低等級(jí)公路路基設(shè)計(jì)探討
時(shí)間:2022-09-02 10:14:53
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有了道路,人們才可以方便行走,物流運(yùn)輸加快,經(jīng)濟(jì)才得到了發(fā)展。我國(guó)國(guó)土面積廣大,地形也是多種多樣,施工環(huán)境也有很多不定因素[1],所以勘察人員在進(jìn)行道路勘察的過程中,需要反復(fù)斟酌推敲,結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)變化問題和氣候變化情況,選好路線,進(jìn)行路基路面等相關(guān)設(shè)計(jì)工作。尤其是一些特殊地基,比如濕陷性黃土地基[2],由于受濕陷性黃土的影響,路基病害受雨水的影響很大,每年都需要投入大量的資金來解決路基病害和水毀問題。筆者結(jié)合近幾年從事公路設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn),綜述道路路基設(shè)計(jì)中需要注意的事項(xiàng),對(duì)今后低等級(jí)公路的路基設(shè)計(jì)提供一定的參考。
1低等級(jí)公路路基設(shè)計(jì)的基本原則
(1)甘肅某地三級(jí)公路的路基必須根據(jù)該公路所處的地理?xiàng)l件、人文環(huán)境及經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r等執(zhí)行施工過程所需要的辦法。(2)行之有效的排水系統(tǒng)體系,針對(duì)路基上面或者下面的各種水,為了避免其影響到路基的承載能力,此時(shí)一定要采取合理的方法阻截這些水滲入路基,所以合理的排水系統(tǒng)對(duì)延長(zhǎng)路基的使用壽命非常重要。(3)及時(shí)處理路基修筑過程中產(chǎn)生的廢棄土堆,同時(shí)還要注意不破壞周邊的生態(tài)環(huán)境,要符合當(dāng)?shù)氐沫h(huán)保要求。涉及那些可能會(huì)占用耕地的廢土及時(shí)清理運(yùn)走或者作為其他的用處,如果要設(shè)取土坑時(shí),也不能占領(lǐng)耕地資源,防止破壞耕地資源,為后期的洪澇等留下隱患。
2路基在其使用過程中可能出現(xiàn)的病害現(xiàn)象及處理措施
公路在使用過程中,路基雖然不是直接承受荷載,但是也會(huì)呈現(xiàn)很多病害現(xiàn)象,常見的病害現(xiàn)象有以下幾種:2.1填方引起的路基產(chǎn)生沉陷現(xiàn)象。修筑路面時(shí),一些填方,尤其是高填方路段,如果處理不當(dāng),很容易發(fā)生填方路基沉陷問題。一般情況下,對(duì)于一些低矮路基沉降形成的沉陷,采取回填、加厚路面等方法一次性處理。對(duì)于較高的填方路基,根據(jù)路基工作區(qū)深度,采取換填的方法處理。由于換填淺了沒有作用,換填深了影響交通,一些地方無法中斷交通施工,因此采取注漿加固、碎石樁加固等措施,尤其是高速公路路基沉降,碎石樁加固取得了很好的效果。2.2路基產(chǎn)生翻漿現(xiàn)象。路基如果產(chǎn)生翻漿的話,主要是由于下雨造成的,再加上灌溉時(shí)間在溝渠中產(chǎn)生的水。最近幾年天氣不穩(wěn)定,時(shí)而天氣干旱,農(nóng)田只能通過灌溉的方式,這樣久而久之,公路兩邊的土質(zhì)邊溝就會(huì)出現(xiàn)問題,因此在砌筑時(shí)需要用防水的混凝土或者其他防水材料澆筑,大大降低雨水或者灌溉水滲透到路基,經(jīng)過對(duì)邊溝處理以后,大大減少了路基翻漿病害。2.3養(yǎng)護(hù)不及時(shí)導(dǎo)致小病害變大病害。對(duì)于一些在養(yǎng)護(hù)中能夠及時(shí)解決的小病害,盡量及時(shí)處理,避免病害的擴(kuò)大,也取得了一定的效果,尤其加強(qiáng)雨天巡查,將一些病害隱患消滅在萌芽狀態(tài)。
3路基設(shè)計(jì)過程中的注意事項(xiàng)
