唐曉波
(四川省交通運輸廳交通勘察設計研究院, 四川 成都 610017)
所謂路基就是指按照路線位置和相應的技術(shù)要求而修筑,時鐵路公路等的基礎(chǔ),從材料上來分,可以分為土路基、石路基和土石路基三種,主要構(gòu)造包括本體、排水、防護等幾部分,結(jié)合地理環(huán)境可以分為一般型、特殊型、軟土型和膨脹型。
路基寬度為行車道路面及其兩側(cè)路肩寬度之和,路肩是指行車道外緣到路基邊緣,具有一定寬度的帶狀部分,對于2 三級公路路肩寬度要大于0.5~0.75m,城鎮(zhèn)近郊在1.0~3.0m左右,彎道在設計時路基內(nèi)測半徑一般接近于250m,四級公路路基基本位6.5m,若是交通量比較大,路基肩寬度可采用7.0m。路基高度是指路堤的填筑高度或路塹的開挖深度,指路基設計標高與原地面標高之差,在路基高度的設計中考慮到穩(wěn)定性、排水等因素,應盡量少用高路堤,大中型橋橋頭的路基高度英最少高出洪水位0.5m,沿河的路基設計時,路基邊坡度可是填充材料的情況采用1:1.75—1:2.0,在常水位以下的部分適當減小為1:2.0—1:3.0??筛鶕?jù)路基高度來確定路基的干濕情況,下表 1是路基的干濕狀態(tài)隨路基高度的變化(圖中H1=1.1~1.3m,H2=0.9~1.1m,H3=0.6~0.9m),快速路與主干路的路基應處于干燥或是中濕狀態(tài)。
表1 是路基的干濕狀態(tài)隨路基高度的變化
路基壓實標準有輕型和重型兩種標準基實試驗,重型一般應用于高速公路等一二級公路,或是鋪高級路面的三四級公路,輕型用于鋪中低級路面的三四級公路,下表2是路基壓實標準。
表2 路基壓實標準
在路基設計設還需要注意到支持農(nóng)業(yè)少占用農(nóng)田,兼顧環(huán)境保護,在平坦地區(qū)原地面橫坡不大于1:10,坑體縱度小于0.3%,取土坑深度小于1.0m,土坑內(nèi)緣至路堤坡腳要留有護坡道,護坡道外緣至用地邊界距離要大于0.5m,同時也要小于1.0m。棄土堆通常放在下坡一側(cè)形成題型橫斷面,邊坡陡度應小于1:1.5,地面橫坡應比較緩,小于1:5,但是這也只是一個大概,也要根據(jù)填料來確定填土路堤邊坡坡率,如圖若是使用細粒土來作為調(diào)料,上部坡度坡率要在1:1.5,下部高度坡度應在 1:1.75,若是調(diào)料是巨石粒,部坡度坡率要在 1:1.3,下部高度坡度應在1:1.5。若是使用石料來作為填料,如采用硬質(zhì)巖石來作為調(diào)料,部坡度坡率要在1:1.1,下部高度坡度應在1:1.3,若是采用的是軟質(zhì)石料,部坡度坡率要在1:1.5,下部高度坡度應在1:1.7。按照相關(guān)規(guī)定定錯車道應小于30m,兩端都要有長10m的出入過渡段,還要在中間留10m的停車道,單車道路基寬度一般為4.5m,錯車道處路基寬度為6.5m。
一般為減少對天然環(huán)境造成的危害,路基需要采用挖方路基,邊坡坡率需要根據(jù)當?shù)氐耐临|(zhì)來確定,如若是土的類型為粘土、粉質(zhì)粘土,或是塑性指數(shù)大于三的粉土,邊坡坡率一般確定為1:1,中米以上的中砂、粗砂等路基的邊坡坡率確定為1:1.5,若是路基的土質(zhì)比較密實,路基的邊坡坡率一般確定為1:0.75~1:1之間。
一般對于路基高度超過20m或是路基邊坡坡率大于1:2.5的填方路基,需要對這些路基進行穩(wěn)定性的演算。公式為其中FS是指穩(wěn)定安全系數(shù),W是指土條重力,α是指底滑面的傾角,Q是指垂直方向所受的外力,Ki是指系數(shù)。填方路基閆斜坡地基或軟弱層帶滑動的穩(wěn)定性計算可采取不平衡推力法。公路常見的損壞現(xiàn)象就是邊坡遭到破壞,邊坡破壞原因比較復雜,因此這一塊的分析至關(guān)重要。挖方力矩穩(wěn)定性計算要符合具有實驗性,要根據(jù)當?shù)鼐唧w情況參考主體力學參數(shù)等而確定,如若是路基結(jié)構(gòu)面是硬性結(jié)構(gòu)面,結(jié)合好的情況就是指內(nèi)摩擦角大于35度,粘聚力大于0.13MPa,結(jié)合差的情況是指內(nèi)摩擦角在27~18度,粘聚力在0.09~0.05MPa之間,若是在這這個范圍之外,就屬于穩(wěn)定性特別差的。
路基坡面防護工程主要有植被防護、噴護、掛網(wǎng)噴護、干砌片石護坡、漿砌片石護坡、混土骨架護坡、漿砌片石護墻幾類。其中植被防護主要用于坡率大于1:1.25的有土質(zhì)邊坡、坡率大于1:1.5的巖石邊坡等,噴護主要用以易風化的地區(qū),其中坡率大于1:0.5,掛網(wǎng)噴護常用于坡面巖體易破碎的路基,鋪孔深度應比鋪固深度深20cm,有地下水深處的路基坡面可采用干砌片石護坡,易風化的巖石邊坡和土質(zhì)邊坡可采用漿砌片石護坡。
為更好的說明不同情況下的個公路路基設計的不同之處,本文舉出一個高等級公路來作出具體的說明。
從設計原則與應用來講,只要土粒具有良好的力學性能,可以用于建筑,能夠滿足路基的設計要求,都可以作為路基的調(diào)料。若是一些土滿足不了設計要求,就不能直接用于路基填筑,可以事先做一些處理,使得這些土能夠滿足設計要求,圖的平均稠度WC可按公式來計算:WC=(WL-W-)/(WL-WP),目前我國路面對土基得強度要求沿用壓實度和回彈模量值來設計,國外的加州承載比(CBR)目前在國內(nèi)被引用的越來越多,表3是路基填料的基本要求(與國際接軌的CBR指標)。從表2和表3中可以看出高速公路對調(diào)料有著更高的要求。
表3 時路基填料的基本要求
綜上所述,本文先講述一般情況下的道路路基的基本要求,在分別講述不同情況下的道路路基設計如高度、寬度、坡面、穩(wěn)定性以及防護等的基本要求,希望能為道路設計人員帶來一些幫助。