趙旭東
【摘 要】本文通過查閱大量文獻資料和工作經驗總結,對公路路基設計中的問題、公路路基設計原則進行了分析,并總結了公路路基設計的注意事項,希望能對公路工程的建設與發展有所益處。
【關鍵詞】公路路基;設計;注意事項
中圖分類號: U416.1 文獻標識碼: A 文章編號:2095-2457(2018)06-0215-002
【Abstract】This article analyzes the problems in the design of highway embankment and the design principles of highway embankment by reviewing a large amount of literature and working experience, and summarizes the considerations for the design of highway embankment. It is hoped that it can have a bearing on the construction and development of highway engineering. Benefits.
【Key words】Roadbed; Design; Precautions
1 公路路基設計中的問題
1.1 邊坡設計
在降水時,邊坡會受到比較嚴重的影響,在經歷長時間的大氣降水后,地面會形成沖刷水,路基邊坡的坡面和坡腳很容易受到地面水流的沖刷和侵蝕。在水流的反復沖擊下,路基坡面會形成流水沖積溝,導致路基的整體遭到損壞,公路路面最終會分裂成多個部分的下沉,且高低不同,對路面的安全使用造成影響。因此,在進行公路路基設計時,要重點考慮公路路面的邊坡和邊腳。
1.2 填挖交界處設計
在設計公路路基填挖交界處時,主要問題包括:地基固結施工水平低、建筑材料的質量不合格、路基的整體穩定性功能差。當出現這些問題時,交錯沉降而引起路面嚴重塌方極有可能是因為公路路基的填挖處設計不合理。范圍較小的塌方還將會導致使路面產生裂縫,導致公路被破壞的地方越來越大,直至公路最后將失去正常的交通運輸功能,給國家帶來巨大的經濟損失。因此,增強路基填挖交界處的穩定性,確保路基安全和質量是當前公路路基設計必須重視的問題。
1.3 路基排水設計問題
對路基穩定性以及使用壽命帶來影響的還有地下水和地表水的侵蝕作用。因此,公路路基的排水功能是路基設計中需要十分注意的問題,設計者應當依據當地的水體情況,合理的進行排水設施建設。在公路路基設計中,特別需要考慮路基排水系統的功能性,以免路基遭到水流的破壞,以此來保障公路路基的質量。
2 公路路基設計原則
(1)充分保證路基具有足夠的強度、穩定性和耐久性。
(2)從地基處理、路基填料選擇、路基強度與穩定性、防護工程等方面進行綜合設計。
(3)路基填料選擇時要考慮該地區的路基填料特性及來源,盡量使用本地區的細粒土。為達到壓實要求,要采取必要的晾曬措施以控制含水量,同時考慮摻加石灰、水泥等材料進行處理。
(4)路基填土高度小于80cm及不填不挖路段,原地面以下0~30cm范圍內應翻挖并通過措施保證壓實度不低于挖方要求。
(5)根據路基干濕狀態,提出相應路基填筑方法和要求,確保路基強度。路基一般要求處于干燥或中濕狀態。過濕狀態的路基,必須經過有效處理后方可填筑,路基狀態一般由其臨界高度確定,臨界高度指在不利季節當路基分別處于干燥、中濕或潮濕狀態時,路床頂面距地下水或地面積水水位的最小高度。如工程線路處于自然區劃的Ⅳ 1 區域,路基為粘性土,根據規范,路基中濕狀態控制的臨界高度為 1.2m,干燥狀態的臨界高度為 1.9m。根據地質勘察資料,沿線地下水常水位平均為 2.5m 左右,因此考慮設計路面厚度、橫坡等因素后,工程應按中濕狀態控制的最低設計標高應為 4.60m 左右。路基狀態的確定需結合道路沿線兩側用地規劃、路基填土用量等因素綜合考慮。
3 公路路基設計注意事項
3.1 路基設計處理
