韓肖雄
山西誠達公路勘察設計有限公司晉中分公司 山西省 030600
摘要:公路路基設計水平的高底,直接關系到公路工程的安全性,因此有必要研究其中的多項關鍵問題。本文首先對相關內容做了概述,分析了公路路基設計存在的問題,并從多方面提出了包括增加路基邊坡強度等在內的多項有效對策。
關鍵詞:公路;路基;設計;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,更應該對公路路基設計保持高度關注。希望本文的研究,對公路路基設計的實踐能夠起到借鑒與參考作用。
二、概述
在經濟發展的推動下,近年來我國道路交通網絡正日趨完善。在公路建設的具體施工中,路基的建設往往會受到地形的影響。路基的性質會因為多種自然因素而發生變化,致使公路的安全性能下降,使人民生命財產安全受到威脅。因此,公路建設要特別重視路基的設計工作,結合公路施工地區的地理環境,使路基的設計更為合理。
公路作為最基礎交通用的民用建筑,其設計必須兼顧安全和實用兩方面。由于部分地區地質結構復雜特殊,其設計應當重點考慮到其環境的特殊性,必須適應當地地質條件。在設計過程中,嚴格控制好各項指標的設定,無論是方案設計、初步設計還是施工圖設計,都要以嚴謹的設計態度對待,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、公路路基設計存在的問題
1.路基高度設計考慮不夠
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量,即地質環境條件。在不同的地質環境下,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環境的綜合分析,以一概全地按照同樣標準設計路基高度,將給公路安全埋下巨大隱患。當前公路建成后常出現的路面坍塌、凹陷、下沉等問題,很大程度上都是由于路基建設高度與實際地質環境條件不符造成的,最終造成經濟損失甚至危及生命安全。第二個問題是抵御自然災害的需要,平原地區主要考慮洪水問題,山區主要考慮山體滑坡及泥石流問題。路基是公路抵御自然災害的主體,是保障在出現自然災害時公路正常通車的基礎。因此,路基的設計必須充分考慮沿線自然環境,提前考慮可能出現的自然災害類型以及程度,進而在路基設計上做出不同要求。
2.路基材料選取和使用不當
路基材料就是填充構筑基本路基的土,根據一些指標的不同,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、穩固性以及成本也各不相同,因此,在使用時需要根據實際情況進行具體分析,綜合考慮公路使用需求以及經濟成本等因素,選取最合適最可靠的路基用土。當前在路基設計中,普遍存在著填充路基土選取不當的問題,或者是缺乏對公路實際需求情況的考慮,或者是設計工藝欠缺對填充土使用不當,或者是出于片面節約成本的目的,或者是對填充路基用土的特性考慮不足等,最終導致填充用土的選取不達標,難以保障路基的穩固和承重要求,最終給公路安全和使用壽命留下隱患。
3.路基排水系統排水不暢
排水系統的設計并不簡單,考察當前全國公路的實際情況發現,許多公路路基的排水設計并不理想,存在著較為嚴重的水流破壞現象,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,這些都嚴重影響著公路的正常使用,任何環節處理不當都會帶來不良影響,而這些問題在公路路基設計中依然普遍存在。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,需要引起路基設計者的高度重視。
4.路基坡面設計保護不足
如果坡面設計不合理,就容易使坡面受到外在力量的破壞而產生滑坡等問題,進而破壞路基的穩固性,影響公路使用安全。根據公路使用需求以及路基高度的不同,路基坡面坡度也應該有所不同,坡度不應過緩或過陡。當前路基設計中普遍存在著坡度不合理、防護不足的問題,這也是路基遭受破壞,進而引起公路坍塌、路面下陷,難以抵御自然災害的一大原因。
四、解決公路路基設計問題的對策
1.增加路基邊坡強度
在公路路基邊坡的建設中,路基填充材料的質量、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,使路基更加穩固。路基的邊坡設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,路基邊坡的質量還與路基的高度有關,高路基的邊坡更容易受到破壞,在路基設計中要充分考慮高度的合理性。
2.雙向填挖交界設計
合理的路基填挖交界處設計應當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行超挖,但要控制好超挖的深度,保證施工的安全性和經濟效益。開挖后的回填工作應當選擇合適的回填材料,同時采用分層回填的方法,按設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土工格柵,并對其進行加強防護處理,使其發揮強化路基的功能。同樣的是,縱向填挖交界的施工也需要對土方進行超挖和回填,公路路床的中下部分也要鋪設土工格柵。但其回填材料可以用砂質土體,以保證其透水性,回填的過渡層可以選用碾壓的碎石,增強路基的強度。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,同時形成約束力,降低土體水平位移的可能性。
3.完善路基排水設計
第一,自然降水排水系統。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,從而引發交通事故。路面的自然降水排水系統的設計相對要簡單很多,只需要在公路兩側修筑排水溝,同時適當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,即使設計簡單,設計人員同樣不能忽視其重要性。第二,河流排水系統。在公路建設的路段靠近河流時,需要特別增加河流的排水系統設計。這需要設計人員結合河流的水量,包括流量隨季節的變化程度等實際情況,加強河堤的抗侵蝕能力,并充分考慮洪澇災害給河堤造成的破壞。第三,路基隔離帶排水系統。現代化的公路建設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,進而破壞路基的穩定性。隔離帶的排水系統一般設置在其下方,通過防水層和排水管道的構建清除隔離帶積水,將積水排入兩側排水溝中。
4.加強骨架植物防護設計
公路路基對植被的保護手段是建設骨架植被防護設施,其設計方法包括漿砌片石邊坡骨架植被防護設計、多邊形預制混凝土空心塊邊坡植被防護設計以及錨桿混凝土框邊坡植被防護設計。對于降水形成的水流所產生的破壞,應當采用漿砌片石邊坡骨架植被防護設計,減少降水的侵蝕作用。多邊形預制混凝土空心塊邊坡植被防護設計則適用于風化比較嚴重的巖石路段以及坡度較平緩的路基,能夠增強路基邊坡抗水力侵蝕的能力,使路基整體的穩定性得到提高。巖質路基中結構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設計。
五、結束語
總之,要想獲得最為理想的公路路基設計效果,設計人員務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,并以最為嚴謹的設計態度,最大程度上提升公路路基設計的水平。
參考文獻:
[1] 景茂武.軟土地區路基設計和處理應注意的問題[J].黑龍江交通科技.2013(09):551-552.
[2] 鈕震雨,余俊美.淺探公路工程質量通病及其預控措施[J].江西建材.2014(04):125-126.
[3] 謝麥林.淺談公路路基邊坡防護的設計問題與對策[J].中國科技博覽.2011(33):201-203.