公路工程路基路面的规划设计探讨

公路工程路基路面的规划设计探讨

摘要:在公路工程施工过程中,路基路面情况影响公路工程的质量,所以为保证公路工程的质量,需重视公路工程建设,并对公路工程路基路面进行规划和设计,有效提高公路工程的质量,为人们提供更加方便、快捷的出行服务。对公路工程路基路面的规划设计进行了研究和分析,阐述了公路工程路基路面规划设计的应用,希望能为中国公路工程的发展提供帮助。

关键词:公路工程;路基路面;规划设计;工程质量

公路是交通运输业的主要基础设施,不仅能够为人民群众提供快捷的出行服务,还可以推动中国的经济发展。公路作为中国交通行业的重要组成部分,公路工程建设质量对中国经济发展会产生直接影响,质量低会对人民群众的生命财产安全形成威胁。所以,为保证人民群众的生命财产安全,建设单位需做好公路工程的路基路面的规划和设计,制定出完善的施工方案,充分保证公路工程的安全性、耐久性和稳定性,使公路工程发挥出应有的价值,进而推动中国公路工程良好发展。

1公路工程路基路面规划设计的意义

随着中国经济发展以及人民群众整体生活水平不断提高,中国的各项基础设施也正在不断完善,公路工程规模也不断扩大。在当前时代背景下,建设行业的市政竞争愈发激烈,对公路工程的质量要求也越来越高,建设单位需对公路工程路基路面进行合理的规划和设计,进一步提高施工水平,保证公路工程质量的同时促进中国公路工程良好发展[1]。从实际情况看,公路工程的整体质量主要取决于公路工程路基路面的设计,在建设公路时,因公路的路面和路基通常会暴露在大气中,公路路面和路基的稳定性会受该地区气候、环境等因素的影响,除此之外,人为因素也是影响公路工程质量的原因之一。当公路投入使用后,在规定的使用期限内经常会出现路面破损的现象,严重阻碍了中国交通运输行业的良好发展。因此,需重视公路工程路面路基的规划和设计,充分保证公路工程路面路基设计的合理性,杜绝因不合理的设计而导致路面路基出现沉陷等质量问题。

2公路路基路面规划设计的主要内容

2.1避免出现裂缝

在公路路面经常会出现不同程度的裂缝,因此,规划路基路面时必须从根本上避免此现象发生。裂缝大多由收缩现象引发,与材料含水量、塑性有很大的联系,选择材料时必须进行综合考虑,对材料性能进行测试,确保其符合公路设计要求。施工时使用碱水等材料,可减少裂缝的产生。

2.2掌握基层平整度

路基稳定性对公路安全有直接影响,规划设计路基路面时,必须积极采用有效措施提高路面平整度,保证道路通畅,满足人们的出行需求。随着社会经济不断发展,市场上涌现了许多种类的建筑材料,稳定材料的接头较多,会影响路面的平整性。施工时应尽量采用缓凝性物质,加强对摊铺尺寸的控制。布料器转速较快,会影响公路的平整度,因此必须了解影响公路平整度的各个要素,做好路堤压实工作,避免公路出现下沉。在碾压公路前,安排专人对其进行检测,发现不符合要求的环节,及时解决控制,防止问题严重化。

2.3处理软土地基

实际调查发现,软土地基路段会因为地基沉降出现跳车现象,设计时对钻探的布控比较少,导致很难发现软土地基;另一方面工作人员对其缺乏了解,计算方式不统一,参数不确定,与实际情况存在比较大的差异。如果不及时处理就会导致材料流失,公路强度也会因此降低。处理软土地基时,必须从实际出发,比如公路工程标段为2km,淤泥质泥土分布较为广泛,属于软土地基,周围鱼塘数量较多,处理路基时可以采用真空联合堆载预压方式,在表面铺设砂垫层,减少地基含水量,与排水管道形成压差,有效加固土体。

2.4做好路基路面排水

路基受水资源影响会出现各种病害,施工单位必须提高对其的重视程度,做好排水工作,进行地面排水设计。一般设置急流槽排水,高速公路中需要铺砌防护,其中应用最广泛的方式是预制板块加固。进行路面排水设计时应注意各个影响因素,尽快排干水分,避免其深入路基。路面排水方式可以分为分散排水和集中排水,分散排水适合用于地段长、平坦的路面,应用这一排水方式时,需特别注意对路面植物的保护;集中排水则需要设置混凝土预制块,形成一个三角形集水槽,可以达到良好的排水效果。

3公路工程路基设计的应用

路基是公路路面施工的基础条件,是决定公路工程质量的重要因素之一。为保证公路路基的稳定性,进行公路路基设计时,应到现场察看并了解以往路面的状态,进而设计出合理的路基。从实际情况来看,路基需要承担其交通工具的承载质量,还要承担其路面的质量,路基的压力也因此进一步增加[2]。由此可见,需科学设计路基,提高路基的承载能力,在保证公路工程质量的情况下加强路基的耐久性和稳定性,促进中国公路工程迅速发展。

