改扩建公路路基路面设计要点

发表时间:2021/2/26   来源:《科学与技术》2020年第29期   作者:刘鹏
[导读] 改革开放以来在改扩建公路工程中,要求施工人员了解既有道路的路基路面结构特点
        刘鹏
        中国公路工程咨询集团有限公司,北京 100089
        摘要:改革开放以来在改扩建公路工程中,要求施工人员了解既有道路的路基路面结构特点,并合理选择路基路面施工工艺,提高改扩建公路路基路面的施工质量。
        关键词:改扩建公路;路基路面;设计要点
        引言
        公路是经济发展和人们出行往来的必要基础设施,因此其质量问题必须得到有效控制。除施工材料与技术的选择以外,初期的设计方案也会给公路质量带来较明显的影响,重点体现于路基路面设计上。基于此,如何处理软基地质,便成了设计工作的重难点问题。
        1改扩建公路路基路面设计的要求
        一是确保改扩建公路设计的安全性。在开展设计工作时,必须灵活地结合地形要素开展设计工作,通过有效的设计方案优化来帮助驾驶员调整行驶视线,提高驾驶员在驾驶车辆过程中的安全性。并且还需要根据设计标准和技术规范进行曲线的选择和设计,保证公路行驶中相邻车辆能够很好地调整距离。而关于竖曲线设计,若在进行改扩建之后竖曲线长度和半径不能满足现有技术的要求和标准,就要重新设计,设计时各项指标都要满足现有技术标准,还要尽量采用比较大的竖曲线半径和长度,在一定程度上就能保障车辆行驶安全。而在对该工程项目的纵断面进行设计时,严格依据相应的技术要求来合理选择竖曲线以及纵向的坡度。在进行竖曲线设计时,禁止存在持续的竖曲线。在进行横断面设计时,要确保其路宽和排水系统设计合理,确保通行安全。二是路面设计原则。由于公路工程建设时间较短,通车时间也比较短,路面稳定性较好,设计人员通过分析工程施工场地的各项资料得知,对既有路面进行加铺处理,可以显著提升公路路面的施工强度,在路面设计年限之内,有效减少反射裂缝的发生。
        2改扩建公路路基路面设计要点
        2.1填方路基设计要点
        第一,填方路基设计要点。若路基的填土高度比上路床与路面厚度之和小,为了避免路基处于潮湿状态,在填筑施工前,可进行超挖换填施工。第二,浸水路堤设计要点。针对河沟与水塘等路段,若路基位于设计水位之下,要使用水稳定性比较好的材料进行填筑,边坡使用M7.5浆砌片石砌筑施工。新老路基搭接采用在原路基加宽侧边坡开挖台阶的方式进行,对老路边坡表层松散土挖除40cm后开挖台阶,台阶宽度2.0m,开挖坡率与原路基保持一致,路床及路床以下共设置二层金属加筋网。。第三,新旧路基搭接部位设计要点。原有公路两侧农田较多,新旧路基间沉降量控制难度较大,设计人员综合考虑公路运营情况与施工安全等,决定采取单侧拓宽设计方式为主,双侧拓宽方式为辅,进而更好地节省用地。
        2.2路基防护设计
        该设计方案中的路段中应用的是亚粘土、亚砂土筑路路堤结构,内边坡的坡率是1∶1.5;外边坡率采用1∶1。同时需要充分的考虑到当地的地质条件,沿路的整个地区中主要结构为低液限粘土与低液限粉土土质,在使用中容易受到雨水冲刷的影响。路基结构中通常种植灌木与乔木来进行环境的绿化,对于路基高度超过3.0m的情况,应该根据需要进行浆砌片石网格防护的方式。
        预压法
        预压法包含堆载预压和真空预压两种形式。合理应用预压法后,由于预压期间地基已经完成沉降,因此后续其他环节施工时路基可维持稳定状态而不发生变形现象。此外,预压法的应用有助于提高路基土的抗剪强度,经过处理后地基整体的承载力大幅提升,不均匀沉降现象得到有效的解决。

