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1 公路路基設(shè)計(jì)中存在的問題

在設(shè)計(jì)中，公路路基也存在著諸多問題，具體如圖1所示。

圖1：路基設(shè)計(jì)中存在的問題

1.1 路基高度

路基高度對(duì)于挖方路基指的是開挖的深度，填方路基指的是填筑的高度，從本質(zhì)上講路基設(shè)計(jì)標(biāo)高與原地面標(biāo)高的差值就是路基的高度。路基高度在道路全壽命周期內(nèi)都占據(jù)著至關(guān)重要的地位，同時(shí)它對(duì)路基整體的穩(wěn)定性方面也會(huì)有重要的影響，此外路基的填筑高度還會(huì)直接影響工程的造價(jià)。故而在路基高度的設(shè)計(jì)過程中需要注意以下幾個(gè)方面，首先為了能夠極大程度的提高公路運(yùn)營(yíng)過程的安全性以及穩(wěn)定性，需要在設(shè)計(jì)路基高度時(shí)使得路基的設(shè)計(jì)高度與橋涵洞口的高度保持一致；其次，路基高度還應(yīng)該因地制宜，在設(shè)計(jì)路基高度時(shí)需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦蔚刭|(zhì)條件，主要包括當(dāng)?shù)氐耐临|(zhì)條件。據(jù)研究表明，大多數(shù)情況下路基路面所出現(xiàn)的開裂、凹陷等病害均是由路基高度不合理而引起的。例如在路基所處的環(huán)境中如果有地下水的存在，則應(yīng)該適當(dāng)降低路基高度，以免出現(xiàn)加速路基沉降的問題。此外路基高度的設(shè)計(jì)還應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵守相關(guān)的規(guī)范，不同等級(jí)的公路其路基高度的要求也是有所差異的，路基的高度需要能夠防御洪水、泥石流等災(zāi)害所造成的災(zāi)害，在公路運(yùn)營(yíng)的過程中即使發(fā)生災(zāi)害，依舊能夠保證通車不受到阻礙[1]。

1.2 路基填挖交界處

路基填挖交界處是最容易發(fā)生病害的區(qū)域之一，在該區(qū)域進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中經(jīng)常會(huì)面臨以下諸多問題，例如路基整體的穩(wěn)定性較差、建筑材料質(zhì)量不合格、地基固結(jié)施工水平低。在實(shí)際的工程中，這種問題會(huì)引起公路填挖交界處路面不均勻下沉，甚至塌方，進(jìn)而阻礙公路的正常運(yùn)行。因此對(duì)路基填挖交界處的穩(wěn)定性進(jìn)行進(jìn)一步的加強(qiáng)，是在設(shè)計(jì)過程中注意的一個(gè)方向[2]。

1.3 路基填料

路基填料種類的不同，同時(shí)路基還會(huì)受到交通荷載、溫度和濕度等方面的影響，最終會(huì)造成其工程性質(zhì)的變化機(jī)理十分復(fù)雜。根據(jù)液限、粒度以及塑性指數(shù)這幾方面的指標(biāo)，能夠?qū)⒙坊羷澐譃樯暗[土、重黏土、砂性土、砂土、粉性土等幾大類。砂性土中除了具有黏性較大的泥土，還有粒度較大的粗顆粒，這會(huì)增強(qiáng)路基填料的水穩(wěn)性以及透水性，其可謂是最理想的路基填料。砂土的優(yōu)點(diǎn)是具有優(yōu)良的水穩(wěn)性以及透水性，所以其含水量發(fā)生變化時(shí)，不會(huì)導(dǎo)致其強(qiáng)度發(fā)生明顯變化。但是它的缺點(diǎn)是填料的黏性較小，所以在使用的過程中建議將其與粘性大的填料混合使用。對(duì)于重黏土，它的塑性大于40，塑性、膨脹性、粘結(jié)性但是其透水性較差。粉性土的水穩(wěn)性較差，遇水極易呈現(xiàn)稀泥狀，所以在路基的填筑中最好不要使用[3]。

