鐘娟
【摘要】隨著社會主義市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展,我國道路工程事業(yè)也得到了極大的發(fā)展。作為人類生產(chǎn)和生活、出行重要方式,公路工程大范圍地興建,不僅可以為人們的出行提供方便,還可以促進國民經(jīng)濟的快速增長。公路路基路面設計是否具有良好效果對國民經(jīng)濟的增長、社會的安定具有重要意義。本文主要對道路工程路基路面規(guī)劃設計的意義及應用進行了分析與探究。
【關鍵詞】道路工程;路基;路面;意義;應用
一、道路工程路基路面規(guī)劃設計的意義
隨著國民經(jīng)濟發(fā)展速度的不斷加快及科學技術的不斷進步,我國城市化建設也愈加完善,這都為道路建設規(guī)模的擴大提供了可靠地依據(jù)。在社會主義市場經(jīng)濟高速發(fā)展的今天,市場競爭壓力越來越重,更對道路工程質(zhì)量提出了更高地要求。在公路工程建設中,施工企業(yè)之間的競爭逐漸向跨區(qū)域的模式不斷發(fā)展,為了促進企業(yè)的發(fā)展越來越多的企業(yè)選擇了這種發(fā)展模式,這種情況下極大地擴大公路工程建設的影響范圍,為公路事業(yè)地健康發(fā)展提供了強有力地保障。
在工程建設中設計其實施的靈魂與依據(jù),設計的優(yōu)劣直接影響著工程建設的整體質(zhì)量。在道路工程建設中,路基路面裸露在大氣中,當?shù)刈匀粭l件很大程度上都影響著路基路面的穩(wěn)定性,同時還受人為因素的嚴重制約。在道路工程使用過程中,往往會出現(xiàn)路面還在規(guī)定年限內(nèi)就出現(xiàn)了損壞的情況,如路基沉陷、邊坡滑塌等,這些病害問題的大量出現(xiàn)將給交通運輸造成極大的影響?;诖?,必須重視路基路面的設計工作,確保其設計的科學性,只有這樣才能避免路基因設計不合理出現(xiàn)變形等現(xiàn)象。在道路工程施工中,路面作為整個工程的表面,將直接影響著車輛行駛的安全性、舒適度及速度,如路面設計不符合施工要求,將對行車的安全情況造成極大的影響。筆者結合自身多年的工作經(jīng)驗,對道路工程路基路面規(guī)劃設計進行深入的分析與探究,以期為道路施工質(zhì)量的提升提供一個可靠地保障。
二、道路工程路基設計的應用
作為公路工程的主要構造物,路基是路面施工的前提條件,是影響公路質(zhì)量、穩(wěn)定性及安全性的主要因素。確保公路路基的穩(wěn)定性及堅固性是公路施工的重要任務。在路基設計過程中,應對原有地面的自然平衡狀態(tài)進行深入勘察,選用科學有效的方式進行路基設計。路基不僅要對路面的行車載重進行承擔,還要對路面及路基自身的重量進行承擔,這種情況下將增加路基的壓力。只有確保路基設計的合理性,才能提高路基的承載能力,增強路基的穩(wěn)定性及提高公路施工的整體質(zhì)量。并推動整個行業(yè)的快速發(fā)展。
1、路基的作用
作為一種線性構造物,公路必須對車輛行駛的重復荷載作用進行滿足與承載,同時還要經(jīng)受各種自然因素的長期影響。在地形、地質(zhì)及經(jīng)濟條件的嚴重制約下,公路路基的質(zhì)量也將受到不同程度的影響。路基(subgrade,substructure)是由填筑或開挖而形成的直接支承軌道的結構。也叫做線路下部結構。作為公路建設的重要組成部分,路基設計必須嚴格遵循路線位置及相關技術規(guī)定進行施工,路基主要對路面?zhèn)鱽淼暮奢d進行最大限度地承受,因此,必須確保路基具有較高的強度和耐久性。在公路工程整體設計中路基設計占有重要位置。通常情況下,設計路基前期,必須進行全面調(diào)查研究,對施工現(xiàn)場沿線地質(zhì)、水文等情況進行充分了解及分析。在進行路基設計時,必須對排水設施及防護設計的設計加以重視。
2、路基設計
(1)路基的形式。通常情況下,路基主要包括3種形式,路堤、路塹及半填半挖。一般路堤路拱橫坡度為1.5%,土路肩坡度為3%。將路側取圖坑設置在填土路堤上時,當路基邊緣和取土坑之間的高度相差在6米以上時,應進行寬度2米護坡道的設置。當?shù)孛孀匀粰M坡度比1:5陡時,必須在路堤基底進行臺階開挖作業(yè),當臺階寬度在1米以下時,必須將2%向內(nèi)傾斜的縱坡設置在臺階底部。在進行臺階開挖作業(yè)前必須將表面雜物清理干凈。在進行路基設計時,應先了解其結構,如圖1所示。
(2)路基邊坡。在路基穩(wěn)定性中路基邊坡坡度是否合理對其具有較大的影響作用,在路基設計中路基邊坡坡度的確定是其設計過程中的重要任務。邊坡土質(zhì)、巖石性質(zhì)及水文地質(zhì)等因素將直接影響到路基邊坡坡度的大小。通常情況下,可以遵循積累的實踐經(jīng)驗及設計規(guī)范中的數(shù)值進行路基邊坡坡度的確定。
