馮玲軍
(新疆立弓交通勘察設(shè)計研究院,新疆 烏魯木齊 831401)
公路暢通是經(jīng)濟發(fā)展的基本保障,是促進物資資源順利流轉(zhuǎn)的基本通道,因此,國家對公路行車安全提出了越來越高的要求。近年來,由于公路本身的施工問題,以及車輛普遍的超載問題,公路安全難以保障,塌方、斷裂、路面粉化、凹陷等問題層出不窮,對公路安全形成嚴峻挑戰(zhàn)。本文從公路路基高度設(shè)計、路基材料選取設(shè)計、路基排水系統(tǒng)設(shè)計以及路基坡面防護設(shè)計四個方面,分析了路基設(shè)計方面存在的問題以及對公路產(chǎn)生的不良影響,進而提出相應(yīng)的注意事項,以保證公路行車安全。
(1)路基高度設(shè)計考慮不夠
公路路基高度是影響公路質(zhì)量和使用壽命的一個重要因素,在公路設(shè)計和建設(shè)中起著重要作用。路基高度由地面開挖深度和路面建筑高度兩部分構(gòu)成,是決定公路穩(wěn)定程度、防御自然災(zāi)害能力的關(guān)鍵。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(zhì)量,即地質(zhì)環(huán)境條件。在不同的地質(zhì)環(huán)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(zhì)環(huán)境的綜合分析,以一概全地按照同樣標準設(shè)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(xiàn)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(shè)高度與實際地質(zhì)環(huán)境條件不符造成的,最終造成經(jīng)濟損失甚至危及生命安全。第二個問題是抵御自然災(zāi)害的需要,平原地區(qū)主要考慮洪水問題,山區(qū)主要考慮山體滑坡及泥石流問題。路基是公路抵御自然災(zāi)害的主體,是保障在出現(xiàn)自然災(zāi)害時公路正常通車的基礎(chǔ)。因此,路基的設(shè)計必須充分考慮沿路自然環(huán)境,提前考慮可能出現(xiàn)的自然災(zāi)害類型以及程度,進而在路基設(shè)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(gòu)筑基本路基的土,根據(jù)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(wěn)固性以及成本也各不相同,因此,在使用時需要根據(jù)實際情況進行具體分析,綜合考慮公路使用需求以及經(jīng)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(shè)計中,普遍存在著填充路基土選取不當?shù)膯栴},或者是缺乏對公路實際需求情況的考慮,或者是設(shè)計工藝欠缺對填充土使用不當,或者是出于片面節(jié)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(dǎo)致填充用土的選取不達標,難以保障路基的穩(wěn)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(tǒng)排水不暢
公路建設(shè)完成以后,或多或少都會受到環(huán)境中水的影響,包括地下水侵蝕、地上水沖刷和路面積水的困擾。排水系統(tǒng)的設(shè)計就是為了保護路基免受水流破壞,從而達到保護路基、保護公路的目的。但是排水系統(tǒng)的設(shè)計并不簡單,考察當前全國公路的實際情況發(fā)現(xiàn),許多公路路基的排水設(shè)計并不理想,存在著較為嚴重的水流破壞現(xiàn)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(huán)節(jié)處理不當都會帶來不良影響,而這些問題在公路路基設(shè)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(shè)計者的高度重視。
(4)路基坡面設(shè)計保護不足
路基坡面也是影響公路質(zhì)量的重要因素。坡面坡度、坡面排水以及坡面防護設(shè)計對路基有著重要意義,如果坡面設(shè)計不合理,就容易使坡面受到外在力量的破壞而產(chǎn)生滑坡等問題,進而破壞路基的穩(wěn)固性,影響公路使用安全。根據(jù)公路使用需求以及路基高度的不同,路基坡面坡度也應(yīng)該有所不同,坡度不應(yīng)過緩或過陡。當前路基設(shè)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(zāi)害的一大原因。
