郭剛建(東明縣市政工程處,山東 菏澤 274500)
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試析市政道路路基設計要點
郭剛建
(東明縣市政工程處,山東 菏澤 274500)
摘 要:市政道路路基施工質量的好壞直接決定著整個的道路施工質量,鑒于此,本文對市政道路路基設計要點進行詳細地探究和分析,以期為業內人士提供綿薄之力。
關鍵詞:市政道路;路基設計要點;分析
要想保證市政道路路基的施工質量,必須要遵循一定的設計原則,那么究竟什么是路基設計原則?所謂的路基設計原則就是指在進行路基設計的時候采用的制度和方針,其中常用的方針是對道路施工質量進行預防分析、樹立科學的發展觀,防患于未然。道路的縱、橫斷面的設計、路基路面工程和道路的配套基礎設施是市政道路工程施工主要的三個組成部分,那么進行路基路面施工的時候不能肆意而為,而是在滿足總體的市政道路施工規劃和目標的前提下進行。具體來說,開展市政道路路基工程的設計工作時需要遵循以下幾個原則:
第一,要想設計出科學合理并且具有針對性的道路交通,首先應該滿足城市的總體規劃,使用每一寸土地都應該力求滿足交通運輸需求。土地的開發強度需要適當,發揮和實現城市的道路交通對其強大的制約作用,使得城市的用地規劃和每一寸土地的布局都是合理而科學的,發揮每一寸土地資源的最大利用價值,使得城市的自然和社會環境得到改善,保證城市交通的通暢與安全,取得城市經濟、社會以及生態效益。
第二,不能違背社會主義市場經濟規律,城市交通的建設需要以城市的具體發展情況作為基礎,加大城市公共交通的建設力度,同時輔之以必要的個體交通,打造全方位、多角度的客運網絡,實現各種資源的優勢互補。
第三,對道路的無障礙設計進行充分而全面的考慮,這是對社會不同階層的人群做出的具有人性化的舉措,例如那些不具備自主行動能力的人員,借助于發達的無障礙設計,將會滿足其出行需要并保證出行過程中的安全性,彰顯城市的人文關懷,促進城市的健康與可持續發展。
第四,大力健全和完善城市的基礎設施建設,與道路交通完美結合并相互輔助。例如給排水管道、電力管線等,對城市形成美化作用,可以進行綠化設施的構建,例如綠化帶、太陽能路燈等設施。
路塹、路堤和半填半挖路基是路基橫斷面的主要的三種形式,這是根據路基不同的填挖情況來劃分的,接下來進行具體的闡述:首先是路塹。路塹這種路基形式是從原地面向下開挖而形成的。其作用是減緩道路縱坡,并且對標高進行控制。某些地層在地塹中通過,這些地層的地質結構較為復雜。其次是路堤。路堤這種形式的路基是利用巖土填筑而成的。最后是半填半挖路基。橫斷面的兩個部分分別是挖方和填方,其中左右分開,一半挖方,一半填方是最為常見的形式,土石方調配在這個時候經常被使用到。處理好半填半挖路基后,平衡土石方數量,保證路基的穩定性與可靠性,這種斷面形式的最大優點也因此而表現出來,即經濟而且實用。
(1)選擇路基斷面形式。對路基寬度與路基高度進行確定。所謂的路基橫斷面,指的就是垂直于線路中心線截取的路基斷面,斷面形式因為其所處地形情況的不同而發生變化。設計路基的時候,橫斷面設計需要首先進行。確定完橫斷面之后,再對其他斷面進行考慮。通常來說,每個車道的寬度保持在3.5m~3.75m,要適當地增加技術等級高的公路路基寬度。
(2)選擇路堤填料,分層壓實路堤填土,保證其密實度足夠高。如果土質路塹的開挖達到了設計標高,需要對路基頂面工作區內天然狀態土的密實度進行檢驗,如果有必要,應該將其挖開分層夯實,提高其密實度。
(3)確定邊坡形狀與坡度。一般路堤邊坡可根據填料種類和邊坡高度選用。設計路塹邊坡時,首先應該從地貌和地質構造上判斷其整體穩定性。
(4)路基排水系統布置和排水結構設計。
(5)坡面防護和加固設計、附屬設施設計:
①路基寬度。我們所說的路基寬度,指的是路基兩邊邊緣之間的寬度,通常是指綠化帶的寬度、行車道的寬度等。
②路基高度。路堤的填筑高度或路塹的開挖深度,是路基設計標高和地面標高之差。剛開始填筑的時候,我們不用考慮標高,填最后一層的時候就需要出臺一定的措施。首先進行整平和碾壓,所用工具是平地機,隨后需要放樣,將填挖高度測量出來,采用人工或機械方式,甚至是機械結合人工進行攤鋪施工,然后進行碾壓,不斷地進行調平,直到其平整度滿足相關要求和規定。
