


摘要 公路建設項目的路線布設是設計階段的關鍵內容之一,且路基質量會直接影響公路工程的整體穩定性和耐久性。因此,加強公路項目路線布設和路基設計,具有十分重要的實踐意義。基于此,文章論述了公路路線布設原則,包括線型流暢、合理利用地形、多維角度考慮設計要素等,并總結了公路項目路基工程設計要點,例如路塹、高邊坡、填挖交界段、滑坡堆積段等設計難點,旨在為同類型公路項目建設,提供借鑒。
關鍵詞 公路工程項目;路線布置;路基設計;設計要點
中圖分類號 U412.3 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949(2023)06-0180-03
0 引言
高速公路屬于重點基建項目,社會經濟的快速發展,必須大力建設高速公路這類基礎設施,并要求建設水平達到高質量。建設高速公路需考慮多方面因素,主要有客流高峰、天氣條件及道路運輸狀況等。此外,生態環境保護已成為當今社會的共識,修筑高速公路絕不能破壞自然環境,將其危害性降到最低。山區的自然生態環境較為脆弱,且氣象條件復雜多變,這就加大了道路修建難度。高速公路修筑施工前,應科學制定施工規劃,針對各個施工環節有嚴格規范要求,對施工沿線的氣象條件、地質環境和地表條件須有深刻認識,掌握各項數據信息,在確保順利施工建設的同時,切實保護沿線自然生態環境。
1 公路路線布設原則
1.1 整個公路設計應以流暢為基礎
設計公路規劃方案,必須立足于道路網絡的整體規劃內容,將其作為重點考慮因素,方案規劃內容應充分融入當地道路整體規劃,實現有機統一,提高道路通行效率[1]。
(1)公路項目施工設計要綜合考慮各方面關系,政府各職能部門需要相互配合和明確分工職責,公路沿線的各城市間做好溝通交流與加強協作,有效處理短期目標與長期目標、局部利益與整體利益的關系。
(2)道路作為重要的基礎設施,與其他基礎設施關系密切,設計道路建設規劃時,應將這類影響內容考慮在內。
(3)當地自然環境、建筑原材料的運送距離等因素,都要充分考慮到位,從而全面科學地評價公路工程施工,有效提升工程施工質量,同時有利于節約建設成本。
(4)道路施工過程中,需要采取有效措施,引導車流和人流,避免影響當地生態環境和給民眾帶來不便。
1.2 合理利用地形提升路線布設經濟性
選定道路工程線路時,必須明確各種標準線,根據道路沿線實際情況制定相應的方案,充分結合當地自然生態環境,采用科學方法開展評價活動,合理分析建設成本,并實現有效把控。該文提出觀點為,在設計道路建設方案時,要結合各條道路的實際情況,制定相應的設計方案,科學規劃道路設計,全面提升方案的科學性。道路修筑前,須開展調研活動,主要是研究當地的自然環境和生態狀況,科學界定工程建設對生態環境的影響程度,采取有效措施避免對環境造成破壞,提升項目建設規劃的經濟價值[2]。
1.3 對項目設計因素進行多維度的考慮
道路建設的施工規劃包含隧道和橋梁等工程。工程建設規劃過程中,項目整體建設要與各項目控制要點統一起來,在建設規劃方面做到步調一致,設計方案內容要求有機統一。
1.4 應用多計劃項目管理模式
道路建設包含多個環節,涉及的內容較為廣泛,在建設過程中,需運用不同方法滿足各種功能需求。在道路的建設環節以及后期運營階段,要充分結合實際情況,采取具體措施,提升工程的社會效益和經濟價值。合理選定取土場位置,做好規劃設計,工程建設結束后,確保所占土地實現復墾,做好植被養護工作,避免土壤受侵害,充分保護當地生態環境[3]。
2 以路基設計為基準的公路設計要點
2.1 路塹設計
修筑道路面臨各種困難,存在多種影響因素。所以,方案設計時,需將各影響因素綜合考慮在內,尤其面對坡地問題,其坡度及形狀的設定極為關鍵,若不受條件約束,可將其當作具體標準。
建設高速公路項目,各類影響因素具有未知性,建設過程中問題事件頻發。有些路段需要開挖,存在坡高且坡面質量不符合要求的問題,這就需要深入研究當地地質和地貌條件,在此基礎上,作出科學評估。此外,還需要在斜坡上設計碎落平臺,設計路塹要求結構穩定,且具有較高安全性,同時也要將地下水及排水管等方面的內容考慮在內,全面提升結構整體性能(圖1~3)。
2.2 高邊坡
方案設計,需確保各線型具有連貫性和一致性,路線方向和實際山脈走向相同,以提升方案的整體層次性。通過開展實地勘察,對施工現場的地質地貌和所用的施工材料有全面了解,確保各個坡段的路基符合設計要求,使得路基地基更加牢固可靠,邊坡更加安全[4]。
設計方案需要考慮各方面的因素,全面提升地基的穩定性。針對一些特殊路段,要求做整體排查,根據不同模塊進行設計,使工程建設更加安全(圖4~8)。
2.3 路基填挖交界處設計
