陳麗麗
大豐市路橋工程總公司 江蘇大豐 224100
公路的建設(shè)都關(guān)系到人們的出行方式,同時也與整個社會的基礎(chǔ)性服務(wù)能力息息相關(guān)。因此,在進(jìn)行公路路基設(shè)計時,需要對高度問題進(jìn)行科學(xué)的探討,并針對多元化的地理環(huán)境以及地貌特征對路基高度實現(xiàn)多元化的匯總,出具可靠的工程設(shè)計方案,從而推動社會的和諧發(fā)展。
作為公路路面的基礎(chǔ),路基的設(shè)計至關(guān)重要。因為路基要承載出行車輛的荷載重量,只有質(zhì)量過關(guān),才不會出現(xiàn)安全隱患。與此同時,做好高度設(shè)計,還能提升路基整體施工質(zhì)量,防止后續(xù)反復(fù)修繕和維護(hù),節(jié)約了成本,提高了資源的利用效率。
首先,是規(guī)范和技術(shù)因素。在進(jìn)行公路路基高度設(shè)計的過程中,要求技術(shù)人員必須要對相應(yīng)的設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行明確,分析技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定等內(nèi)容。例如,公路最小填筑高度需要依照公路實際的水文地質(zhì)特征和途經(jīng)區(qū)域的氣候條件來決定,一方面要滿足來往車輛荷載的要求,另一方面也需要對相應(yīng)的剪力變形功能予以實現(xiàn)。路基中央的分隔帶還要預(yù)留一定的橫向排水設(shè)施,以便減少對地下水的影響??v坡的設(shè)計則要求滿足相應(yīng)的規(guī)定內(nèi)容,通過測量公路縱坡的大小來實際決定路基的設(shè)計高度。
其次,是構(gòu)造物要求的影響。通常情況下,在進(jìn)行公路路基高度設(shè)計的時候,需要考慮構(gòu)造物的形式和數(shù)量,尤其是構(gòu)造物的形式以及凈高將會直接影響路基設(shè)計的高度。因為構(gòu)造物的設(shè)置需要考量公路沿線的人口密度、經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況以及氣候特點等特征。例如,如果村鎮(zhèn)較多或者是經(jīng)濟(jì)水平也相對較高的地區(qū),人口密度也相對較大,構(gòu)造物設(shè)置的數(shù)量也會相對較多,需要滿足通道的凈高要求、水利設(shè)施的敷設(shè)要求以及農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)施的建設(shè)需要等來設(shè)計較高的公路路基,但是針對一些人煙稀少以及戈壁的地段,路基高度通常相對較矮,只有2.5m左右。由此可見,公路路基高度的設(shè)計受構(gòu)造物的影響,構(gòu)造物形式越多樣,凈高越高,路基設(shè)計高度也應(yīng)該成正比,不斷標(biāo)高。
首先,應(yīng)該遵循與自然環(huán)境協(xié)調(diào)相處的原則。公路路基在進(jìn)行高度設(shè)計和確定時,需要考量公路附近的環(huán)境,盡量與自然環(huán)境相互協(xié)調(diào),采用有效的設(shè)計方式,減少大挖大填的施工環(huán)節(jié),以免對自然環(huán)境造成較大的破壞,與此同時,還可以減少人力、財力和物力的消耗。如果路基設(shè)計過高,就會減少耕地的面積,使得附近的區(qū)域水土流失嚴(yán)重,甚至破壞地表的植被,使周遭的自然環(huán)境受到不良的影響。
其次,要體現(xiàn)以人為本的設(shè)計原則。公路路基在進(jìn)行高度設(shè)計的時候,需要盡可能地滿足附近居民生產(chǎn)生活的需要,堅持以人為本的原則,考量沿線構(gòu)造物的形式和密度。例如,滿足當(dāng)?shù)鼐用褶r(nóng)田灌溉和橫向穿越的要求,路基設(shè)計不能過高,也不能為了一味地降低高度設(shè)計而減少工程造價,盡量使設(shè)計高度貼合構(gòu)造物的形式和高度需求。