公路路基施工前,紅線范圍內的民宅拆遷后其地基及周邊地坪需全部翻挖,路基內的垃圾土、建筑垃圾等必須清除。路基范圍內舊房拆除后,宜將其基礎挖除,對挖除基礎后形成的土坑用素土回填。路基不得用腐殖土、垃圾土或淤泥填筑,填土不得有雜草、樹根等雜質,一般采用素土回填。填土地段的表層不得有積水,并應保持適當干燥,填土層應分層逐段進行,每層填土厚度不應超過30cm(壓實厚度約為20cm)。路基需設置必要的排水設施,形成良好的排水系統,以保證路基及其邊坡的穩定。路面水采用集水井收集雨水并采用連管排至路基外的方式排水,側分帶滲水可采用縱橫向盲溝等設施排至路基外側,排除地表的滲水。填方段原地面高程以下的各種管道應同步敷設。管周圍及管頂以上50cm范圍內的回填土應按管道施工技術規程要求對稱、均勻、薄鋪輕夯回填夯實,淺埋管道必須加固。按照規范要求,路基頂面土路基設計回彈模量 E0≥30Mpa,而道路沿線原河道、浜塘較多,雖然大多已被填埋,但土壤含水量較大,必須經人工處理后才可作為路基持力層。
3.2 路床設計處理
當H(道路路面標高與原地面整平層標高的差值)<1.52m時,在清除50cm耕植土后,開挖至設計路槽底以下80cm,在底部設置30cm礫石砂隔離層,往上 50cm 范圍內采用摻灰量7%的石灰土填筑。局部路段地下水位較高,影響土路基時,可根據需要適當加厚礫石砂隔離層。當H(道路路面標高與原地面整平層標高的差值)≥1.52m時,清除50cm耕植土,原狀土20cm摻4%石灰進行原槽處理,往上至路床頂面采用7%石灰土填筑。路基壓實后的土基頂面回彈模量≥30MPa。
3.3 路基邊坡排水設計
最近幾年,我國某些地區出現了不同程度的暴雨和地質災害,尤其是山地地區。公路邊坡路堤損毀和塌陷時有發生,甚至是公路連片的坍塌導致公路被迫中斷使用。暴雨降水帶來的嚴重的破壞,致使邊坡抵抗不住沖擊而出現缺口,因此受到嚴重影響。路基邊坡排水溝的主要功能是把路面上的雨水和隔離帶的雨水,及時輸送到離路基很遠的地方,防止路基路堤被雨水損毀嚴重,影響路基的正常使用。在設計路基邊坡排水時,應當依據當地路面排水量和降水量的大小,按照設計要求和使用要求,在路基的兩側分別修建一定寬度和深度的排水溝渠,及時進行排水。
3.4 填挖交界處設計處理
在我國現階段,公路路面主要是瀝青路面或混凝土路面,而綿延千里的公路不可能避免發生裂縫、斷板等病害,尤其是填挖交界處特別容易產生病害。一旦路面存在裂縫,更多的路面將會受到影響,從基層擴延至面層進而致使路面傷痕累累。這樣一來,人們的出行速度就會減慢,極易發生交通事故。而究其原因在于填方和挖方部分的垂直變形設計復雜多變所致。因此在公路工程設計中應當設置過渡段措施使其起到緩沖作用,避免產生裂縫病害。
3.5 路基高度設計處理
路基高度設計應規范合理,保障公路的安全使用。首先,路基的高度設計要滿足必要的標準要求,即依據不同等級的道路需求,嚴格按照國家的建筑標準對路基高度進行設計,保障在既有投入條件下,盡可能地加強路基的牢固程度。其次,路基高度要與其所處的地理地質環境相適應,避免高度不合理引起下陷、塌方等問題。再次,路基高度還要與地勢、橋梁、涵洞等需求一致,從而保障公路運行的平穩安全。最后,路基設計還要考慮彎道與直線的區別,設計相應的斜坡,保障在彎道上行車的車輛安全。
【參考文獻】
[1]劉強.公路路基設計中常見問題分析[J].價值工程,2010(25).
[2]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,2007(9).
[3]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,2007(4).
[4]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).
[5]周應華,繆勝林,楊有輝.關于公路軟土路基設計中幾個問題的探討[J].交通標準化,2007(12).
[6]馮仲仁,朱瑞賡.我國高速公路軟基處理研究的現狀與展望[J].武漢理工大學學報,2002(1).
[7]彭濤,郜希娟.淺談農村公路路基設計中遇到的問題及處理方法[J].土木建筑學術文庫,2010,14(2).
[8]沈世鑫.淺談公路路基設計的問題及創新[J].中國新技術新產品,2013(08).
[9]夏琴.山區高速公路路基設計特點分析[J].交通科技,2010(02).