摘 要:路基的設(shè)計(jì)直接影響到公路的質(zhì)量安全,如果公路路基的設(shè)計(jì)缺乏合理性,會給公路帶來諸多安全隱患。為了提高公路建設(shè)的質(zhì)量,文章對公路路基設(shè)計(jì)中常見的問題進(jìn)行了分析,并提出了解決相應(yīng)問題的對策,供以后公路路基的設(shè)計(jì)和施工工作參考。
關(guān)鍵詞:公路;路基設(shè)計(jì);問題及對策
引言
在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動下,近年來我國道路交通網(wǎng)絡(luò)正日趨完善。在公路建設(shè)的具體施工中,路基的建設(shè)往往會受到地形的影響。路基的性質(zhì)會因?yàn)槎喾N自然因素而發(fā)生變化,致使公路的安全性能下降,使人民生命財(cái)產(chǎn)安全受到威脅。因此,公路建設(shè)要特別重視路基的設(shè)計(jì)工作,結(jié)合公路施工地區(qū)的地理環(huán)境,使路基的設(shè)計(jì)更為合理。
1 公路路基設(shè)計(jì)中的主要問題
1.1 路基邊坡脆弱
公路路基設(shè)計(jì)往往會忽略路基邊坡的質(zhì)量要求。長時間的大氣降水會在地面形成沖刷水,水流的侵蝕沖刷作用很容易破壞路基邊坡的坡面和坡腳。在水流沖擊的反復(fù)作用下,路基坡面將形成流水沖積溝,使路基整體被破壞,公路路面最終分裂為下沉水平不同的多個部分,對車輛的正常行駛造成影響[1]。此外,一些特殊環(huán)境中的公路路基邊坡也會受到其它因素的破壞。例如沿河或沿海公路的路堤,會長期受到水流的沖擊,水流還會在洪澇災(zāi)害的時候顯現(xiàn)出強(qiáng)大的破壞力。水力沖擊直接破壞的是路堤坡腳,邊坡的建筑材料和施工工藝決定了其堅(jiān)實(shí)程度。因此,路基邊坡坡面和坡腳的質(zhì)量應(yīng)當(dāng)成為公路路基設(shè)計(jì)所要考慮的重點(diǎn)問題。
1.2 路基填挖交界處不穩(wěn)定
建筑材料的質(zhì)量不合格、地基固結(jié)施工水平低、路基整體穩(wěn)定性差是公路路基填挖交界處設(shè)計(jì)所面臨的主要問題。當(dāng)這些問題出現(xiàn)的時候,公路路基的填挖處極有可能因交錯沉降而引起路面嚴(yán)重塌方。小范圍的塌方還會使路面不斷開裂,致使公路的損壞面積越來越大,公路到最后將失去交通運(yùn)輸功能,給國家?guī)砭薮蟮慕?jīng)濟(jì)損失。如何加強(qiáng)路基填挖交界處的穩(wěn)定性,保證路基的整體質(zhì)量安全是當(dāng)前公路路基設(shè)計(jì)必須重視的問題。
1.3 路基排水功能弱
對路基穩(wěn)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。水的侵蝕作用具有動態(tài)性,不論是在高海拔山區(qū)還是在平原低地,只要有地下水和地表水,都會對所建公路的路基受到侵蝕,這種破壞作用是不隨地域的差別而改變的[2]。但水力侵蝕作用的大小會因地理環(huán)境而有所不同。在植物茂密的山林地區(qū),因?yàn)橹参锔o的作用,土地涵養(yǎng)水源能力強(qiáng),地下水的含量更大,公路路基受到水力侵蝕的問題更為嚴(yán)重。由此可見,公路路基的排水能力是路基設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)注意的問題,要根據(jù)當(dāng)?shù)氐乃w情況建設(shè)合理的排水設(shè)施。尤其是高山地區(qū),需要特別考慮路基排水系統(tǒng)的有效性,防止路基遭受水力侵蝕,使公路路基的質(zhì)量得到保障。
1.4 路基邊坡植被破壞
路基邊坡的植被破壞同樣會對路基邊坡造成破壞。路基下土壤的穩(wěn)固是路基穩(wěn)定的基本保障,當(dāng)路基邊坡植被遭到破壞以后,就失去了固土蓄水的作用,引發(fā)嚴(yán)重的水土流失問題。在水土流失的影響下,路基所承受的壓力會越來越大,其承受壓力的能力也會越來越弱,容易引起塌方事故。所以,公路路基的設(shè)計(jì)工作不僅要考慮路基本身的質(zhì)量,還要對其它的重點(diǎn)影響因素進(jìn)行改造,盡量減少公路受到破壞的可能性。
2 解決公路路基設(shè)計(jì)問題的對策
2.1 增加路基邊坡強(qiáng)度
在公路路基邊坡的建設(shè)中,路基填充材料的質(zhì)量、壓實(shí)度以及路基的高度是邊坡受到破壞的主要原因[3]。依據(jù)路基建設(shè)的理論知識,砂質(zhì)土體作為填充材料的路基質(zhì)量較差,很容易受到水的沖刷和破壞。路基填充的最佳材料應(yīng)該是粘性土體,能夠更有效的抵擋水力的沖擊,使路基更加穩(wěn)固。路基的邊坡設(shè)計(jì)中還要重視土體的壓實(shí)度,具有高壓實(shí)度的路基密度更大,可以保證路基邊坡的穩(wěn)定,提高路基的韌性,從而延長公路的使用壽命。此外,路基邊坡的質(zhì)量還與路基的高度有關(guān),高路基的邊坡更容易受到破壞,在路基設(shè)計(jì)中要充分考慮高度的合理性。