1.4 路基排水設(shè)計(jì)

在公路排水設(shè)計(jì)的過程中需要考慮較多的因素，除了需要保證設(shè)計(jì)方案的合理性和可行性，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中還要考慮當(dāng)?shù)氐淖匀坏乩憝h(huán)境、氣候條件、降雨量、土質(zhì)以及邊坡的坡度等自然因素以及施工企業(yè)的技術(shù)水平和施工方案等技術(shù)因素。在公路路基排水設(shè)計(jì)中也存在著諸多問題，首先例如拐彎段的排水設(shè)計(jì)是排水設(shè)計(jì)中問題最多的部分，尤其對(duì)于道路急轉(zhuǎn)彎的區(qū)域，水分在短時(shí)間內(nèi)蒸發(fā)排出比較困難，所以水分一旦在排水管道里面積累，極有可能會(huì)使其回流到路基中；其次，在拐彎處的排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)往往要高于其他區(qū)域，但是大多數(shù)的企業(yè)在設(shè)計(jì)的過程中并未能夠注意這些細(xì)節(jié)，因而導(dǎo)致公路在運(yùn)營(yíng)的過程中效果較差。路塹邊坡在設(shè)計(jì)中的要求也較高，其主要的原因是如果路塹邊坡的排水不及時(shí)，將會(huì)被積水不斷沖刷，使得路塹遭受較為嚴(yán)重的淺層剝蝕等問題，但是大多數(shù)的路塹邊排水均會(huì)受到各種外界因素的影響，導(dǎo)致其設(shè)計(jì)不當(dāng)，使路基遭到較大的破壞。路基排水設(shè)計(jì)不當(dāng)會(huì)引發(fā)一系列問題，首先水的不及時(shí)排出會(huì)導(dǎo)致公路路面產(chǎn)生積水，且隨著時(shí)間的推移，部分水會(huì)滲入到路基深層中，如果路基填料再選擇不當(dāng)，就會(huì)導(dǎo)致含水量的增加進(jìn)而降低路基土的強(qiáng)度，減小公路的承載力，久而久之很容易使得路面出現(xiàn)塌陷的情況。此外如果此時(shí)路面還存有積水就會(huì)使得駕駛員很難判斷路面凹陷的程度，引發(fā)交通事故。在鹽分較高的地區(qū)，水分不斷的蒸發(fā)，在蒸發(fā)的過程中將鹽分帶到了路面，土體中流失的鹽分就會(huì)形成裂縫，降低了路基的承載力。而鹽分也會(huì)腐蝕路面，降低路面的壽命。在坡度較大的山區(qū)，水分不能夠及時(shí)排出，容易形成滑坡危害[4]。

1.5 邊坡防護(hù)

邊坡防護(hù)設(shè)計(jì)的方法種類較多，但是需要因地制宜，不可一概而論，如若選用的邊坡設(shè)計(jì)方法不合理，則會(huì)影響路基邊坡的質(zhì)量，進(jìn)而縮短公路的使用壽命。邊坡防護(hù)的設(shè)計(jì)參數(shù)不準(zhǔn)確能夠很大程度的降低防護(hù)質(zhì)量，增加交通運(yùn)輸安全隱患。其次在邊坡的防護(hù)中，一些設(shè)計(jì)人員盲目選用廉價(jià)、劣質(zhì)材料，只是注重經(jīng)濟(jì)，而忽略了質(zhì)量，威脅公路工程的施工安全。

2 提高公路路基設(shè)計(jì)效果的措施

2.1 因地制宜

不同的工程所處的地形地質(zhì)狀況、土質(zhì)情況、氣候條件也有較大的差異，所以在設(shè)計(jì)工作之前，一定需要對(duì)當(dāng)?shù)氐木唧w情況進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查，根據(jù)項(xiàng)目的具體特點(diǎn)，依照存在的問題進(jìn)行系統(tǒng)的綜合的分析，做好因地制宜。同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中，一方面需要以設(shè)計(jì)規(guī)范作為基礎(chǔ)，另一方面也要從實(shí)際出發(fā)，對(duì)不同的環(huán)境以及土體特性進(jìn)行分析，并根據(jù)路線不同段落的差異性，制定合理的設(shè)計(jì)方案。

