楊顯
(廣東中譽設計院有限公司)
探究公路路基設計中存在的問題
楊顯
(廣東中譽設計院有限公司)
隨公路路基質量的穩定性影響到道路的壽命以及行車的安全。針對公路路基設計中常出現的問題進行了探索和研究,找到有效合理的方法對路基進行科學的建設,為以后的公路路基設計提供相應的理論基礎。由于公路對國民經濟發展密切相關,從公路路基高度設計、路基排水系統的設計、公路路基設計中的填料選擇問題以及公路路基設計中的邊坡防護問題四個方面,分析了路基設計可能存在的問題以及這些問題對公路產生的不好的影響,進而提出對應的注意事項,以便讓路基的設計更合理,從而制定了科學合理的解決對策,提高公路路基的設計質量。讓公路路基、路面達到一定的穩定性,讓車輛在行駛時更加安全,延長道路的使用壽命,好好地科學地解決以上問題,從而采用靈活有效的防護方式進行科學合理的設計。
公路路基;設計;問題
通常的公路是經濟快速發展的根本保障,很好很快的促進物資資源順利流轉,所以,國家提出公路行車安全性必須達到很高的標準。最近幾年,以及許多車輛不按照標準行車,普遍的超載以及公路本身在施工管理階段存在的諸多問題,從而產生安全隱患,許多安全問題不斷出現,比如路面的斷裂、路面出現凹陷以及路面直接出現塌方等等。全文就四個方面進行公路路基的問題分析,包括對公路的路基高度的設計、設計路基的排水系統方面、對路基材料選則方面以及對路基的坡面防護設計,并相應的提出一些應該注意的事項,從而確保公路行車的安全。為確保公路路基、路面的穩定性,加強行車安全性,延長道路的使用壽命,還應該針對當地水文環境,地質條件以及氣候條件等自然因素,加強對路基邊坡防護的各種分析以及研究,科學地采用有效的防護方式進行合理的設計,修建讓人民安全有保障的安全公路、人文公路。
公路路基設計存在的問題:
設計時沒有很好考慮路基高度。在影響公路質量和使用壽命的眾多因素中,公路路基高度是最為重要的,在公路設計和建設中起著重要作用。所謂的路基高度就是指挖方路基的開挖深度和填方路基的填筑高度,實際上就是路基的設計標高和原地面標高的差值,路基高度由地面開挖深度和路面建筑高度兩部分構成,是決定公路穩定程度、防御自然災害能力的關鍵。在對路基高度進行設計時,對其選取的因素主要兩個,包括自然因素以及公路自身需要。自然因素方面,首先考慮的是土壤的質量。由于不同的地質環境,土壤所含的物質的成分不同,所形成的粘稠度以及堅固程度也是不同的,如果沒有很好地對公路沿線地質環境進行全面的分析,只是一味地按照國家設定的標準對路基進行路基高度的設計,在以后公路的使用過程中將會出現很多的問題。目前為止,很多公路在建成使用后,出現了像路面斷裂,部分路段突然下沉塌陷等問題,威脅著人民的生命財產安全,不利于國家的經濟發展,造成此問題絕大部分是因為在對該段路基建設高度設計時,沒有很好地去全面了解公路沿線的地質環境。再一個問題是,沒有考慮到抵御自然災害的需要,在地勢平緩的平原地區優先考慮的是洪水問題,山區則優先考慮泥石流還有山體滑坡等問題。公路抵御自然災害的主體就是路基,在出現自然災害時,路基要能夠保障公路正常通車。所以,當我們進行路基設計時,一定要全面理解分析該路段沿路的自然環境,把可能出現的自然災害的類型還有程度大小等因素都要考慮在內,對不同地區的路基設計上,要有不同要求。每一個公路行業的建設工作者都知道,在公路工程項目竣工驗收并交付使用后,幾乎都會出現開裂和凹陷等質量病害,而導致此類問題出現,就是因為在對路基的高度進行設計時,沒有按照相應要求就去設計。最終,在對路基的高度設計時,當遇到路基所處土質下有地下水的時候,就應對路基的建設高度進行相應的降低,從而避免路基加速沉降問題的出現。