再次,要實行具體問題具體分析的原則。要求技術(shù)人員能夠?qū)费鼐€的風(fēng)俗文化、氣候條件、社會環(huán)境、地形地貌特征以及水文地質(zhì)特征進(jìn)行全面的考察和分析,并對各類區(qū)位影響因素實現(xiàn)綜合化考量,以此來設(shè)計和確定合理的地基高度。
最后,要遵循路基設(shè)計高度不能過低的原則。如果路基設(shè)計高度過低,就會使得路面出現(xiàn)一系列排水不暢的問題,甚至破壞路基路面的翻新度,使路面呈現(xiàn)駝峰豎曲線,影響通車的流暢性。高度過低的路基還會使路基的水穩(wěn)定性持續(xù)降低,無法突出路基對病害的抵抗能力。
我國幅員遼闊,地形地勢復(fù)雜而且結(jié)構(gòu)多樣,有山區(qū)、荒漠地區(qū)、平原地區(qū),但是公路工程一般具有規(guī)模大且周期長的特征,需要穿越不同的地帶。而這些地帶本身具有多樣化的地形結(jié)構(gòu),勢必會增加公路路基高度設(shè)計的難度。例如,如果出現(xiàn)公路破裂和坍塌的情況,會極大地降低公路的使用壽命,也為后續(xù)的維護(hù)成本增加了負(fù)擔(dān)。
圖1 路基路面施工
通常情況下,公路路基的設(shè)計需要采用一定比例的砂石等材料建設(shè)而成,同時,為了能夠提高公路路基的承載能力,要對路面進(jìn)行壓實處理,提高其硬度和強(qiáng)度,以便公路可以正常投入使用。也就是說,檢驗路基路面施工質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)就是壓實度,壓實度越高,密度也越大,所體現(xiàn)的材料性能也越好。尤其是對于路基高度設(shè)計環(huán)節(jié)來講,通過有效進(jìn)行壓實度測試,能夠進(jìn)一步優(yōu)化路基高度設(shè)計的效能,從而延長公路的使用壽命。
溫度是影響公路路基高度設(shè)計的重要因素。尤其當(dāng)前在我國的公路路基施工實踐中,技術(shù)人員所采用的材料多數(shù)以混凝土結(jié)構(gòu)為主,但是在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑的環(huán)節(jié)上,本身受溫度應(yīng)力的影響,會出現(xiàn)一系列的自收縮現(xiàn)象,一方面降低了混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量,另一方面也會破壞混凝土的凝結(jié)程度。因此,要求技術(shù)人員在進(jìn)行公路路基高度設(shè)計時,要對附近的溫度進(jìn)行可靠的把握,一旦溫度偏低,要暫時中止高度設(shè)計環(huán)節(jié),以防止混凝土結(jié)構(gòu)受低溫的影響,出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況。
公路工程在建設(shè)和施工的應(yīng)用過程中,本身就會受到附近環(huán)境和氣候的影響,尤其是公路的建設(shè),多數(shù)情況下需要在露天的環(huán)境中進(jìn)行,如果缺乏穩(wěn)定的生產(chǎn)環(huán)境和生產(chǎn)設(shè)備,勢必會出現(xiàn)一系列的問題。再加上路基高度設(shè)計人員水平參差不齊,很可能會導(dǎo)致后續(xù)施工方法應(yīng)用不當(dāng),出現(xiàn)一系列的工序銜接問題和機(jī)械故障問題,因此,需要對相應(yīng)的自然環(huán)境加以考量,并有效地優(yōu)化高度設(shè)計人員的綜合素質(zhì),從而延長公路的使用壽命。
我國山區(qū)公路本身具有明顯的特征,而且山區(qū)地形起伏變化較大,公路甚至?xí)ㄔO(shè)于陡峭的坡度之上。因此,在工程選擇時,要求技術(shù)人員能夠?qū)@些地形加以有效處理,并做好加固處理工作。與此同時,也要求技術(shù)人員要采用合理的技術(shù)和設(shè)施,針對一系列的復(fù)雜地形和地勢結(jié)構(gòu)加以可靠的說明。尤其是在進(jìn)行高架橋設(shè)計時,充分考量山區(qū)地理環(huán)境的特點和近幾年的氣候變化情況,對公路橋梁的承載力進(jìn)行科學(xué)的評估,以便于協(xié)調(diào)好路基高度的要求。
