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道路路基路面设计的分析

本站     2020-1-14 9:58:30    

【摘要】进行合理的道路设计能够促进城市发展和保证行车安全,是保证道路工程质量的重要一步,其中路基和路面设计是进行道路设计的重要部分。本文分别分析了道路路基和路面设计的要点。

  【关键词】道路工程;路基;路面;设计

  随着我国经济快速发展,道路建设正处于快速发展阶段,随之而来的是,经常会出现各种各样的道路质量问题。为了节约公路建设成本,减少道路交通事故的发生,使人民生命安全有所保障,国家经济可持续发展,必须对公路路基路面设计进行研究分析,找出切实可行的策略和方法。

  1.道路路基设计要点

  1.1道路路基设计原则

  (1)在施工和使用过程中,可能会因施工填筑、施工机械或车辆荷载给道路路基造成破坏,其基础构造及各种附属设施,比如涵洞、桥台、挡土墙等也发生变形损坏,所以为了保证道路路基的使用性能,要时刻保证道路路基的稳定性;

  (2)路基沉降方面,对于软土路基的填筑,要使其进行充分的沉降后再进行其他构造的修筑,避免因路基沉降而给挡土墙、涵洞等构造带来破坏。高等级的公路还要对规定年限内的工后剩余沉降量进行严格控制,一般来说高速公路以后15至20年的剩余沉降量一般路段为30厘米,桥头段10厘米;

  (3)在遇到软土层极厚或大范围软土地区或需要沉降时间长的地区时,可能不能完全保证工后剩余沉降量在规定范围内,就要考虑桥与路基的比选,或临时性路面等措施,并做好加强养护的分期修建计划。

  1.2道路路基设计高度

  道路路基设计高度对于道路整体质量具有很重要的意义,它不仅在很大程度上影响着道路工程的造价、工程量、施工的难易,还在土地占用、环境保护等方面产生巨大的影响。尤其是对于强调可持续发展、注重“以人为本”的今天来说,合理设定道路路基设计高度是非常重要的。

  2路基设计

  2.1路基设计时应总体考虑,不应只看局部,不片面追求高指标,这样才能避免路基的高填深挖。当无法避免高填方时,应多做几个方案,进行经济比选。一般路基填方高度不宜大于20 m。如果在山区或跨越大峡谷导致填方高度大于20m时,优先考虑采用桥梁。如果局部填方高度大于20m,且是小体积填方,路基弃方数量大、又难以找到合适的弃土场地时,可以考虑填方,但要提出保证路基稳定措施,避免路基产生不均匀沉降变形,同时不破坏周围环境景观。对于河流,防洪必须满足规范规定指标。当路基挖方深度超过30 m时,应与隧道方案相比较。如果由于地形限制,路基挖方边坡高度超过40 m时,应对地形进行分析,寻找可以避让的路线,或对平纵横进行局部调整,或采用半隧半路、半桥半路、隧道、纵向分离式路基等措施,并进行方案比选。

  2.2总体设计应考虑全路段,所确定的路基边坡方案应安全合理可行,少占地,路基边坡应与自然相协调,取消单一坡率,随地形地貌顺势圆滑过渡,坡脚、坡顶无折角,自然过渡。路基边坡防护可借鉴国内的成功经验和教训,防护形式在经济合理的情况下应多种多样。除考虑工程自身的需要外,还要与排水工程、绿化工程和景观等有机地结合起来,形成统一的整体。对于自然裸露的稳定岩石,只要不影响行车安全可不做防护。对于低填路段,路基边坡宜采用植物防护,对填方路基超宽(每侧30~50 cm)填筑的土方不必清除,既节约资源和资金,又体现边坡坡率的灵活、自然。对于挖方边坡,为保证挖方边坡的稳定,在地质环境允许的前提下,挖方边坡尽量放缓,并优先考虑植物防护。

  2.3路基排水是根据地形、地势、沿线土质、地面纵坡、横坡等因素进行综合排水设计,路基排水设计应防、排、疏结合,并与路面排水、路基防护、地基处理以及特殊路基地区的其他处治措施相互协调,形成完善的排水系统。二级及二级以下公路路面排水一般采用散排方式,通过路拱坡度直接将路面上的水流排出,高速及一级公路路面排水主要根据分隔带宽度、绿化要求、交通安全设施的形式、分隔带表面的处理方式等因素选择不同的排水方案。应尽量利用沿线附近的工程废弃方,工业废渣、废料等作为路基填料,当无废料可利用时,应在视线以外,选择荒地或小山包、山川河谷地貌等易恢复的位置,且在完工后应恢复原地貌。弃土应在详细调查和遥感的基础上,结合水土保持方案和当地农田开发规划合理确定弃土场,弃土场进行复绿或复耕,结合地形等特点研究弃方综合利用方案,减少水土流失。

   3路面设计

  3.1路面设计要根据交通量、使用任务、性质、气象、水文、土质、地质、材料等因素,合理确定路面等级和路面结构。每个项目应结合区域路面早期破损的经验教训,积极探索路面设计的新理念,并考虑地方政府关于路面建设的指导意见。广泛调查路面材料料源、运距、运价,材料性能,并取样进行原材料及混合料试验,根据试验结果并考虑材料可能的波动,合理确定各项设计参数。

  3.2路面结构设计应遵循《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006)、《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)、《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40-2011)等规范进行设计。路面设计既要遵循规范,又不被规范束缚,要根据沿线气候特点、环境影响及国内实践经验,并充分考虑施工条件和养护条件,全线设计不应采用同一种材料、同一种结构、同一种标准,应根据上行交通情况,下行交通情况,每一路段气候、环境条件,上坡、下坡路段,分别设计,做到与环境、交通量、交通荷载、速度相适应。气温高、上坡路段、速度慢、交通量大、交通荷载重的路段应加强设计,不仅在路面结构上下工夫,还应对路面材料做选择,施工时更应加强监理和监督。

  3.3投入运营后,养护是关键,应采取预防性养护,将路面病害消灭在摇篮中。如果在沥青混凝土面层、基层、底基层实施新技术、新工艺,应进行科研立项、室内试验研究、新旧技术方案比选,最后现场铺筑同尺寸试验路段,形成文字的施工指导书,除指导施工外,便于存档。采用的路面结构与施工工艺应进行经济技术综合比较,不仅满足交通量和使用要求,还要适合当地环境与气候,料源充足,施工工艺简单,今后养护维修方便。选择技术科学合理、先进可行、经济节省、安全可靠、适合工厂化、机械化施工的技术方案。我国交流量大,重载车辆多,面层一般采用改性沥青混凝土,根据沿线不同地区的气候、水文条件、道路环境、交通量构成、地质条件、施工条件、材料性能、材料来源等分段进行路面设计,不能全路线段都采用同一种路面结构与路面型式,路面材料也应相应变化。应同时提出多种方案、每一种方案都要有经济指标和技术指标,并要求有经验的技术专家进行方案技术论证,经比较后提出最终确定路面结构和路面型式及改性沥青材料。相同的沥青材料混凝土路面在不同地区表现出的路用性能也不相同,设计时要注意爬坡和下坡的不同,只有考虑周全,才能保证路面的温度稳定性和水稳定性。

   4. 结束语

  道路路基路面设计是一项复杂且细致的工作,要在充分依照行业标准和设计要求的前提下,善于利用好当地设计经验和先进施工技术,结合道路使用要求、当地气候、交通荷载情况、施工材料、环境保护等多方面的因素综合进行考虑和设计。


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