為明確規劃的具體目標,針對現場地形需做調研,提高各要素的價值,使設計方案更加科學有效。若挖掘路段主要是土壤層,則所用施工材料須具有良好的滲透性,需于邊界位置設置土工格柵,增加不同土體的黏結力。若挖掘路段的地質主要是巖石層,可采用填石路堤方案。挖掘隧道時,需具體分析地下水的滲透和分布情況,在此基礎上設置好豎向和橫向排水設施,不斷優化設計方案[5]。
2.4 滑坡堆積段
設計容易出現坍塌病害的路段,面臨的環境條件較為特殊。根據方案設計內容,規劃設計地基,且需結合具體的坡度值,因為河道長期受流水侵蝕,路堤附近的地形會變得比較陡峭。巖石層的軟層和硬層相接部位,存在各種不確定危險因素。各巖石構成部分相互擠壓,嚴重影響巖石層穩定,最終導致出現滑坡。沿江路堤的地質條件較差,其坡度較大,會產生各種碎石堆于路堤,增加了道路修建難度。
該文通過實地調研某項目,比較現場工況和實測數據后,了解到碎石的主要構成是砂巖,大部分碎石粒徑在20~50 cm之間。已堆積的大量碎石,將嚴重影響道路正常施工,極易引發路面坍塌。此時,可采用其他設計方案,例如設定回填高度為5~8 m,不宜過大[6]。
2.5 邊界地區
采用縱橫交叉方法挖掘路基,能有效提高道路的牢固性。在高度落差明顯的陡峭路段,適合采用該方法。道路橫斷面上設置半填半挖槽,明確路床范圍,及挖掘深度為80 cm。為提高路面填筑質量,回填過程中實行分級處理,使用石料回填路基。為有效提高路基荷載力,要求選擇合適的施工方法,不斷調整挖坑深度[7]。
在邊界區域,挖掘地基時要求采用雙向土工格柵。設計地基施工方案,充分考慮邊界地下水這一因素,通過科學規劃,防止出現污水滲透,結合工地的具體情況,在合理位置開挖排水溝,以利于及時排除地下水[8]。
2.6 軟地基處理
為了能夠更好地提高軟基的加固效果,并確保其質量,必須根據工程的具體工況,科學選擇軟基的加固方式,才能達到最好的加固效果。常采用的軟基處理方式有以下幾種:
(1)淺表層軟弱地基處治:公路橋梁建設中,淺表層軟弱地基常采用砂墊層法、加筋法和排水法。
(2)排水固結:該技術適用范圍廣,可應用于多種軟弱地基的處理。其形式主要為降水預壓和真空預壓,在具體運用時,以道路橋梁工程的實際情況、基礎形式等為依據,進行全面分析[9]。
(3)土工復合地基:當前,工程中使用最多的是粉噴樁、水泥攪拌樁和高壓旋噴樁。具體運用,要根據施工環境和項目特點,選擇最優的處理方法。粉噴樁和水泥攪拌樁主要適用于淤泥質土和飽和粘土地基,而淤泥和流塑軟土地基,則采用高壓旋噴法方案[10]。
(4)強夯法:利用夯錘的自重,對軟弱的土層進行沖擊加固,以減少軟弱土層之間的空隙,增加土層的壓實度。
3 結論
綜上所述,公路設計先應進行路線定位和點布設,需從平面及縱斷面線型、超高以及視距等不同角度,科學制定布線方案,且應以選線為基準,同步注重路基設計的技術要點。
(1)規劃公路線型,為使公路充分融入沿線環境,可多運用弧線形式。
(2)設計高速公路的超限值,針對各路段實際工況,進行安全性分析,基于路面車輛車速和行車類型等影響因素的綜合考慮,計算出超限值。
(3)行車視距對道路安全有重要影響,需要高度重視,有效控制該因素,以提升道路行車安全性。
(4)設計道路邊坡防護結構方案時,需要考慮多方面因素,主要有坡高、現場地質、施工工藝及周邊環境狀況等。
(5)道路建設規劃應充分考慮當地自然環境,深入分析當地地質狀況,提升設計內容的有效性,注重生態環境保護,以此不斷優化完善設計方案。
參考文獻
[1]徐斌, 胡瓊希. 公路工程設計中路線布設及路基設計分析[J]. 城市建設理論研究(電子版), 2022(36): 124-126.
[2]柴金燕. 公路工程中改擴建公路路線以及路面路基設計[J]. 工程建設與設計, 2021(23): 125-127.
[3]何少鋒. 公路工程設計中路線布設及路基設計要點[J]. 運輸經理世界, 2021(31): 34-36.
[4]張莉. 公路工程中改擴建公路路線以及路面路基設計[J]. 四川建材, 2021(8): 150+158.
[5]王凱. 公路工程設計中路線布設及路基設計難點[J]. 運輸經理世界, 2021(19): 48-50.
[6]李春生. 簡析公路工程設計中路線布設及路基設計[J]. 四川水泥, 2021(5): 309-310.
[7]李達. 公路工程路線及路基設計關鍵[J]. 四川建材, 2021(1): 186-187.
[8]史永宏. 公路工程路線布設與路基設計[J]. 江西建材, 2020(11): 86-87.
[9]王紅梅. 研究公路工程設計中路線布設及路基設計難點[J]. 黑龍江交通科技, 2020(10): 15-16.
[10]牛小鵬. 基于路線布設與路基設計的公路工程設計要點研究[J]. 中國建筑金屬結構, 2020(8): 30-31.