在設(shè)計(jì)方案時(shí),結(jié)合以往公路工程路基范圍內(nèi)的各種隱患,在設(shè)計(jì)中,一是對(duì)于排水構(gòu)造物的基礎(chǔ),采用換填、無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料處理,減小地基沉降變形,二是改變以往的維修方法,采用PVC管、UPVC管、HDPE管等管材維修完善排水設(shè)施。以甘肅某地設(shè)計(jì)一條三級(jí)公路作為參考,總結(jié)路基設(shè)計(jì)過程中可能遇到的相關(guān)問題。(1)路基寬度確定。根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]規(guī)定,該道路預(yù)計(jì)設(shè)計(jì)成一條三級(jí)公路,設(shè)計(jì)速度為30km/h,行車道寬3.25(m),因此路基寬度宜采用7.5(m)(雙車道)[3,4]。(2)路基橫斷面確定。在甘肅某地所設(shè)計(jì)的三級(jí)公路,其路基橫斷面的各項(xiàng)尺寸見圖1。本公路根據(jù)當(dāng)?shù)氐男熊嚱煌坎捎秒p向雙車道,行車道的寬度、與行車道相連的路肩部分,這二者的寬度采用參考文獻(xiàn)[3]的規(guī)范值。(3)路基的高度確定。甘肅某地三級(jí)公路的路基高度設(shè)計(jì),為了保證路基必須具有的承載能力和穩(wěn)定性,在設(shè)置路肩的時(shí)候,路肩的高度不能太低,通常要超過路基每一邊的地表積水高度,另外還要注意防范當(dāng)?shù)氐牡叵滤Y源、可能產(chǎn)生的毛細(xì)現(xiàn)象、冬季來臨時(shí)產(chǎn)生的冰凍狀況;值得一提的是在進(jìn)行路基設(shè)計(jì)時(shí),其標(biāo)高是參考路基邊緣的高程來進(jìn)行確定的,所以一旦遇到設(shè)計(jì)超高的需要加寬路段的地方,需要對(duì)其進(jìn)行處理;在設(shè)計(jì)沿河及受水浸淹的路基設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí),根據(jù)當(dāng)?shù)匕l(fā)生洪水的概率,通常高0.5m以上即可。(4)路基壓實(shí)度的確定。甘肅某地三級(jí)公路路床壓實(shí)度應(yīng)符合下表要求:(5)路基的防護(hù)問題。甘肅某地三級(jí)公路的路基防護(hù)必須結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦螚l件及經(jīng)濟(jì)情況考慮,一定要采取有效的工程措施或者植物防護(hù)措施,避免路基出現(xiàn)病害的情況,同時(shí)也要保證路基的穩(wěn)定性。(6)路基排水問題。甘肅某地三級(jí)公路的路基排水設(shè)計(jì)需要考慮的關(guān)于水來源的因素很多,比如公路沿線附近的年降雨量,當(dāng)?shù)氐闹参镱愋?、?dāng)?shù)赜昙静扇〉母黜?xiàng)儲(chǔ)水設(shè)施等。在這些因素的綜合考慮下,設(shè)計(jì)排水類型,邊溝、排水溝、涵洞等等,及時(shí)迅速地排除公路內(nèi)外的水分,從而保證路基干燥不致產(chǎn)生沉降的影響穩(wěn)定的因素存在。(7)平曲線加寬及其過渡。為了保證汽車在道路上行駛舒適,在曲線內(nèi)側(cè)應(yīng)增加路面寬度。根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕煌ê奢d情況及交通量結(jié)合設(shè)計(jì)情況,該公路采用第1類加寬值[3]。加寬緩和段內(nèi)任意點(diǎn)的加寬值根據(jù)下面公式進(jìn)行計(jì)算:Bx=LxB/L公式(1)Lx—任意點(diǎn)距緩和段起點(diǎn)的長(zhǎng)度(m);L—加寬緩和段的長(zhǎng)度(m);B—圓曲線上的全加寬值(m)。為了減小車輛在曲線上運(yùn)行時(shí)會(huì)引起偏離路面中心的離心力,需要設(shè)置超高,同時(shí)確定其過渡方法。超高值的計(jì)算公式:ih+u=V2/127R公式(2)ih—表示超高橫坡度;u—表示橫向力系數(shù);V2—表示行車速度(km/h);R—表示圓曲線半徑(m)。本次設(shè)計(jì)中因?yàn)閳A曲線的半徑取值不同,所以超高的值計(jì)算出來也不相同,例如設(shè)計(jì)速度是30km/h,半徑為55m,從而計(jì)算出最大超高值為0.13。
4結(jié)論
路基也是公路工程非常重要的組成部分,在設(shè)計(jì)時(shí)必須遵守原則;根據(jù)當(dāng)前公路經(jīng)常出現(xiàn)的路基病害現(xiàn)象,填方引起的路基產(chǎn)生沉陷現(xiàn)象、路基翻漿及養(yǎng)護(hù)不及時(shí)導(dǎo)致小病害變大病害;為有效解決這些病害現(xiàn)象,在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),需要精確路基寬度、路基橫斷面、路基高度、路基壓實(shí)度、路基防護(hù)、路基排水及平曲線加寬和過渡問題。
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作者:賈洛 單位:甘肅路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司