李鳳娟
摘要:本文對城市道路路基設計進行了概述,重點對路基防護設計、取土與棄土設計、排水與高度設計作了介紹,并對路基設計的特殊性作了總結,通過加強與優化道路路基設計,可保證后期施工質量,提升城實道路工程整體性能。
關鍵詞:城市道路;路基設計;防護設計;基本要求
道路工程是整個城市交通體系的重要組成部分,其中路基的承載能力是影響道路安全和質量的關鍵因素。由此提高路基設計能力,不僅能延長道路使用壽命,還能有效控制路基施工質量,降低后續維護管理費用,對促進城市各項活動的正常運行與經濟建設的發展均具有重要作用。
1 城市道路路基設計概述
1.1 路基設計的基本理念
城市道路路基要承受由路面傳來的行車荷載,因此要有足夠的強度和較高的承載力,且其路基設計應根據道路所屬區域的地質分為路基設計和特殊路基設計。其中,特殊路基設計是城市道路中常遇到的情況,如膨脹土地區路基、軟土路基、高液限土地區路基、浸水路基等,因此針對上述情況應根據地質勘查資料制定相應的解決措施。一般在實際工作的常用處理方法有淺層拌合、挖除換填、震動排水、固結排水等,并要求設計人員以地質情況為前提,通過采用經濟合理的處理方案,以盡可能地使路基承載力滿足相應的設計要求。
1.2 路基設計的基本要求
城市道路設計要符合經濟性和交通安全、快速兩個方面。首先經濟性;在設計道路時需全面考慮道路周圍公共設施、原有街道路面及建筑設施情況,同時交通干線的主要目的是在保證交通安全的前提下,使車輛以較高車速和較大流量通過,雖然上述要求會投入較高的道路建設費用,但投入運行后的效果較好,因此有較高的性價比,所以在設計道路時要能夠根據道路的地理情況利用分支道路將車輛分流,由此可節省工程費用。其次交通安全、快速;由車輛整體運行狀況判斷道路建成后其工程水平高低,同時在設計過程中需根據道路自身性質確定車輛行駛方向和流量,并采用立體交叉式設計對交叉路口的間距進行優化,以此保證車輛以快速安全的通過。
1.3 路基設計原則
(1) 在施工和使用過程中,可能會因施工填筑、施工機械或車輛荷載給道路路基造成破壞,其基礎構造及各種附屬設施,比如涵洞、橋臺、擋土墻等也會發生變形損壞,所以為了保證道路路基的使用性能,要時刻保證路基的穩定性。(2)對于軟土路基的填筑,要使其進行充分的沉降后再進行其它構造的修筑,以避免因路基沉降而給擋土墻、涵洞等構造帶來破壞,同時還要對規定年限內的工后剩余沉降量進行嚴格控制,一般情況下,道路建成后的15至20年的剩余沉降量一般路段為30cm,橋頭段10cm;(3)在遇到軟土層極厚或大范圍軟土地區,以及需要沉降時間長的地區時,可能無法完全控制工后剩余沉降量在規定范圍內,因此就需考慮橋與路基的比選,或臨時性路面等措施,并加強養護的分期修建計劃。(4)路基設計高度對于道路整體質量具有很重要的意義,它不僅在很大程度上影響著道路工程的造價、工程量、施工的難易程度,并在土地占用、環境保護等方面也會產生較大影響。
2 城市道路工程路基設計
2.1 路基防護設計
路基防護設計在城市道路施工中占有很高的比重,其可提高道路的整體性,同時路基防護設計應遵循自然、原樣的原則,且需要全面考慮城市道路周邊環境以及地質特性,以采取恰當的防護方式進行設計。(1)路塹邊坡;路塹是路基設計中的重點部分,道路中的路塹邊坡要體現出穩定性的價值。一般情況下,路塹邊坡防護方案分為三項:①路塹石方破碎時,利用護面墻防護;②路塹石方有明顯風化時,利用生態防護的方式解決,并適當噴播草籽,維持風化地段的生態環境;③路塹處的高邊坡,需要實行預應力錨索加固,同時通過外力固定路塹邊坡,以維持其在路基設計中的穩固狀態。