胡睿
鎮(zhèn)江市公路事業(yè)發(fā)展中心 江蘇 鎮(zhèn)江 212028
對路基路面進行合理科學(xué)的設(shè)計能夠有效提升道路使用的實際年限。在進行實際的公路工程路基路面規(guī)劃設(shè)計工作中,需要對現(xiàn)場的各種因素加以全面的考慮,選擇使用新技術(shù)、新設(shè)備開展規(guī)劃設(shè)計工作,保證公路實際投入使用后能夠滿足城市交通運輸需求,道路的質(zhì)量對于城市經(jīng)濟發(fā)展發(fā)揮著重要作用。
公路工程項目包括道路縱橫斷面、平橫斷面設(shè)計、道路配套設(shè)施以及路基路面工程。對于路基路面的設(shè)計必須按照公路工程整體規(guī)劃原則開展設(shè)計規(guī)劃工作,設(shè)計原則主要包括以下幾個方面:
第一,對于路基路面的規(guī)劃設(shè)計需要滿足城市整體規(guī)劃,對道路交通進行合理、科學(xué)的設(shè)計,對于土地的應(yīng)用需要滿足城市交通運輸?shù)男枨?,需要對城市道路交通對土地開發(fā)的促進作用以及強度制約作用加以充分地發(fā)揮,對城市用地布局加以完善、優(yōu)化,提升城市運轉(zhuǎn)效能,對城市環(huán)境加以改善,為群眾提供經(jīng)濟、高效、舒適、無公害、交通便利、安全的生活環(huán)境。
第二,對于路面路基的規(guī)劃設(shè)計需要按照市場經(jīng)濟發(fā)展規(guī)律,在進行規(guī)劃設(shè)計工作時需要對城市的經(jīng)濟水平加以充分的考慮,發(fā)展城市公共交通,使城市形成公共交通與個體交通優(yōu)勢相互補充的客運網(wǎng)絡(luò)。
第三,需要對道路的無障礙設(shè)計加以考慮,確保殘疾人士或者行動不方便人員能夠方便、安全的應(yīng)用道路,實現(xiàn)經(jīng)濟效益、社會效益、環(huán)境效益相互結(jié)合目的。
第四,城市道路建設(shè)需要與基礎(chǔ)設(shè)施相互結(jié)合,同城市主干道結(jié)合,其中基礎(chǔ)設(shè)施包括給水管線、污水管線、雨水管線、電力光纖、電信電線等,同城市的綠化設(shè)施以及道路灌溉、交通信號燈、路燈、景燈設(shè)施等相結(jié)合[1]。
特殊路基的填土設(shè)計,例如沼澤、河塘等填土設(shè)計,首先應(yīng)當(dāng)將其中的水分抽干,對淤泥等軟泥土壤進行徹底的清理,之后利用碎石土進行回填工作,提升路基堅固度。土與碎石比例應(yīng)當(dāng)控制在2/8,碎石的選擇應(yīng)當(dāng)將其直徑控制在10厘米以下,如果碎石直徑過大會導(dǎo)致回填產(chǎn)生過多、多大縫隙。對于軟土地基回填施工,地基地沉降設(shè)計屬于重點內(nèi)容,這類特殊地基,對于設(shè)計方案的編制需要對多方面問題加以充分的考慮,并根據(jù)問題制定相關(guān)的處理措施:首先若區(qū)段周圍具有土質(zhì)比較好或含水量達到要求的土壤,可就地取材進行回填工作;其次若周圍土質(zhì)普遍較差,同時軟土層比較深,通過土質(zhì)換填違背經(jīng)濟原則,所以可以考慮應(yīng)用混凝土或者生石灰進行回填工作,讓軟土區(qū)域的圖紙能夠較快凝固;最后如果區(qū)段長期處于積水、土質(zhì)流動較為緩慢、排水困難情況,則需要通過填石措施加固地基。
另外在進行填土壓實設(shè)計時需要對路基的平整度加以考慮,因為路基屬于道路重要組成部分,路基的穩(wěn)定性對路面的穩(wěn)定性造成直接的影響,所以在設(shè)計以及施工方面都需要確保路基的質(zhì)量,對于面層平整度的控制直接影響著行車的舒適以及安全,因此需要加強對平整度的控制,對于不同基層需要不同對待。以石灰穩(wěn)定土作為基層,對于平整度的要求較低,因此采用該材料容易對平整度進行控制,通過應(yīng)用平地機刮平,達到平整度要求即可。通過應(yīng)用水泥碎石作為基層對于平整度的控制相比于應(yīng)用生石灰較為困難,同時要求也比較高。另外水泥碎石對平整度具有較大的影響。在應(yīng)用水密類穩(wěn)定材料時需要對攤鋪長度以及壓實程序加以設(shè)計,在應(yīng)用攤鋪機開展基層攤鋪工作時需要對攤鋪的寬度加以注意,如果攤鋪過寬會導(dǎo)致布料機轉(zhuǎn)速加快,造成兩側(cè)混合料利息,對平整度、成型造成影響[2]。