路堤邊坡,遵循填料種類及邊坡高度進行路堤邊坡坡度大小的確定,單獨進行高路堤邊坡坡度的設計,并選用砌石進行陡坡路基填方。路塹邊坡,遵循邊坡高度、土的密度、地下水、地面水及土的成分確定土質(zhì)路塹邊坡。通常情況下按照地質(zhì)結構及巖石特點,并按照有關經(jīng)驗進行巖石路塹邊坡坡度的確定。
(3)路基寬度。行車道寬度加上其兩側路肩寬度就是路基寬度。遵循《公路工程技術標準》(JTG B010—2003)中各級公路路基寬度的規(guī)定進行設計。在設計路基寬度時,必須將道路中間帶、加(減)速車道、爬坡車道、緊急停車帶及錯車道等算入到路基寬度中。遵循交通能力與交通量的多少進行路面寬度的設計,如一般公路其路肩通常設為1到3米,并進行硬質(zhì)路肩的鋪筑,盡可能降低對路面行車的影響。
(4)路基高度。按照路線縱坡的要求、路基的穩(wěn)定性及工程經(jīng)濟狀況等因素的實際狀況,經(jīng)過綜合分析在路線縱斷面設計中確定路基的填挖高度。只有確保路基上部土層處于干燥狀態(tài)及中濕狀態(tài),才能確保路基的強度及穩(wěn)定性。在路基最小填土高度確定時,必須嚴格按照臨界高度的要求及公路沿線的具體情況和排水情況進行最終確定。
三、道路工程路面設計的應用
隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,公路工程已經(jīng)成為我國基礎建設中的一項重要建設項目,路面施工作為公路工程建設的重要組成部分,其設計是否合理將直接影響到公路工程的整體質(zhì)量。在公路工程路面設計中必須嚴格按照每一道工序的規(guī)范要求,對設計中的各環(huán)節(jié)質(zhì)量嚴格把關,以此確保整體工程施工質(zhì)量達到合格水平,并努力實現(xiàn)創(chuàng)優(yōu)目標。因此,我們必須加快研究,不斷完善設計體系,提高工作效率,促使公路事業(yè)的快速發(fā)展,為國民經(jīng)濟的增長奉獻一份力量。
1、面層的類型
在道路工程中路面將直接承受汽車的荷載作用,并對車輪的磨耗進行抵抗。在設計路面時,通過路面結構力學原理,對其進行分類。
(1)柔性路面。柔性路面主要特點有小剛度、通過車輪的碾壓將產(chǎn)生較大的彎沉現(xiàn)象,這種路面其自身結構具有較小的抗彎強度,將荷載通過各種結構層向路基傳送,進而增加了路基的承受荷載作用。
(2)剛性路面。通常情況下剛性路面是指水泥混凝土路面,這種路面具有較大的剛度及較高的抗彎拉強度。相比其他材料的路面,在行車荷載作用下,泥混凝土結構層處于板體工作狀態(tài),具有較小的豎向彎沉,路面結構中承受車輛荷載的主要力為水泥混凝土板的抗彎拉強度,在板體擴散分布作用下,相比柔性路面,向路基傳遞的單位壓力較少。
(3)半剛性路面。半剛性路面是選用水泥、石灰等無機結合料處理過的土或碎石等工業(yè)廢渣修筑的基層,使用早期具有柔性路面的力學特性,后期其強度和剛度將大大增加,相比水泥混凝土,強度和剛度又較小。
2、瀝青路面設計
(1)結構層設計
路面結構層主要包括面層、基層、底基層及墊層等。對車輪荷載反復作用及各種因素進行直接承受的是路面的面層部分,基于此,在設計中必須確保面層表層功能性及結構性的的充分發(fā)揮。在實際設計中應根據(jù)具體施工要求進行面層層數(shù)的確定,一般分為3層。為確保行車的安全,必須確保表面層具有較高的密實度、穩(wěn)定性及耐磨性能。作為主要承重層,路面基層必須具有較高的承載能力和穩(wěn)定性,基層主要分為2層,在設計中必須對其物理力學性能指標進行充分考慮。在底基層和土基之間設置的結構層就是路面墊層部分,其作用主要是利于排水、隔水、防凍防污等,同時還可以將半剛性底基層拉應力進行有效降低,并對層間模量比進行有效減少。
3、路面材料及最小厚度的確定
如選用雙層式面層,可選用細粒式瀝青混凝土作為上面層材料,選用粗粒式瀝青混凝土作為下面層材料。遵循就近取材原則,進行基層材料的選擇,在設計路面基層時,必須先調(diào)查當?shù)夭牧系膶嶋H情況,然后按照當?shù)亟煌康惹闆r進行最佳材料的選取。通常情況下,可以采用無機結合料穩(wěn)定集料類或瀝青混合料等材料作為基層材料,選用無機結合料穩(wěn)定細粒土類等作為底基層材料。
四、結束語
綜上所述,在道路工程施工中,路基路面作為整個工程的重要組成部分,如路面設計不符合施工要求,將直接影響著車輛行駛的安全性、舒適度及速度,甚至出現(xiàn)大量安全事故?;诖耍嚓P部門必須嚴格按照每一道工序的規(guī)范要求,對設計中的各環(huán)節(jié)質(zhì)量嚴格把關,以此確保整體工程施工質(zhì)量達到合格水平,并努力實現(xiàn)創(chuàng)優(yōu)目標。
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