(1)路基設(shè)計應(yīng)因地制宜,堅持具體問題具體分析
綜合考察當前我國路基修筑中存在的普遍問題,不難發(fā)現(xiàn)其根本原因是在設(shè)計之初未能做到因地制宜,沒有根據(jù)具體問題具體分析道路的需求及實際環(huán)境情況,最終在路基高度、土質(zhì)、坡度以及排水系統(tǒng)設(shè)計上出現(xiàn)問題。不同的公路在投資成本、實際使用需求、地理環(huán)境方面都存在著差異,要修筑安全、耐用、經(jīng)濟、適用的公路,就必須在路基設(shè)計時結(jié)合實際情況,進行差異性設(shè)計,包括從經(jīng)濟投入到材料選用,從設(shè)計工藝到施工技術(shù),而不是盲目采用同一個標準。樹立正確的設(shè)計思維方式是解決路基設(shè)計問題的第一要素。堅持具體問題具體分析的基本原則,結(jié)合客觀實際需求,是路基設(shè)計科學(xué)化的必然要求。
(2)路基高度設(shè)計應(yīng)合理、規(guī)范,保障公路使用安全
首先,路基的高度設(shè)計要滿足必要的標準要求,即根據(jù)不同等級的道路需求,嚴格按照相應(yīng)的國家建筑標準來進行路基高度設(shè)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(zhì)環(huán)境相適應(yīng),避免高度不合適引起下陷、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(wěn)安全。最后,路基設(shè)計還要考慮彎道與直線的區(qū)別,設(shè)計相應(yīng)的斜坡,保障彎道上的高速行車安全。
(3)應(yīng)選取安全可靠的路基材料,保障公路的堅實穩(wěn)固
由于路基填充用土的粒徑、塑性指數(shù)以及液限指標的不同,各種土質(zhì)的可塑性以及堅固度都有所區(qū)別。一般而言,砂性土的組成成分粒徑較大,且黏性較為適中,具有良好的透水性,水穩(wěn)定性較好,是最為理想的路基修筑材料。相比之下,粉性土則是最差的路基修筑材料。粉性土的水穩(wěn)定性極差,難以成型,強度很低,根本無法保障路基的穩(wěn)定性。由此可見,不同的土質(zhì)有著不同的特性,路基選材時,要充分考慮路基強度需要,并結(jié)合土質(zhì)特征,做好相應(yīng)的配套措施,如在使用黏性土?xí)r,要對路基做壓實處理,才能保證路基的穩(wěn)定性。只有這樣,才能在實際操作中充分發(fā)揮材料的性能,節(jié)約資源,保障公路工程的堅實穩(wěn)固,為行車安全提供穩(wěn)定基礎(chǔ)。
(4)路基排水設(shè)計應(yīng)科學(xué)合理,保障路基免受侵蝕
路基排水系統(tǒng)設(shè)計主要包括河流排水、路面排水、隔離帶排水以及坡面排水四個部分。河流排水就是考慮沿途河流水流情況,保障巖土水流及時排泄,避免河水沖刷侵蝕,防止洪水浸泡等。路面排水主要是針對降雨而言,有的路面由于坡度設(shè)計不合理,水平線掌握不準,導(dǎo)致部分路段出現(xiàn)積水。路面排水必須要結(jié)合路段情況,做好相應(yīng)的排水坡面,保障路面水順利排出。隔離帶排水是為了保障隔離部分水順利通過系統(tǒng)排出,防止水沿著路基下滲,影響路基穩(wěn)固性。坡面排水是為了保護坡面免受水流侵蝕,維持路基的穩(wěn)固性。
(5)路基坡面防護應(yīng)做到安全、環(huán)保,保證公路使用壽命
坡面防護主要可以通過合理設(shè)置坡面、水泥面加固以及植被防護這幾種手段來實現(xiàn)。但每種防護手段,從操作的便捷性、成本投入大小以及環(huán)境影響來看,都有各自的利與弊,在使用時需要綜合分析,因地制宜地選擇防護手段。一般來說,植被防護是最根本、最長效的方式,也是最環(huán)保的方式。而水泥防護更加穩(wěn)固,也更便于操作,但對環(huán)境破壞較大,且成本投入高,不宜大面積使用。合理坡面是使用最廣泛的一種防護方式,也是最具經(jīng)濟效益和實用效果的一種。因此,路基坡度防護上,要結(jié)合地理環(huán)境情況,多種方式綜合使用,確保把對坡面的損害降到最低。
不同等級的公路對設(shè)計、質(zhì)量、使用年限、日常維護有著不同的要求,與此相對應(yīng),對路基的要求也不同。路基是公路的載體,路基設(shè)計的優(yōu)劣、修筑材料的優(yōu)劣、施工技術(shù)的優(yōu)劣等都會體現(xiàn)在最終建成的公路上,并直接影響著公路的使用安全,關(guān)乎著人們的生命安全。因此,在路基設(shè)計過程中,必須樹立高度的責(zé)任心,根據(jù)不同路況的實際需求,科學(xué)設(shè)計,確保公路的安全使用。
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