當(dāng)路基具有較多水分時,會對公路工程強度以及硬度造成一定的影響,如果情況嚴(yán)重會造成路基出現(xiàn)侵蝕情況,對路基的長期使用造成影響。因此需要加強路基的排水設(shè)計,對侵蝕等問題加以避免。在公路工程中排水設(shè)計應(yīng)用較多的便是邊溝設(shè)計,在進行實際的路基排水設(shè)計時需要對地形因素加以充分的考慮。對邊溝的尺寸設(shè)計加以合理的把握,對邊溝附近的地勢、土質(zhì)、水流速度加以綜合考慮。其中邊溝設(shè)計中最為常見的便是梯形開口設(shè)計。按照公路工程路基規(guī)劃設(shè)計要求對邊溝進行設(shè)計。另外需要保證邊溝內(nèi)部平整性,使其坡度達到規(guī)范要求,將水流引入附近渠道,達到最為良好的效果。
堤坎軟基處理需要對堤坎位置分層填充,在進行填充工作前需要在底層使用大于或者等于50厘米的透水性材料,例如砂礫土等,對底層進行充分地碾壓,確保土層均勻度和壓實度。如果地面自然縱坡和橫坡為5/1時需要將其設(shè)計為臺階形式,保證壓實度滿足規(guī)范要求。對于路塹軟基的處理,首先需要將路槽中軟土土質(zhì)挖出,然后利用專業(yè)設(shè)備對摻入生石灰的軟土土質(zhì)進行充分地攪拌,悶一天再進行一次攪拌,反復(fù)重復(fù)此步驟直到濕土和生石灰充分融合,之后進行碾壓,在進行碾壓時需要保證密實度。對于含水量較高的軟基進行處理時首先需要挖出土壤,進行晾曬,等土壤的含水量滿足使用實際需求時,將土壤回填至施工路段,并加入適量的生石灰碾壓,碾壓工作結(jié)束后對壓實度進行檢測。
對于路面的排水設(shè)計應(yīng)當(dāng)選用橫向漫流方式,通過這種形式的設(shè)計能夠確保路面的水能夠順著縱坡、橫坡漫流而下,進入到排水溝,降低因為積水原因?qū)β访嬖斐傻膿p害。另外需要保證在暴雨天氣公路工程能夠良好排水,對于填方段,通過集中排水和分散排水方式完成。如果填土高度不大于4m,則盡量選擇使用分散排水方式,如果填土高度大于4m,則盡量選擇集中排水方式,從而確保公路運營的穩(wěn)定性。
在對公路工程規(guī)劃設(shè)計時,路面結(jié)構(gòu)設(shè)計對路面的最終完工效果造成直接的影響,在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時需要主要的施工環(huán)節(jié)加以充分的考慮。路面的施工包括瀝青和混凝土施工,在路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計中混凝土是重要的材料。對公路工程附近實際交通量和地理環(huán)境進行考察分析,對路面的承載力進行準(zhǔn)確的計算。分塊施工將硅酸鹽水泥和小型的砂石加以充分的混合,能夠有效提升路面的硬度和強度,同時可以提升路面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。使用瀝青進行路面施工是特有步驟,如果公路工程現(xiàn)場環(huán)境比較潮濕,則需要應(yīng)用高強度材料,瀝青具有較為良好的穩(wěn)定性,對設(shè)備進行合理攤鋪,對于瀝青路面施工發(fā)揮著重要作用[3]。
工程西起A東路,向東延伸至B大道,在規(guī)劃范圍中存在現(xiàn)狀道路一條,該道路寬為6至7m,路面為水泥材質(zhì)。規(guī)劃道路和B大道相接位置已經(jīng)按照規(guī)劃建設(shè)。A北路所經(jīng)過的區(qū)域地形存在起伏,設(shè)計高程為22.3至32.5m,在道路中心線的北側(cè),有寬5m,長200m的明渠。