③進行路基設計的首要任務就是對邊坡坡度的確定:邊坡的土質、水文地質等要素都在很大程度上影響甚至是決定著路基邊坡坡度的大小。就目前來說,施工單位經常將往年的實踐經驗總結出數據表作為路基的邊坡坡度。填料的性質、道路工程的地質情況是確定填方路基邊坡形式和坡率的主導型因素;需要注意的是在進行挖方路基邊坡設計的時候,應該注意不要對各種植被和山體進行破壞,這樣做的主要目的就是防止因為保護不當而發生滑坡、崩塌等地質災害。
④路基壓實。所謂的路基壓實度就是指土或其他筑路材料壓實后的干密度與標準最大干密度之比。對于路基和基層的壓實來說,最為合適的碾壓遍數是6~8遍;而壓實石料鋪筑層的最佳遍數則是6~10遍;壓實瀝青混合料路面的碾壓遍數應該保持在8~12遍。填土工程的質量控制指標有很多,其中最重要的是路基壓實度。確定路基壓實的最佳含水量及最大干密度的時候,需要選擇頗具代表性的土樣,并利用取得的樣本進行實驗。
⑤路基附屬設施。設計路基的時候,路基的附屬設施包括很多,例如錯車道、坡面排水、急流槽等。以上這些附屬設施的重要性也是不容忽視的,他們是路基設計中的極為關鍵的組成部分,對于這些附屬設施來說,最為重要的就是如何對其進行科學合理的設置。
⑥取土坑與棄土堆。有的市政道路工程項目存在借方和棄方,對于這樣的工程,首先要做好地點的選擇,即將取土坑和棄土堆選擇一個合適的位置。開挖取土場之前要將地表150mm處的土取出,并將取出的土經過監理工程的批準之后放置在固定的地點,更加方便地將這些土用于綠化。需要將排水溝設置在取土堆中,并且把水引出取土坑區,要保持取土面坡面是水平的,以便于將地表水快速的排除。棄土堆應分層全面積鋪筑,棄土不應該對環境造成污染和破壞,棄土中不應該含有任何垃圾,特別是具有腐蝕性的垃圾、化學品等。完成棄土之后,把儲藏表土攤鋪在其上面,并在其上部種滿花草樹木。在遵循圖紙設計要求的基礎上,對不同高度的棄土堆設置相應坡率的邊坡及平臺。設置取土坑的時候,需要遵循統一的規劃設計,保證其形狀規則且底部平整。如果高速公路處于平原地區,那么不應該設置路側取土坑。取土坑的底部應該設置縱向坡度和橫向坡度,便于排水的順利進行。
(6)排水設計。公路的排水大多使用明溝。特別是在山區,地面具有較大的坡度,水流的速度較快,明溝能夠很好地將水排出,而當洪流超出了設計能力之后就會發生而溢流,這個時候積水被排出的速度就更快。其排水設施有邊溝、截水溝、排水溝、跌水、急流槽、倒虹管和渡槽等,指的是設在路基邊緣的排水溝種類。土質邊溝大都呈梯形斷面,石質邊溝可以采用矩形斷面。邊溝縱坡通常和道路縱坡是一致的,而且應該≥0.5%。如果邊溝縱坡超過3%,這個時候需要加固邊溝。截水溝的另一個名稱叫做天溝,其用于路基挖方邊坡上方的山坡匯水面積較大時,在挖方坡口至少5m以外設置,對山坡向下流的地表水進行攔截,保證挖方邊坡不會受到水流沖刷。根據實際需要設置截水溝,可以是一道,也可以是幾道,對山坡地表徑流進行分段攔截。截水溝的作用就是快速地排水,防止溝內積水,同時要防止水向土層內滲透,最終導致邊坡坍塌。應該為截水溝設置出水口,把水排出山溝。
筆者在文中對市政道路的路基設計進行了系統的分析和全面的探究,而通過本文的闡述,我們會發現市政道路的路基設計和其他工程項目不同,其具有系統性強、綜合性強的特點,實際開展過程極為繁雜,而且施工路基的設計和施工過程會受到內部、外部諸多不確定性因素的影響和制約,而路基設計的重要性同時又是很明顯的,路基的設計質量直接關系著道路的整體施工質量。所以設計路基的時候我們一定要嚴格遵循相關規定和標準,并盡最大努力使業主的需求得到滿足。在這樣的基礎上,路基施工質量、施工進度、施工的安全性以及施工效益都會得到最大程度的保證。除此之外,市政道路工程施工的施工場地不是十分廣闊,所以這就加大了路基施工的難度,對此,我們應該采取恰當而合理的路基設計方案和施工方式。
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