圖2 坡度處理
在進(jìn)行山區(qū)公路路基高度設(shè)計時,需要對砂石的比例加以協(xié)調(diào),均衡土石材料,減少成本,降低造價。而針對一系列需要高洼堤田的地區(qū),要控制好高度的范圍,以防止兩種施工方式對路基穩(wěn)定性所造成的不良影響。而針對一系列需要改造斷面的情況,需要減緩高坡的削減力度,防止對周圍的地形有較大程度的破壞。需要注意的是,要求技術(shù)人員繞開地質(zhì)不良的地段,便于提高路基的長久性和穩(wěn)定性。除了要考慮以上因素之外,還要求技術(shù)人員能夠出具多元化的深路塹和高路堤方案,對工程量和工程周期加以預(yù)先的判斷。例如,在雨水多發(fā)地區(qū),大面積進(jìn)行挖掘或使用不合理的施工方案,可能會出現(xiàn)泥石流問題,引發(fā)安全情況。
因此,要實施有效的填充施工,以便于對周圍的環(huán)境減少破壞。在現(xiàn)行設(shè)計工作中,也要求技術(shù)人員開拓思路,想方設(shè)法來降低路基高度。例如,以曲線為主的線形需要增強(qiáng)地形的適應(yīng)性,而以直線為主的線形則應(yīng)該克服橫向高差較大的問題,提高路基設(shè)計的穩(wěn)定性。
通常情況下,平原地帶的公路設(shè)計條件相對較好,很少會出現(xiàn)需要深挖和高田的地形。但是部分公路為了能夠滿足地下空間穿梭的需求,會采用高標(biāo)準(zhǔn)的填方方案,增加工程量的同時,也會影響附近居民的生產(chǎn)和生活。與此同時,平原地區(qū)往往存在水網(wǎng)縱橫的情況,還要求技術(shù)人員能夠配合附近構(gòu)造物的設(shè)計現(xiàn)狀,實施必要的高度設(shè)計內(nèi)容。
圖3 路面施工
在具體的設(shè)計環(huán)節(jié)中,首先,要求設(shè)計人員能夠?qū)β坊罘降母叨燃右杂行У目刂?,使其實際的工作標(biāo)高和設(shè)計高度保持一致的狀態(tài)。因為我國的公路工程本身工期較長,而且所需要耗費(fèi)的成本巨大,在進(jìn)行路基開挖的實踐過程中,開挖的深度會隨著實際工程量的變化而發(fā)生相應(yīng)的更新,而路基高度的增加也會增加相關(guān)費(fèi)用。因此,為了能夠滿足公路路基高度設(shè)計的綜合效益,需要對成本加以有效的控制,以便提高公路施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效能。
其次,在實際進(jìn)行高度設(shè)計時,要求技術(shù)人員能夠避開地勢起伏較大的地區(qū)進(jìn)行路基排水的設(shè)計。要對平原地區(qū)的水文現(xiàn)狀進(jìn)行具體的調(diào)查,針對附近河流的具體分布情況,考慮水位是否會受季節(jié)的影響,出現(xiàn)較大的落差。一旦發(fā)現(xiàn)路基高度設(shè)計可能會影響附近的河流水位,需要予以一定的方案更新,從而提高公路路基高度設(shè)計的穩(wěn)定性。
綜上所述,公路施工直接影響到我國的基礎(chǔ)服務(wù)建設(shè)效能,也與和諧社會的發(fā)展息息相關(guān)。作為公路施工中的重要組成部分,優(yōu)化公路路基的高度設(shè)計環(huán)節(jié),一方面可以延長公路的使用壽命,另一方面也能夠為人們的出行安全提供可靠的保障。
基于此,在實際進(jìn)行公路路基高度設(shè)計時,要求技術(shù)人員能夠遵循與自然環(huán)境協(xié)調(diào)相處的原則,充分體現(xiàn)以人為本,并對周圍的構(gòu)造物設(shè)置現(xiàn)狀加以科學(xué)的考察,防止由于路基高度過高或過低,對周圍的地質(zhì)、水文以及居民生產(chǎn)生活產(chǎn)生惡劣影響,提高公路路基高度設(shè)計效率的同時,為延長公路使用壽命提供堅實的基礎(chǔ),這對于社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也具有一定的積極意義。