李煒善
(青海省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司,青海 西寧 810001)
公路工程設(shè)計(jì)施工中,路基設(shè)計(jì)是非常關(guān)鍵的內(nèi)容。一方面會(huì)影響到整個(gè)高等級(jí)公路建設(shè)施工質(zhì)量。另外一方面也會(huì)直接關(guān)系到高等級(jí)公路的通行安全。所以,在現(xiàn)代高等級(jí)公路施工中,對(duì)于公路路基設(shè)計(jì)應(yīng)該良好的控制。主要針對(duì)路基排水問題、路基邊坡防護(hù)問題進(jìn)行有效的解決,從而提高高等級(jí)公路的路基設(shè)計(jì)質(zhì)量,保證公路合理施工。
高等級(jí)公路設(shè)計(jì)不僅關(guān)系到我國交通事業(yè)的發(fā)展,更是在一定程度上影響我國地區(qū)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境建設(shè),所以在高等級(jí)公路路基設(shè)計(jì)中應(yīng)該遵循以下兩點(diǎn)原則:
環(huán)保是當(dāng)前我國發(fā)展的重要主體,而環(huán)保與公路建設(shè)之間存在有一定的矛盾,公路設(shè)計(jì)穿過環(huán)境保護(hù)區(qū),對(duì)自然環(huán)境造成影響,路基開挖也會(huì)造成地表破壞,施工中所產(chǎn)生的廢氣垃圾也會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。所以,在高速公路設(shè)計(jì)中,一定要做好環(huán)境保護(hù)。例如,我國青海地區(qū),是我國重要的農(nóng)畜牧區(qū)也發(fā)展地區(qū),并且地區(qū)自然環(huán)境保存良好,如果高等級(jí)公路設(shè)計(jì)對(duì)青海地區(qū)的自然環(huán)境造成破壞,就有些“得不償失”。所以,在高等級(jí)公路路基設(shè)計(jì)中,一定要以保護(hù)環(huán)境為原則。
路基設(shè)計(jì)施工是公路的基礎(chǔ)工程,其穩(wěn)定性直接決定了高等級(jí)公路的施工質(zhì)量。所以,在高等級(jí)公路施工中,一定要做好穩(wěn)定性設(shè)計(jì)。尤其是像我國青海地區(qū),位于青藏高原和黃土高原之間,地形結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜,路基設(shè)計(jì)中一定要做好地質(zhì)調(diào)查,保證路基設(shè)計(jì)穩(wěn)定。
軟路基具體是指高等級(jí)公路設(shè)計(jì)施工中,遇到的一種軟土路基地質(zhì)結(jié)構(gòu)。在公路軟路基結(jié)構(gòu)中,主要特點(diǎn)是土壤黏結(jié)性較大、土壤中水分含量較多,從而導(dǎo)致路基承載能力下降。在高等級(jí)公路設(shè)計(jì)中,如果不對(duì)軟路基問題進(jìn)行設(shè)計(jì)處理,不僅會(huì)影響到公路具體施工,更會(huì)在公路投入使用中出現(xiàn)路面沉降、路面塌陷等問題,從而嚴(yán)重影響到公路的正常通行。
公路路基設(shè)計(jì)中要遵循穩(wěn)定性原則,路基穩(wěn)定是保證高等級(jí)公路施工質(zhì)量良好的關(guān)鍵因素。但是,在當(dāng)前路基設(shè)計(jì)中,還存在影響路基穩(wěn)定性的因素:(1)路基設(shè)計(jì)中如果對(duì)軟土路基問題設(shè)計(jì)不合理,就會(huì)導(dǎo)致路基穩(wěn)定性受到影響。(2)路基設(shè)計(jì)中如果路基高度、路基高度設(shè)計(jì)不合理,導(dǎo)致路基寬度較小,或者急轉(zhuǎn)彎道較多的情況,就會(huì)影響到路基穩(wěn)定性。
路基排水問題也是高等級(jí)公路設(shè)計(jì)施工中常見問題,在高等級(jí)公路路基設(shè)計(jì)中,地下水以及地表水要做好排水設(shè)計(jì),以防止施工中地下水對(duì)路基施工造成影響。但是,在當(dāng)前高等級(jí)公路路基設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)者對(duì)于地下水問題考慮不夠全面,缺乏合理的排水設(shè)計(jì),從而影響到公路路基施工,而在路基施工完畢后,地下水位會(huì)對(duì)路基造成沖擊,從而導(dǎo)致路基變形。
路基邊坡問題是高等級(jí)公路設(shè)計(jì)施工中的重要內(nèi)容,也是影響到高等級(jí)公路建設(shè)施工的重要因素之一。但是,在當(dāng)前公路路基邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)中,存在一定的設(shè)計(jì)問題。
