郭刚建(东明县市政工程处,山东 菏泽 274500)
试析市政道路路基设计要点
郭刚建
(东明县市政工程处,山东 菏泽 274500)
摘 要:市政道路路基施工质量的好坏直接决定着整个的道路施工质量,鉴于此,本文对市政道路路基设计要点进行详细地探究和分析,以期为业内人士提供绵薄之力。
关键词:市政道路;路基设计要点;分析
要想保证市政道路路基的施工质量,必须要遵循一定的设计原则,那么究竟什么是路基设计原则?所谓的路基设计原则就是指在进行路基设计的时候采用的制度和方针,其中常用的方针是对道路施工质量进行预防分析、树立科学的发展观,防患于未然。道路的纵、横断面的设计、路基路面工程和道路的配套基础设施是市政道路工程施工主要的三个组成部分,那么进行路基路面施工的时候不能肆意而为,而是在满足总体的市政道路施工规划和目标的前提下进行。具体来说,开展市政道路路基工程的设计工作时需要遵循以下几个原则:
第一,要想设计出科学合理并且具有针对性的道路交通,首先应该满足城市的总体规划,使用每一寸土地都应该力求满足交通运输需求。土地的开发强度需要适当,发挥和实现城市的道路交通对其强大的制约作用,使得城市的用地规划和每一寸土地的布局都是合理而科学的,发挥每一寸土地资源的最大利用价值,使得城市的自然和社会环境得到改善,保证城市交通的通畅与安全,取得城市经济、社会以及生态效益。
第二,不能违背社会主义市场经济规律,城市交通的建设需要以城市的具体发展情况作为基础,加大城市公共交通的建设力度,同时辅之以必要的个体交通,打造全方位、多角度的客运网络,实现各种资源的优势互补。
第三,对道路的无障碍设计进行充分而全面的考虑,这是对社会不同阶层的人群做出的具有人性化的举措,例如那些不具备自主行动能力的人员,借助于发达的无障碍设计,将会满足其出行需要并保证出行过程中的安全性,彰显城市的人文关怀,促进城市的健康与可持续发展。
第四,大力健全和完善城市的基础设施建设,与道路交通完美结合并相互辅助。例如给排水管道、电力管线等,对城市形成美化作用,可以进行绿化设施的构建,例如绿化带、太阳能路灯等设施。
路堑、路堤和半填半挖路基是路基横断面的主要的三种形式,这是根据路基不同的填挖情况来划分的,接下来进行具体的阐述:首先是路堑。路堑这种路基形式是从原地面向下开挖而形成的。其作用是减缓道路纵坡,并且对标高进行控制。某些地层在地堑中通过,这些地层的地质结构较为复杂。其次是路堤。路堤这种形式的路基是利用岩土填筑而成的。最后是半填半挖路基。横断面的两个部分分别是挖方和填方,其中左右分开,一半挖方,一半填方是最为常见的形式,土石方调配在这个时候经常被使用到。处理好半填半挖路基后,平衡土石方数量,保证路基的稳定性与可靠性,这种断面形式的最大优点也因此而表现出来,即经济而且实用。
(1)选择路基断面形式。对路基宽度与路基高度进行确定。所谓的路基横断面,指的就是垂直于线路中心线截取的路基断面,断面形式因为其所处地形情况的不同而发生变化。设计路基的时候,横断面设计需要首先进行。确定完横断面之后,再对其他断面进行考虑。通常来说,每个车道的宽度保持在3.5m~3.75m,要适当地增加技术等级高的公路路基宽度。
(2)选择路堤填料,分层压实路堤填土,保证其密实度足够高。如果土质路堑的开挖达到了设计标高,需要对路基顶面工作区内天然状态土的密实度进行检验,如果有必要,应该将其挖开分层夯实,提高其密实度。
(3)确定边坡形状与坡度。一般路堤边坡可根据填料种类和边坡高度选用。设计路堑边坡时,首先应该从地貌和地质构造上判断其整体稳定性。
(4)路基排水系统布置和排水结构设计。
(5)坡面防护和加固设计、附属设施设计:
①路基宽度。我们所说的路基宽度,指的是路基两边边缘之间的宽度,通常是指绿化带的宽度、行车道的宽度等。
②路基高度。路堤的填筑高度或路堑的开挖深度,是路基设计标高和地面标高之差。刚开始填筑的时候,我们不用考虑标高,填最后一层的时候就需要出台一定的措施。首先进行整平和碾压,所用工具是平地机,随后需要放样,将填挖高度测量出来,采用人工或机械方式,甚至是机械结合人工进行摊铺施工,然后进行碾压,不断地进行调平,直到其平整度满足相关要求和规定。
