对公路路基设计高度的探析

2022-09-06 13:18陈丽丽
科技风 2022年22期
关键词:构造物技术人员路基

陈丽丽

大丰市路桥工程总公司 江苏大丰 224100

公路的建设都关系到人们的出行方式,同时也与整个社会的基础性服务能力息息相关。因此,在进行公路路基设计时,需要对高度问题进行科学的探讨,并针对多元化的地理环境以及地貌特征对路基高度实现多元化的汇总,出具可靠的工程设计方案,从而推动社会的和谐发展。

一、公路路基高度设计的重要性和影响因素

(一)重要性

作为公路路面的基础,路基的设计至关重要。因为路基要承载出行车辆的荷载重量,只有质量过关,才不会出现安全隐患。与此同时,做好高度设计,还能提升路基整体施工质量,防止后续反复修缮和维护,节约了成本,提高了资源的利用效率。

(二)影响因素

首先,是规范和技术因素。在进行公路路基高度设计的过程中,要求技术人员必须要对相应的设计规范和标准进行明确,分析技术标准、规定等内容。例如,公路最小填筑高度需要依照公路实际的水文地质特征和途经区域的气候条件来决定,一方面要满足来往车辆荷载的要求,另一方面也需要对相应的剪力变形功能予以实现。路基中央的分隔带还要预留一定的横向排水设施,以便减少对地下水的影响。纵坡的设计则要求满足相应的规定内容,通过测量公路纵坡的大小来实际决定路基的设计高度。

其次,是构造物要求的影响。通常情况下,在进行公路路基高度设计的时候,需要考虑构造物的形式和数量,尤其是构造物的形式以及净高将会直接影响路基设计的高度。因为构造物的设置需要考量公路沿线的人口密度、经济发展情况以及气候特点等特征。例如,如果村镇较多或者是经济水平也相对较高的地区,人口密度也相对较大,构造物设置的数量也会相对较多,需要满足通道的净高要求、水利设施的敷设要求以及农业灌溉设施的建设需要等来设计较高的公路路基,但是针对一些人烟稀少以及戈壁的地段,路基高度通常相对较矮,只有2.5m左右。由此可见,公路路基高度的设计受构造物的影响,构造物形式越多样,净高越高,路基设计高度也应该成正比,不断标高。

二、公路路基高度设计应该遵循的原则

首先,应该遵循与自然环境协调相处的原则。公路路基在进行高度设计和确定时,需要考量公路附近的环境,尽量与自然环境相互协调,采用有效的设计方式,减少大挖大填的施工环节,以免对自然环境造成较大的破坏,与此同时,还可以减少人力、财力和物力的消耗。如果路基设计过高,就会减少耕地的面积,使得附近的区域水土流失严重,甚至破坏地表的植被,使周遭的自然环境受到不良的影响。

其次,要体现以人为本的设计原则。公路路基在进行高度设计的时候,需要尽可能地满足附近居民生产生活的需要,坚持以人为本的原则,考量沿线构造物的形式和密度。例如,满足当地居民农田灌溉和横向穿越的要求,路基设计不能过高,也不能为了一味地降低高度设计而减少工程造价,尽量使设计高度贴合构造物的形式和高度需求。

再次,要实行具体问题具体分析的原则。要求技术人员能够对公路沿线的风俗文化、气候条件、社会环境、地形地貌特征以及水文地质特征进行全面的考察和分析,并对各类区位影响因素实现综合化考量,以此来设计和确定合理的地基高度。

最后,要遵循路基设计高度不能过低的原则。如果路基设计高度过低,就会使得路面出现一系列排水不畅的问题,甚至破坏路基路面的翻新度,使路面呈现驼峰竖曲线,影响通车的流畅性。高度过低的路基还会使路基的水稳定性持续降低,无法突出路基对病害的抵抗能力。

三、当前公路路基高度设计工作遇到的瓶颈

(一)地形考察难度大

我国幅员辽阔,地形地势复杂而且结构多样,有山区、荒漠地区、平原地区,但是公路工程一般具有规模大且周期长的特征,需要穿越不同的地带。而这些地带本身具有多样化的地形结构,势必会增加公路路基高度设计的难度。例如,如果出现公路破裂和坍塌的情况,会极大地降低公路的使用寿命,也为后续的维护成本增加了负担。

(二)压实度数据难以落实

图1 路基路面施工

通常情况下,公路路基的设计需要采用一定比例的砂石等材料建设而成,同时,为了能够提高公路路基的承载能力,要对路面进行压实处理,提高其硬度和强度,以便公路可以正常投入使用。也就是说,检验路基路面施工质量的关键指标就是压实度,压实度越高,密度也越大,所体现的材料性能也越好。尤其是对于路基高度设计环节来讲,通过有效进行压实度测试,能够进一步优化路基高度设计的效能,从而延长公路的使用寿命。

