥加水拌和,用成樁機械在地基中制成強度等級為C15~C25 的樁,并結(jié)合袋裝砂井排出土中水,使樁體與樁間土形成復(fù)合地基,共同發(fā)揮作用。本方案優(yōu)點是處理深度較深,利用粉煤灰作為摻和料降低造價,缺點是施工質(zhì)量不好控制[2]。
圖3 CFG 樁平面圖
圖4 CFG 樁實物圖
第四,預(yù)應(yīng)力管樁。預(yù)應(yīng)力管樁利用預(yù)應(yīng)力管打入或者壓力土體,擠壓土體使其更為密實。該方案施工工期短,處理效果好,質(zhì)量容易控制,處理的深度大,但施工噪音大,工藝復(fù)雜,工程造價高。
考慮到排水固結(jié)法工期太長,CFG 樁施工質(zhì)量較難控制,預(yù)應(yīng)力管樁對沿線現(xiàn)狀構(gòu)筑物影響較大,本項目軟基處理分別采用換填法(淤泥土層≤3m)、水泥攪拌樁(淤泥土層>3m),采用水泥攪拌樁,路基土回填采用砂礫。
水是影響路基工程質(zhì)量的主要因素,也是引起路基病害的主要因素之一。路基排水設(shè)計宜因地制宜,確保路基處于干燥、堅實、穩(wěn)定的狀態(tài)。路基排水結(jié)合自然水系、農(nóng)田水利灌溉、橋涵位置等進行綜合設(shè)計,以確保排水暢通。同時,排水設(shè)計考慮到環(huán)境保護要求,避免路面污水流入魚塘、菜地及周圍村莊。路基排水分為地面排水和地下排水。
在道路路基路面工程中,路面排水工作十分的關(guān)鍵,針對路面排水進行設(shè)計時,應(yīng)該結(jié)合各個路段的坡度,向路基兩側(cè)進行排流,當(dāng)路基橫斷面是路堤時,應(yīng)該在路肩的外側(cè)進行攔水帶的設(shè)置,在此基礎(chǔ)上將路標(biāo)的水匯集到攔水帶。根據(jù)路肩鋪面的方法,形成前三角形水?dāng)嗝?,并且在一定間距內(nèi)科學(xué)地設(shè)置流程以及水口等等,以此集中排放路堤的坡腳外部。對于路面結(jié)構(gòu)來說,需要在內(nèi)部排水工作上進行科學(xué)設(shè)計,路面的結(jié)構(gòu)內(nèi)部不能夠存在積水,應(yīng)該在路面接縫處進行有效的補充,保證路基以及路肩中能夠有效地滲入自由水。在路面排水設(shè)施上,需要對排水基層、排水墊層以及排水系統(tǒng)進行合理地設(shè)置,以此來保證道路使用壽命。
路基在車輛荷載的作用下容易損壞,導(dǎo)致路基下沉問題,為保證使用質(zhì)量,維護行車安全,需要合理控制路基質(zhì)量和路面碾壓的質(zhì)量。瀝青路面的碾壓必須嚴(yán)格控制,確保密實度和均勻性,明確壓實要求。路基與地下結(jié)構(gòu)交接處的過渡段也很重要,對路面影響很大,因此需要確保壓實標(biāo)準(zhǔn),合理設(shè)計搭板。路基的天然土壤也必須滿足路基的密度要求,才能用于路基施工,必要時也要進行分層夯實。
城市道路路基應(yīng)具有良好的干密度,并注意壓實路基,提高質(zhì)量,確保安全。壓實度是路基穩(wěn)定性和耐久性的基本保證。通過檢測壓實度的質(zhì)量指標(biāo)來保證路基的穩(wěn)定性。路基壓實8 次,石路基10 次。根據(jù)不同的填充材料,只有正確的方法和正確的壓實次數(shù)才能保證路基的整體質(zhì)量。如果壓實設(shè)計不科學(xué),使用路基時就有損壞的風(fēng)險。隨著道路負載的增加,它們會被破壞,從而增加整體損壞區(qū)域。
輔助設(shè)施是道路的重要組成部分。只有密切關(guān)注,道路安全才能得到改善。配套設(shè)施包括管道基本布置、電力通信布置、路燈布置等。在保證路基穩(wěn)定的前提下,完善配套設(shè)施。
總之,對于道路工程而言,路基路面具有不穩(wěn)定特性,設(shè)計時必須充分了解相關(guān)設(shè)計要求,并把握路基設(shè)計的要旨。相關(guān)設(shè)計人員必須充分了解路面和路基設(shè)計的相關(guān)要求,并根據(jù)路面和路基的實際情況了解相應(yīng)的設(shè)計要點。只有這樣,才能保證道路路基路面的可用性,為后續(xù)相關(guān)工作提供指導(dǎo)和支持,從根本上建設(shè)高質(zhì)量的道路工程。因此,路基設(shè)計必須遵循設(shè)計原則,在不影響地質(zhì)和地形的情況下為城市居民提供便利。在施工過程中,要盡可能保證施工質(zhì)量,確保城市居民的安全。