2.2 雙向填挖交界設(shè)計(jì)
合理的路基填挖交界處設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)包括橫向填挖交界和縱向填挖交界兩部分。橫向交界處指的是對交界處路床進(jìn)行超挖,但要控制好超挖的深度,保證施工的安全性和經(jīng)濟(jì)效益[4]。開挖后的回填工作應(yīng)當(dāng)選擇合適的回填材料,同時采用分層回填的方法,按設(shè)計(jì)要求碾壓回填材料,提高其壓實(shí)度。另外,填挖交界處路床的中下部分要按照合理的布置鋪設(shè)土工格柵,并對其進(jìn)行加強(qiáng)防護(hù)處理,使其發(fā)揮強(qiáng)化路基的功能。同樣的是,縱向填挖交界的施工也需要對土方進(jìn)行超挖和回填,公路路床的中下部分也要鋪設(shè)土工格柵。但其回填材料可以用砂質(zhì)土體,以保證其透水性,回填的過渡層可以選用碾壓的碎石,增強(qiáng)路基的強(qiáng)度。這里的土工格柵是作為加固材料使用,使回填的土體與地面粘結(jié),同時形成約束力,降低土體水平位移的可能性。除此之外,土工格柵還會使路面的總體沉降水平保持平衡,解決不均勻沉降的問題。
2.3 完善路基排水設(shè)計(jì)
路基排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要有三點(diǎn)。第一,自然降水排水系統(tǒng)。在路面排水能力差的情況下,公路的車輛運(yùn)行安全會受到積水的影響,車輛行駛過程中容易打滑,從而引發(fā)交通事故。路面的自然降水排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)相對要簡單很多,只需要在公路兩側(cè)修筑排水溝,同時適當(dāng)增加路面中間的高度,使公路形成一定的坡度,讓雨水流向排水溝即可,即使設(shè)計(jì)簡單,設(shè)計(jì)人員同樣不能忽視其重要性。第二,河流排水系統(tǒng)。在公路建設(shè)的路段靠近河流時,需要特別增加河流的排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)。這需要設(shè)計(jì)人員結(jié)合河流的水量,包括流量隨季節(jié)的變化程度等實(shí)際情況,加強(qiáng)河堤的抗侵蝕能力,并充分考慮洪澇災(zāi)害給河堤造成的破壞。第三,路基隔離帶排水系統(tǒng)?,F(xiàn)代化的公路建設(shè)都會在路中間修建綠化隔離帶,隔離帶很容易使路基形成積水,進(jìn)而破壞路基的穩(wěn)定性。隔離帶的排水系統(tǒng)一般設(shè)置在其下方,通過防水層和排水管道的構(gòu)建清除隔離帶積水,將積水排入兩側(cè)排水溝中。
2.4 加強(qiáng)骨架植物防護(hù)設(shè)計(jì)
公路路基對植被的保護(hù)手段是建設(shè)骨架植被防護(hù)設(shè)施,其設(shè)計(jì)方法包括漿砌片石邊坡骨架植被防護(hù)設(shè)計(jì)、多邊形預(yù)制混凝土空心塊邊坡植被防護(hù)設(shè)計(jì)以及錨桿混凝土框邊坡植被防護(hù)設(shè)計(jì)[5]。對于降水形成的水流所產(chǎn)生的破壞,應(yīng)當(dāng)采用漿砌片石邊坡骨架植被防護(hù)設(shè)計(jì),減少降水的侵蝕作用。多邊形預(yù)制混凝土空心塊邊坡植被防護(hù)設(shè)計(jì)則適用于風(fēng)化比較嚴(yán)重的巖石路段以及坡度較平緩的路基,能夠增強(qiáng)路基邊坡抗水力侵蝕的能力,使路基整體的穩(wěn)定性得到提高。土質(zhì)路基中結(jié)構(gòu)較為平整的巖石邊坡常用的是錨桿混凝土框邊坡植被防護(hù)設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)具有很強(qiáng)的靈活性,不僅起到穩(wěn)固路基的作用,還具有較高的觀賞價值。
3 結(jié)束語
綜上所述,公路路基的設(shè)計(jì)是公路工程建設(shè)的關(guān)鍵,直接影響到公路的質(zhì)量是公路交通安全的基礎(chǔ)保障。由于我國公路建設(shè)的地域跨度大,地勢較為復(fù)雜,公路路基的設(shè)計(jì)更加困難。在今后的路基設(shè)計(jì)工作中,必須要加強(qiáng)對地理環(huán)境的勘查,以實(shí)際情況來提高公路路基設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性。
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