(1)缺乏邊坡防護(hù)設(shè)計(jì),導(dǎo)致路基邊坡出現(xiàn)坍塌和滑坡現(xiàn)象。
(2)邊坡設(shè)計(jì)工程中,對(duì)于邊坡綠色植被破壞嚴(yán)重,在很多路基邊坡設(shè)計(jì)過程中,缺乏對(duì)植被的合理保護(hù),造成了邊坡水土流失現(xiàn)象嚴(yán)重,也很容易引起邊坡塌方問題。
高等級(jí)公路設(shè)計(jì)中,路基凍土問題是比較嚴(yán)重的問題,凍土問題會(huì)在一定程度上影響到路基的設(shè)計(jì)施工,給高等級(jí)公路路基設(shè)計(jì)施工增加了難度。尤其是在我國青海等地區(qū),路基凍土問題也經(jīng)常發(fā)生,對(duì)青海地區(qū)的高等級(jí)公路路基設(shè)計(jì)造成了極大的影響,也影響到了高等級(jí)公路路基的施工質(zhì)量。
本高等級(jí)公路施工工程為2級(jí)公路施工,該公路位于我國青海省境內(nèi),公路設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為3340.85m,合理設(shè)計(jì)最大通車速度為60km/h,為了保證本公路工程施工良好,設(shè)計(jì)公路路基寬度為10m,設(shè)計(jì)公路上層車道寬度為7m,設(shè)計(jì)公路土路路肩和路肩都是0.75m。另外,為了保證公路路基的穩(wěn)定性,設(shè)計(jì)考慮到路基壓實(shí)度,設(shè)計(jì)壓實(shí)度為95%以上,深度路基的壓實(shí)度應(yīng)該控制在92%以上。以下主要介紹本工程具體的路基設(shè)計(jì)控制要點(diǎn)。
3.2.1 路基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
路基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是路基設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié),也是高等級(jí)公路設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),其主要內(nèi)容包括路基路塹設(shè)計(jì)、路基路堤設(shè)計(jì)。
(1)路基路塹結(jié)構(gòu)是路基施工中的重要結(jié)構(gòu),對(duì)于路基的穩(wěn)定性起到了非常關(guān)鍵的作用。路塹形式的良好設(shè)計(jì)能夠保證路基設(shè)計(jì)合理。本工程在進(jìn)行路塹設(shè)計(jì)中主要采用了全挖路基形式、臺(tái)階式路基結(jié)構(gòu)等方式,并且設(shè)計(jì)中考慮到路基截水溝設(shè)計(jì)以及坡面防護(hù)設(shè)計(jì)。
(2)路堤也是路基設(shè)計(jì)中的重要新式之一,具體是指以巖石填土為主要材料的路基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。而在本工程路基設(shè)計(jì)中,主要選擇一般路堤結(jié)構(gòu)。
3.2.2 路基參數(shù)設(shè)計(jì)
路基參數(shù)設(shè)計(jì)也是路基設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容,其主要包括路基高度設(shè)計(jì)、路基寬度設(shè)計(jì)、路基邊坡坡度設(shè)計(jì)以及路基壓實(shí)度等內(nèi)容。
(1)路基高度設(shè)計(jì)具體是指路基設(shè)計(jì)中的路基基礎(chǔ)厚度,也代表了路塹的挖掘深度,通過合理的路基高度設(shè)計(jì)能夠保證路基自身的承載能力,也在一定程度上影響到路基的使用壽命。
(2)路基寬度設(shè)計(jì)主要包括路基車道寬度、路基兩旁肩寬以及路基實(shí)際寬度三種,而在上文提及,路基寬度過窄不僅會(huì)影響到路基的良好應(yīng)用性,更是直接影響到路基的施工質(zhì)量。本工程在路基寬度設(shè)計(jì)中,對(duì)道路地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有效的考察,并選擇《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》作為主要的設(shè)計(jì)依據(jù),對(duì)路基寬度進(jìn)行了有效的設(shè)計(jì)。