③进行路基设计的首要任务就是对边坡坡度的确定:边坡的土质、水文地质等要素都在很大程度上影响甚至是决定着路基边坡坡度的大小。就目前来说,施工单位经常将往年的实践经验总结出数据表作为路基的边坡坡度。填料的性质、道路工程的地质情况是确定填方路基边坡形式和坡率的主导型因素;需要注意的是在进行挖方路基边坡设计的时候,应该注意不要对各种植被和山体进行破坏,这样做的主要目的就是防止因为保护不当而发生滑坡、崩塌等地质灾害。
④路基压实。所谓的路基压实度就是指土或其他筑路材料压实后的干密度与标准最大干密度之比。对于路基和基层的压实来说,最为合适的碾压遍数是6~8遍;而压实石料铺筑层的最佳遍数则是6~10遍;压实沥青混合料路面的碾压遍数应该保持在8~12遍。填土工程的质量控制指标有很多,其中最重要的是路基压实度。确定路基压实的最佳含水量及最大干密度的时候,需要选择颇具代表性的土样,并利用取得的样本进行实验。
⑤路基附属设施。设计路基的时候,路基的附属设施包括很多,例如错车道、坡面排水、急流槽等。以上这些附属设施的重要性也是不容忽视的,他们是路基设计中的极为关键的组成部分,对于这些附属设施来说,最为重要的就是如何对其进行科学合理的设置。
⑥取土坑与弃土堆。有的市政道路工程项目存在借方和弃方,对于这样的工程,首先要做好地点的选择,即将取土坑和弃土堆选择一个合适的位置。开挖取土场之前要将地表150mm处的土取出,并将取出的土经过监理工程的批准之后放置在固定的地点,更加方便地将这些土用于绿化。需要将排水沟设置在取土堆中,并且把水引出取土坑区,要保持取土面坡面是水平的,以便于将地表水快速的排除。弃土堆应分层全面积铺筑,弃土不应该对环境造成污染和破坏,弃土中不应该含有任何垃圾,特别是具有腐蚀性的垃圾、化学品等。完成弃土之后,把储藏表土摊铺在其上面,并在其上部种满花草树木。在遵循图纸设计要求的基础上,对不同高度的弃土堆设置相应坡率的边坡及平台。设置取土坑的时候,需要遵循统一的规划设计,保证其形状规则且底部平整。如果高速公路处于平原地区,那么不应该设置路侧取土坑。取土坑的底部应该设置纵向坡度和横向坡度,便于排水的顺利进行。
(6)排水设计。公路的排水大多使用明沟。特别是在山区,地面具有较大的坡度,水流的速度较快,明沟能够很好地将水排出,而当洪流超出了设计能力之后就会发生而溢流,这个时候积水被排出的速度就更快。其排水设施有边沟、截水沟、排水沟、跌水、急流槽、倒虹管和渡槽等,指的是设在路基边缘的排水沟种类。土质边沟大都呈梯形断面,石质边沟可以采用矩形断面。边沟纵坡通常和道路纵坡是一致的,而且应该≥0.5%。如果边沟纵坡超过3%,这个时候需要加固边沟。截水沟的另一个名称叫做天沟,其用于路基挖方边坡上方的山坡汇水面积较大时,在挖方坡口至少5m以外设置,对山坡向下流的地表水进行拦截,保证挖方边坡不会受到水流冲刷。根据实际需要设置截水沟,可以是一道,也可以是几道,对山坡地表径流进行分段拦截。截水沟的作用就是快速地排水,防止沟内积水,同时要防止水向土层内渗透,最终导致边坡坍塌。应该为截水沟设置出水口,把水排出山沟。
笔者在文中对市政道路的路基设计进行了系统的分析和全面的探究,而通过本文的阐述,我们会发现市政道路的路基设计和其他工程项目不同,其具有系统性强、综合性强的特点,实际开展过程极为繁杂,而且施工路基的设计和施工过程会受到内部、外部诸多不确定性因素的影响和制约,而路基设计的重要性同时又是很明显的,路基的设计质量直接关系着道路的整体施工质量。所以设计路基的时候我们一定要严格遵循相关规定和标准,并尽最大努力使业主的需求得到满足。在这样的基础上,路基施工质量、施工进度、施工的安全性以及施工效益都会得到最大程度的保证。除此之外,市政道路工程施工的施工场地不是十分广阔,所以这就加大了路基施工的难度,对此,我们应该采取恰当而合理的路基设计方案和施工方式。
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中图分类号:U41
文献标识码:A