2.2 重視高度設(shè)計(jì)

根據(jù)相關(guān)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)來加強(qiáng)路基高度的設(shè)計(jì)要求。公路的等級(jí)不同，所以其路基高度的制定也需要參考公路的等級(jí)，同時(shí)還需要加強(qiáng)工程項(xiàng)目與地域環(huán)境契合度，確保在源頭上做到對(duì)路基的強(qiáng)化穩(wěn)固。

2.3 嚴(yán)格取材

在路基設(shè)計(jì)中需要重視路基填料的選取，對(duì)于不同的項(xiàng)目，根據(jù)工程的具體特點(diǎn)合理的選擇不同的填料，重視砂土的塑性以及粒徑等指標(biāo)。在設(shè)計(jì)中需要重點(diǎn)考慮填筑材料的強(qiáng)度、透水性、粒徑大小，同時(shí)還需要結(jié)合工程的實(shí)際情況，合理的設(shè)計(jì)填筑的厚度，確保材料能夠最大限度的發(fā)揮出應(yīng)有的效果。

2.4 科學(xué)規(guī)劃排水系統(tǒng)

關(guān)注國(guó)家對(duì)于拐彎路段的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，在該區(qū)域，排水的設(shè)計(jì)要呈現(xiàn)出圓弧型的狀態(tài)，且圓弧的半徑宜大于10m，這樣才能達(dá)到更好的排水效果，同時(shí)排水設(shè)施的半徑也不宜過大，長(zhǎng)度最好小于500m，因?yàn)檫^長(zhǎng)的排水設(shè)施不利于水分的蒸發(fā)與排泄，同時(shí)還會(huì)造成水分的聚集。此外，還需避免在急轉(zhuǎn)彎處設(shè)置排水設(shè)施，以防水分不宜排出。為了減少路基的地下水，在設(shè)計(jì)路基時(shí)需要注意防止水分由隔離帶下滲，所以往往在隔離帶處設(shè)置防滲層，除此之外還需要在防滲層的兩側(cè)每間隔一定的距離設(shè)置一段排水管道，引導(dǎo)水分流向路基兩側(cè)的排水溝中。在路基邊坡處的排水，建議在路基兩側(cè)修建排水溝，根據(jù)路基邊坡兩側(cè)以及中間隔離帶的綜合水量來確定排水溝的尺寸。

2.5 加強(qiáng)坡面防護(hù)

公路坡面防護(hù)的設(shè)計(jì)種類繁多，主要分為兩類，其一為鋼筋混凝土傳統(tǒng)加固式，其二為植物生態(tài)防護(hù)式。在防護(hù)類型的選擇時(shí)，需要根據(jù)項(xiàng)目所在地的特點(diǎn)以及預(yù)算成本，水泥混凝土的加固方法，雖然能夠在防護(hù)的初期達(dá)到較好的效果，但是時(shí)間的推移，容易造成鋼筋腐蝕，混凝土老化等問題，其防護(hù)效果驟減；此外這種防護(hù)形式也破壞了環(huán)境的協(xié)調(diào)性，不夠生態(tài)環(huán)保。而植物生態(tài)防護(hù)的方式更為綠色，更加復(fù)合現(xiàn)如今的發(fā)展理念。在路基防護(hù)設(shè)計(jì)過程中，還應(yīng)當(dāng)充分考慮路基穩(wěn)定性、環(huán)保型以及經(jīng)濟(jì)性的因素，達(dá)到效益的最大化。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上，從路基高度設(shè)計(jì)、填挖交界處設(shè)計(jì)、路基填料設(shè)計(jì)、路基排水設(shè)計(jì)以及路基邊坡設(shè)計(jì)等方面整理了公路路基設(shè)計(jì)中存在的問題并進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，同時(shí)針對(duì)所指出的問題提出了相應(yīng)的解決措施，為路基設(shè)計(jì)提供一定的參考。