地表水和地下水都會對路基的使用壽命以及它的穩定性產生影響,同時處于任何環境下的路基,在其所處的環境水的都會對路基產生影響,所以,在對設計公路路基時,一般把工作的重點放在對排水系統的設計上,一般來說,路基地表表面的排水系統的設計工作由以下四個部分構成:①對于下雨時。該部的對于路基的排水設計與其他相對設計工作相比是最簡單的,在對路基進行鋪設時,我們只要保證路面的兩邊比路面的中間稍微低一些就可以了,與此同時路面還應該設計一定的坡度,只有這樣,才能讓路面的雨水可以順暢地流淌排泄到排水溝中,如圖1所示;②對于出現的河流的排水設計。在進行該工作時,要先了解河流的最大流量還有河流水來自哪里,首先,明確地了解河流的最大流量后,才能合理科學的確定我們所設計的排水系統的規模。而在掌握了河流水的來源后,因此,我們就能夠了解到河流所在的區域可能出現泥石流現象的概率,在進行設計排水系統時,也應該對其抗災害的能力進行去全面考慮;③路基邊坡的排水設計。我們會在路基兩側事先修建具有一定排量地排水溝的,并且準確計算出中間隔離帶以及路基邊坡的綜合排水量后,最終才能指導我們所要修建的排水溝的寬度一起其深度;④中間隔離帶的排水設計。通常在路基地表水排水系統的設計工作中,為了讓路基中地下水的含量降低,設計出合理科學的中間隔離帶排水系統也是必不可少的。

圖1 主干道旁雨水排水溝
邊坡破壞。自然降水對邊坡形成的直接沖刷和對坡面徑流的沖刷,會在路基邊坡沿著坡面的流水方向形成水流沖溝,而路基邊坡最終會因沖溝的發展而遭到破壞,進而造成路面塌陷,直接影響道路和行車的安全。邊坡破壞的成因與路基填料的性質、路基高度和壓實度等密切相關。理論上,由砂性土形成的路基邊坡較粘性土形成的邊坡更易遭受自然降水的沖刷而遭到破壞;壓實度也是邊坡設計的重要指標,通常壓實度較好的邊坡較壓實度差的邊坡更具韌性和耐沖刷性。路基邊坡坍塌。按坍塌土層性質,可將坍塌分為均質土坍塌、覆蓋層坍塌和結構面坍塌三類。因此,在邊坡防護設計中,既要根據地質地貌、巖體和巖層的性質狀況和邊坡高度,做好邊坡的坡面設計,又要從實際出發,控制水流,做好坡面防護設計,如圖2所示。

圖2 路基邊坡防護設計
路基材料本質上就是填充構筑基本路基的土,根據不同的指標,路基用土可以分為砂土、粉性土、砂性土、黏性土以及重黏土等等,每種土具備不同的特征性質和用途,其穩固性、成本以及堅固程度各不相同,所以,要根據實際情況進行選擇使用,綜合考慮公路需求以及經濟成本等因素,最終選擇最合適最可行的路基用土。目前,在路基設計中,存在著填充路基土選取不當的常見的問題,可能是沒有對公路實際需求情況進行考慮,或可能在設計時,沒有正確使用填充土,或者是為了片面節約成本的,或可能是沒有很全面地了解填充路基用土的特性等,最終導致填充用土的選取沒有達到標準,不能夠保障路基的穩固和承重要求,造成的最終結果是給公路安全和使用壽命留下隱患。
綜上所述,不等級不同的公路,對設計的質量、所要使用的年限以及在日常生活中對其的維護,都有著不同的要求,同時,對路基的要求也不同。路基是公路的載體,路基設計的好壞、使用的修筑材料的優劣以及施工技術的優劣等各種因素都會體現在最終完成使用的公路上,直接對公路的使用安全有著很大的影響,時刻關系著人們的生命安全。因此,在路基設計過程中,必須要有高度的責任心,根據不同的自然環境以及路況的實際需求,更加科學有效地設計,確保公路的安全使用。
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U416.1
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1673-0038(2015)48-0086-02
2015-10-10
楊顯(1983-),男,本科,主要從事道路設計工作。