該工程春濕秋旱,夏季炎熱,并且多雨,多級寒冷,少雪,氣候主要特點是降水充沛,平均氣溫為16℃,最高氣溫為40.3℃,最低氣溫為-16.4℃,每年絕對濕度為平均為15.2濕度系數(shù)0.9,大氣影響急劇深度1.26m,風(fēng)力最大為八級,風(fēng)速為26.5m/s,對各種因素加以考慮,公路自然區(qū)規(guī)劃設(shè)計為Ⅳ3類。
對于平面線形的設(shè)計主要包括直線、緩和曲線、圓曲線等,其中最為重要的是直線的長度、圓曲線的半徑、緩和曲線的長度、平曲線的長度、行車的視距,從而確保行車舒適性,對于平面線形的設(shè)計是保證線形的軌跡能夠和汽車行駛的軌跡符合,從而實現(xiàn)行車的舒適和平順。另外對于線形的設(shè)計需要根據(jù)地形的實際情況加以設(shè)計,減少對當(dāng)?shù)丨h(huán)境的污染破壞,在遵循經(jīng)濟性、安全性的基礎(chǔ)上加強對線形美觀的設(shè)計。
其中A北路的中心線按照規(guī)劃設(shè)計所提供坐標(biāo)敷設(shè),設(shè)計起點樁號0+010到B大道0+374.81,和B大道接順。項目全長為342.01m。在0+090樁號位置設(shè)計平曲線,半徑為500,樁號為0+160-0+280。在右機動車道設(shè)置擋土墻,將人行道和非機動車道設(shè)置為非機動車道,方便行人以及緊急車輛通行。
道路的技術(shù)指標(biāo)為Ⅰ級,車速設(shè)計為40km/h,路面荷載計算為BZZ-100,路面的結(jié)構(gòu)達到臨界狀態(tài)預(yù)期為30年,交通量飽和狀態(tài)為15年。地震基本烈度設(shè)計Ⅵ度,動峰值加速度設(shè)計為0.05g,會車視距設(shè)計為80m,停車視距設(shè)計為40m。
按照規(guī)劃設(shè)計B大道的道路沿線以及高程通過地場平高,設(shè)計A北路高程為22.1至22.8m,道路的縱坡設(shè)計為0.3258%。
車行道:填方為0至80cm,為93%,80至150cm,為90%,150cm以下90%,挖方為0至30cm,93%。人行道:填方路段路槽下0至80cm,90%,80cm以下,87%。挖方路槽下0至30cm,90%。土基的回彈模量高于20MP,彎沉小于等于300。按照工程現(xiàn)場的地質(zhì)條件以及土層分布對地基加以設(shè)計。
對于路面的設(shè)計需要按照機動車道、非機動車道以及任性大進行規(guī)劃設(shè)計。其中機動車路面設(shè)計為fr為5.0MP,厚度22cm,水泥混凝土路面使用水泥穩(wěn)定碎石,厚度為30cm。對于非機動車道的路面設(shè)計為fr為4.5MP,厚度18cm,水泥混凝土路面使用水泥穩(wěn)定碎石,厚度為20cm。對于人行道路面設(shè)計使用C30,厚6cm的水泥混凝土材質(zhì)的彩色步磚。使用M10,厚為2cm的水泥砂漿以及15cm厚的水泥穩(wěn)定碎石。對于混凝土的選擇為42.5硅酸鹽水泥。在進行路面施工后需要機動車道路面混凝土抗折達5.0MP,非機動車道路面混凝土抗折達4.5MP,使用水泥穩(wěn)定碎石在七天后進行測試,需要在飽水狀態(tài)下,抗壓強度高于3.0MP。
綜上所述,公路工程路基路面的設(shè)計對于公路后期的實際使用效果存在必然的影響,在進行規(guī)劃工作時需要對材料、氣候環(huán)境、地質(zhì)等方面加以考慮,在確保安全的基礎(chǔ)上,設(shè)計完善路基路面設(shè)計和排水,保證工程的建設(shè)能夠符合實際情況,加強質(zhì)量控制管理,充分發(fā)揮公路的作用,為交通行業(yè)以及當(dāng)?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展提供設(shè)施保障。