(三)温度测量不准确

温度是影响公路路基高度设计的重要因素。尤其当前在我国的公路路基施工实践中,技术人员所采用的材料多数以混凝土结构为主,但是在混凝土结构浇筑的环节上,本身受温度应力的影响,会出现一系列的自收缩现象,一方面降低了混凝土结构的质量,另一方面也会破坏混凝土的凝结程度。因此,要求技术人员在进行公路路基高度设计时,要对附近的温度进行可靠的把握,一旦温度偏低,要暂时中止高度设计环节,以防止混凝土结构受低温的影响,出现不稳定的情况。

(四)其他问题

公路工程在建设和施工的应用过程中,本身就会受到附近环境和气候的影响,尤其是公路的建设,多数情况下需要在露天的环境中进行,如果缺乏稳定的生产环境和生产设备,势必会出现一系列的问题。再加上路基高度设计人员水平参差不齐,很可能会导致后续施工方法应用不当,出现一系列的工序衔接问题和机械故障问题,因此,需要对相应的自然环境加以考量,并有效地优化高度设计人员的综合素质,从而延长公路的使用寿命。

四、不同类型公路完善路基高度设计效能的措施

(一)针对山区公路

我国山区公路本身具有明显的特征,而且山区地形起伏变化较大,公路甚至会建设于陡峭的坡度之上。因此,在工程选择时,要求技术人员能够对这些地形加以有效处理,并做好加固处理工作。与此同时,也要求技术人员要采用合理的技术和设施,针对一系列的复杂地形和地势结构加以可靠的说明。尤其是在进行高架桥设计时,充分考量山区地理环境的特点和近几年的气候变化情况,对公路桥梁的承载力进行科学的评估,以便于协调好路基高度的要求。

图2 坡度处理

在进行山区公路路基高度设计时,需要对砂石的比例加以协调,均衡土石材料,减少成本,降低造价。而针对一系列需要高洼堤田的地区,要控制好高度的范围,以防止两种施工方式对路基稳定性所造成的不良影响。而针对一系列需要改造断面的情况,需要减缓高坡的削减力度,防止对周围的地形有较大程度的破坏。需要注意的是,要求技术人员绕开地质不良的地段,便于提高路基的长久性和稳定性。除了要考虑以上因素之外,还要求技术人员能够出具多元化的深路堑和高路堤方案,对工程量和工程周期加以预先的判断。例如,在雨水多发地区,大面积进行挖掘或使用不合理的施工方案,可能会出现泥石流问题,引发安全情况。

因此,要实施有效的填充施工,以便于对周围的环境减少破坏。在现行设计工作中,也要求技术人员开拓思路,想方设法来降低路基高度。例如,以曲线为主的线形需要增强地形的适应性,而以直线为主的线形则应该克服横向高差较大的问题,提高路基设计的稳定性。

(二)针对平原公路

通常情况下,平原地带的公路设计条件相对较好,很少会出现需要深挖和高田的地形。但是部分公路为了能够满足地下空间穿梭的需求,会采用高标准的填方方案,增加工程量的同时,也会影响附近居民的生产和生活。与此同时,平原地区往往存在水网纵横的情况,还要求技术人员能够配合附近构造物的设计现状,实施必要的高度设计内容。

图3 路面施工

在具体的设计环节中,首先,要求设计人员能够对路基填方的高度加以有效的控制,使其实际的工作标高和设计高度保持一致的状态。因为我国的公路工程本身工期较长,而且所需要耗费的成本巨大,在进行路基开挖的实践过程中,开挖的深度会随着实际工程量的变化而发生相应的更新,而路基高度的增加也会增加相关费用。因此,为了能够满足公路路基高度设计的综合效益,需要对成本加以有效的控制,以便提高公路施工企业的经济效能。

其次,在实际进行高度设计时,要求技术人员能够避开地势起伏较大的地区进行路基排水的设计。要对平原地区的水文现状进行具体的调查,针对附近河流的具体分布情况,考虑水位是否会受季节的影响,出现较大的落差。一旦发现路基高度设计可能会影响附近的河流水位,需要予以一定的方案更新,从而提高公路路基高度设计的稳定性。

结语

综上所述,公路施工直接影响到我国的基础服务建设效能,也与和谐社会的发展息息相关。作为公路施工中的重要组成部分,优化公路路基的高度设计环节,一方面可以延长公路的使用寿命,另一方面也能够为人们的出行安全提供可靠的保障。

基于此,在实际进行公路路基高度设计时,要求技术人员能够遵循与自然环境协调相处的原则,充分体现以人为本,并对周围的构造物设置现状加以科学的考察,防止由于路基高度过高或过低,对周围的地质、水文以及居民生产生活产生恶劣影响,提高公路路基高度设计效率的同时,为延长公路使用寿命提供坚实的基础,这对于社会经济的发展也具有一定的积极意义。

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