3.1路基的作用

公路不仅需要承担交通工具的质量,而且多种自然因素也会对公路造成影响。因各个地区的地质环境、水文变化不同,往往会直接影响公路的路基质量。路基作为公路的组成部分之一,是公路路面的基础,是经过开挖或填筑而形成的土工构筑物,必须严格按照公路区域进行路基的设计,根据规定标准进行路基的施工工作,确保路基能够承载路面的荷载,从而对路基的稳定性、耐久性及安全性进行充分保证[3]。在对公路工程路基进行设计时,应当充分了解施工区域的地质环境和水文变化,并仔细进行分析和研究。

3.2路基的设计

3.2.1路基的形式

路堑、路堤和半填半挖作为路基的主要形式,通常情况下,1.5%为路堤路拱横坡度,3%为土路肩坡度。在填土路堤上设置路侧取土坑时,如果取土坑与路基边缘的高度差距超过6m时,需要设置2m宽的护坡道。如果地面横坡为1∶5时,需在路堤基底进行台阶开挖,在开挖之前需清理掉表面的杂物。如果台阶宽度小于1m时,要在台阶底部设置2%向内倾斜的纵坡。

3.2.2路基边坡

从实际情况看,路基边坡坡度合理与否会对路基的稳定性造成直接影响,确定路基边坡的坡度也成为了路基设计中的重要内容。除此之外,地质环境、水文变化以及边坡的土质也会对路基的边坡坡度造成影响,需根据设计经验和规定标准来确定路基边坡的坡度。而路堤边坡的坡度则需要按照边坡高度和填料类型确定,并设计高路堤边坡的坡度,然后选择砌石来实施陡坡路基的填方工作。路堑边坡的坡度需根据土质、地下水、边坡高度以及岩石特点来进行确定。

3.2.3路基宽度

路基宽度是行车道路面及其两侧路肩宽度之和。应当严格按照有关规定进行路基宽度的设计。在设计路基宽度时,需将路基宽度中的多种车道计入路基宽度,根据该地区的交通量设计路面的宽度,确保路基宽度不会影响路面正常行车。

3.2.4路基高度

在设计路基的高度时,应当对路基状态等因素进行充分研究和分析,在设计路线纵断面时对路基填挖的高度进行确定。路基上方的土层为中度湿润状态时可保证路基的安全性和稳定性。在确定路基最小的填土高度时,应当根据公路的排水情况以及路线状况来确定最终的路基高度。

4公路工程路面设计的应用

在社会高度发展的今天,公路工程已然成为中国发展建设的一部分部分,而公路工程的质量主要取决于路面设计合理与否。在设计公路工程路面时,应当遵循规定的要求和标准,并严格控制设计工作的质量,从而对公路工程的整体质量进行充分保证。需对当前的设计体系进行完善,使公路工程设计工作的效率得到进一步提高,推动中国公路工程良好发展。

4.1面层的类型

从目前来看,公路工程中的路面承担着交通工具的荷载,然后抵抗交通工具所产生的磨耗。路面类型主要分为以下几种。

4.1.1柔性路面

柔性路面的刚度较小,主要依靠抗剪强度和抗压强度抵抗行车的荷载,在行车重复荷载作用时产生弯沉变形的路面,柔性路面因自身抗弯强度较小,会将荷载传送至路基,路基承受的荷载就会进一步增加。

4.1.2刚性路面

刚性路面即水泥混凝土路面,该路面的刚度较大,而且抗弯拉强度也相对较高,与其他路面相比,刚性路面在行车荷载作用下,水泥混凝土结构层会处于板体的工作状态,而且竖向弯沉也相对较小。研究显示,水泥混凝土的抗弯拉强度就是路面承受行车荷载的主要力,如果板体出现分布或扩散,传送至路基的压力就会相对较少[4]。

4.1.3半刚性路面

半刚性路面指使用石灰、水泥等无机结合料处置的土或碎石以及含有水硬性结合料的工业废渣修筑而成的基层,前期具有柔性路面的力学性质,而后期刚度和强度又会幅度增加,但最终的刚度和强度仍不会超过水泥混凝土[5]。

4.2沥青路面的设计

面层、基层和底基层均是路面结构层的组成部分,而垫层可归为路基处置层或功能层。路面面层是承受行车反复荷载的部分,因此,在进行设计时,需保证充分发挥路面面层的功能。在进行路面设计时,应当按照规定的施工要求确定面层的层数,面层层数通常分为3层。为保障路面行车安全,需保证面层的密实度较高,还要具有较高的耐磨能力和稳定性。在路面结构层中,路面基层是主要的承重层,所以,较高的稳定性和承载能力是路面基层需具备的重要特质,在对基层进行设计时,应当充分考虑基层物理力学的性能指标。除此之外,路面的垫层是土基和底基层之间的结构层,可对排水等提供帮助,还能够降低半刚性底基层的拉应力,最大程度减少层间的模量比。

4.3路面材料及最小厚度的确定

如果选择双层式的面层,那么上面层材料就可以选择细粒式的沥青混凝土,而下面层材料就可以选择粗粒式的沥青混凝土。在选择基层的材料时,应当对施工区域的材料情况进行充分了解,并根据施工地区交通量的多少来选择最为恰当的材料。

5结束语

综上所述,路基路面作为公路工程施工的关键内容,可直接对行车安全造成影响,严重情况下还会威胁到社会人民群众的生命财产安全。所以,建设单位需要按照规定标准进行路基路面的规划和设计,并充分保证公路工程的整体质量,进而推动中国公路工程良好发展。

作者:孟令洲 单位:周口市公路勘察设计院