堆载预压包含了多种技术形式,主要以软土层的厚度为参考作出选择。若厚度<4m,以天然地基堆载预压法较为合适;若厚度≥4m,此时可选择竖向排水预压法,具体包含塑料排水带、砂井等。真空预压法的关键在于铺设砂垫层,再完整覆盖土工薄膜,以真空泵为主要设备对砂垫层抽气。通过此方式可以在薄膜下的地基内形成负压,此过程中存在于地基内的气和水能够被有效抽出,具有较为良好的地基土固结效果。出于提高固结效率的目的,通常还会辅以打砂井的方式,在砂垫层与土工薄膜间增设砂井,有助于缩短排水距离。真空预压法主要被应用于土基松软、地下水位偏高的路段,具有较为良好的应用效果,由于其含水量普遍偏大,因此上述所提的堆载预压法缺乏适应性,而在真空预压法的支持下可以取得较好的地基处理效果,施工成本也相对较低。实际操作中,可向地基内设置复合排水管,要求其具有足够的强度和柔性,以便在地基内可维持正常使用的状态。各复合排水管紧密连接,形成完整的整体,通过真空抽水泵持续向其中抽水,并借助导管排至附近河道。经过此流程后,地基土内的含水量将明显下降。
        2.3路基路面排水设计
        路基排水应该从整个工程的角度出发,从全局考虑,合理的进行规划和布置,应该尽量的少占用农田进行建设,应该综合考虑到当地的水文条件、气候状况,并且需要与排灌系统保持协调性,应该重视环境的防护,避免出现严重水土流失与水资源污染的问题。自然的坡度比较小,应该综合考虑到沿线自然沟渠结构,确保排水通畅性达到要求。路面排水设施的设计应该考虑到当地的降水量、地形条件和地质因素,从而可以按照路基排水性能的需要来合理进行设计,保证路面行驶的安全性达标。路面排水方式的设计应该保证建设期间与运行期间中,消除路面水对于路基边坡造成巨大的冲刷作用,整个路段中确定使用集中排水设施。通常情况下,整个路段中需要设置泄水槽结构,为了有效的排除路面积水,通常应该间隔40m应该设置一个结构,采用现浇混凝土结构的形式。
        2.4改变软土地基土质
        可以采取改变软土地基土质的策略。例如在公路建设过程中,对于含水量充足,不容易排出水分的软土地质,需要相关施工人员采取改变软土地基地质的处理办法。常见的如利用填石排淤技术,利用不易受到水分软化的块石来替换原本的淤泥,利用小块石来填满缝隙,确保铺垫和替换后的地基土质能够具备更强的承载性,利用相应的设施和策略来改变软土地质,确保改变后的地质具备一定的稳定性和承载性。通过改变软土地基土质,让实际的公路道路地基能够承受一定的压力而不变形,确保公路工程建设下的道路使用寿命符合标准,同样通过改变软土地基土质来提高地基的整体强度,从而保证整个工程的施工质量。改变软土地基土质也可以采用碎石桩技术来改变土质,其主要为先在软土地基上进行桩孔打造,通过碎石材料进行填充,再通过相应的重力挤压设施来对软土地基进行充分地挤压从而确保能够有效地形成碎石桩,从而改变软土地基的土质,提高软土地基的强度和稳定性。通过改变软土地基土质的处理方式,有效地解决部分软土地基修建公路中地基出现的问题,从而保证公路基础建设过程的质量。
        结语
        现阶段,随着社会的不断发展,对公路路基路面的设计和建设质量要求越来越高。因此,在对以往的道路进行改扩建时,一定要严格按照国家相应的规范和标准来进行,从而在有效保证公路路基路面改扩建施工质量的前提下,确保车辆的行驶安全。然而在实际的改扩建过程中,还有很多地方受到技术方面的限制,并且缺乏经验,所以在开展改扩建施工时,要采取相应的措施进行优化,以确保公路路基路面改扩建工程顺利开展和实施。
        参考文献
        [1]田家生.浅谈公路路基路面设计中的软基处理[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2019(5):189-191.
        [2]苏静.公路路基路面设计中软基的处理策略[J].民营科技,2016(2):177.
        [3]陈亚强.改扩建公路路基路面设计优化措施分析[J].黑龙江科技信息,2017(15):224.
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