(2)填方路堤;城市道路路基設計中的路堤邊坡,需要達到多樣、環保的標準,同時在設計中需要配合道路景觀,以維持路堤設計的協調性。其次,填方路堤與路塹邊坡所遵循的穩定性原則不同,其應當做到與路景有效配合,同時要保證防護形式的綠色化和多樣化。針對地勢較陡的路段,需用石塊砌成擋土墻形式進行防護,而針對部分較低的邊坡,則采用鋪草皮的方式,并且在坡的邊緣應用漿砌片石進行鑲邊處理,以達到防護的目的。
2.2 路基取土與棄土設計
取土與棄土是城市道路路基設計的兩個主要部分。其中,取土設計需要按照現場的環境執行,且取土的場地與路基施工現場應保持足夠的距離,盡量選在附近的荒地處。其次棄土設計需要結合城市道路路基的具體情況,因為城市道路來往車輛較多,再加上周圍建筑工程的影響,會增加棄土設計的難度。因此在城市道路路基棄土的設計中,既要確保棄土位置準確,又要規避潛在的流失風險,穩固路基基礎,并且棄土設計不能單獨進行,應與路基、涵洞等形成綜合的方案。另外路基棄土的利用率較高,并可結合路基周圍的地質分布,合理安置棄土,也可將部分路基棄土重新投入到人工種植、景觀布置等方面,促使棄土的循環利用,增強工程的經濟效益。
2.3 路基排水與高度設計
路基排水設計的開展應在掌握該城市道路水文特點的條件下進行,同時為了確保道路安全,應在設計中排除由于地表水和地下水導致的安全隱患。其次在路基排水設計時,還需結合實際的路面等級以及當地條件進行綜合設計,以便保證設計的經濟適用性以及較強的路基穩定性,同時為了更好的保證路基壓實度,在選擇路基材料時應考慮水穩性良好的材料,如果路基強度沒有達到標準,理論上來講是不能繼續鋪筑路面的。另外對于一些特殊地質的路基,在排水設計中應有針對性的考慮,并做好全面的調查。路基設計中的排水問題,還需考慮以下兩點:(1)填方路段;盡量借助坡腳的排水溝,使其與附近的河道或者涵洞連接起來,以將水引入到涵洞或者河道之中。(2)挖方路段;盡量借助截水溝和邊溝,使其與填方路段的排水溝連接起來,對于部分溝底縱坡比較大的挖方路段,則應建立跌水溝或者急流槽。除此之外,路基高度設計要遵循三點原則:一是在積水要求上,路基兩側地面積水要比路基邊緣低;二是在設計中要考慮到地下水發揮的作用,分析對路基強度產生的影響,以便保證路基穩定性;三是在路基標高設計中,一般要選擇路面中心標高充當標準。
3 城市道路路基設計的特殊性
在城市道路路基設計中,包含諸多比較特殊的關鍵點。匯總并做如下分析:(1)路基拼接;在城市道路路基設計時,會存在新舊路基交替的部分,而此時需實行科學的路基拼接,保障新舊路基的完整性。路基拼接方法中比較特殊的是軟土路基的處理,針對此情況應綜合考慮路基沉降問題,提前做好沉降控制的工作,并防止軟土路基拼接時的裂縫風險。(2)橋頭跳車的處理;橋頭跳車的主要原因是路基不平穩,以及受到沉降、變形、位移等多種因素的影響,因此橋頭跳車處理中需要強化地基處理。一般情況下,可通過密實、振搗的方式來保障路基的強度,進而規避跳車風險。
4 總結
總之,路基作為城市道路建設的關鍵組成部分,其質量會影響道路工程整體的運行安全和使用壽命。因此設計時要充分考慮多方面因素,并以科學設計理論為基礎,通過科學且精確地計算為設計依據,全面提高道路的安全性、耐久性和舒適性,使其發揮良好的作用,以服務于城市交通經濟建設。
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