(3)路基邊坡度設(shè)計(jì)是路基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。所以,在具體設(shè)計(jì)中應(yīng)該按照一定的比例做好邊坡合理設(shè)計(jì)。邊坡坡度設(shè)計(jì)公式為:邊坡坡度=邊坡高度/邊坡寬度。
(4)路基壓實(shí)度設(shè)計(jì)直接關(guān)系到路基的穩(wěn)定性和承載能力,根據(jù)路基建設(shè)深度不通過,應(yīng)該控制良好的壓實(shí)程度。如本工程中,設(shè)計(jì)路床深度0~80cm處的壓實(shí)度為95%,而80~150cm的壓實(shí)度為92%,而當(dāng)公路路基深度達(dá)到150cm以下是路基壓實(shí)度度為90%。
3.2.3 路基擋土墻設(shè)計(jì)
路基擋土墻設(shè)計(jì)也是路基設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)內(nèi)容,也是對(duì)路基邊坡和路基結(jié)構(gòu)的防護(hù)設(shè)計(jì),通過合理的擋土墻設(shè)計(jì)能夠?qū)β坊┕て鸬接行У姆雷o(hù)設(shè)計(jì)。本工程路基設(shè)計(jì)中主要采用重力式路塹墻結(jié)構(gòu),在重力式路塹墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中主要控制路塹墻防水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、路塹墻排水設(shè)施設(shè)計(jì)以及伸縮縫設(shè)計(jì)等內(nèi)容,有效地做好路基擋土墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠?qū)β坊吰逻M(jìn)行有效的保護(hù),從而提升路基穩(wěn)定性。
3.2.4 路基防護(hù)設(shè)計(jì)
路基防護(hù)設(shè)計(jì)主要是指路基邊坡防護(hù)設(shè)計(jì),在高等級(jí)公路路基施工設(shè)計(jì)中,邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵,邊坡結(jié)構(gòu)也是技藝出現(xiàn)公路事故的位置,所以做好路基邊坡防護(hù)對(duì)于路基施工而言大有益處。本工程邊坡設(shè)計(jì)主要從邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)和邊坡綠色植被防護(hù)設(shè)計(jì)兩個(gè)方面做起。在本工程進(jìn)行邊坡防護(hù)中主要選擇漿砌石片防護(hù)技術(shù)作為邊坡的主要防護(hù)設(shè)計(jì)。本工程邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)中選擇0.3~0.5m規(guī)格的石片進(jìn)行鑲嵌防護(hù)設(shè)計(jì)。并且在護(hù)坡下部位置設(shè)置有圓形泄水口,保證邊坡內(nèi)的雨水能夠有效地流通。另外,本工程設(shè)計(jì)在鑲嵌石片防護(hù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)之上,設(shè)置直接種植綠色植被,通過綠色植被的防護(hù)設(shè)計(jì),有效地減少邊坡水土流失現(xiàn)象,并做好邊坡結(jié)構(gòu)防護(hù)。
3.2.5 路基排水設(shè)計(jì)
高能級(jí)公路路基設(shè)計(jì)中,排水設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵,本工程為了做好路基排水從以下幾個(gè)方面做好了排水:
(1)本工程施工位于青海地區(qū),地區(qū)內(nèi)的降水比較集中并且降水量不大,地下水也比較少,所以設(shè)計(jì)中選擇邊溝排水方法。
(2)根據(jù)本工程的道路設(shè)計(jì)因素,平坡路段設(shè)計(jì)邊溝的橫斷面形式有梯形、矩形和流線型等。
(3)根據(jù)不同路段的不同水分含量以及地質(zhì)特點(diǎn),合理的設(shè)計(jì)排水溝形式,保證有效排水。
本文從路基排水設(shè)計(jì)、路基防護(hù)設(shè)計(jì)、路基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、路基擋土墻設(shè)計(jì)、路基參數(shù)設(shè)計(jì)五個(gè)方面闡述了高等級(jí)公路路基設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容,希望能夠?qū)β坊こ淌┕ぴO(shè)計(jì)有所幫助。