藏世超 (安徽省綜合交通研究院股份有限公司,安徽 合肥 230001)
隨著我國經濟的飛速發展和人們生活水平的日益提高,無論是人們出行還是貨物運輸等,均對我國的公路交通建設表現出越來越高的需求。但是,我國的公路建設質量并沒有相應程度的提升,因此導致我國的公路交通建設不斷出現各種各樣問題。這不僅表現在我國的公路使用壽命急劇縮短,更重要的是影響大眾的出行便利甚至生命安全。面對頻繁出現的公路交通質量問題必須要認真看待,特別是公路路基設計中存在的問題必須予以重視。
路基作為公路建設的重要環節,其穩固性是決定公路質量的基礎,對于公路的使用壽命也同樣發揮著重要性的影響作用。然而,在當前的公路的實際應用過程中,道路塌陷、路基下沉等現象屢有發生,特別是針對交通流量偏高的路段,經常出現塌方或者維修的現象存在,極大的影響了大眾出行的便捷性。導致路基穩固性不足的原因主要分為3個方面:一是在公路施工設計之初未能針對當地地質環境進行科學的勘察與分析,進而導致該路段的路基設計出現問題;二是由于在路基的加固施工過程中未能嚴格按照道路施工質量的要求進行,路基夯實程度不足,進而導致其所能容納的承載力出現不足;三是路槽的下挖深度不夠,導致路基所能承受的承載力減弱。以上三個因素共同作用影響路基的穩固性。
路基高度受路槽的深度和路面水平高度兩部分構成,路槽的下挖深度影響的是路基的穩定性,而路基的水平高度則影響的是道路積水問題。路槽的下挖深度越深,路基的穩固性越高。路基的水平高度受道路周圍建筑及排水系統的共同影響。通常城市道路交通中出現的路中積水或者路邊積水均是由于路基高度設計不足導致。路基中間的高度偏高則會導致雨水向道路兩邊沉積,而此時如果排水系統位于道路中央則難以起到較好的排水效果,影響路邊行人的同行。而道路兩邊路基設計偏高則又會導致雨水向道路中間位置沉積,影響交通車輛的通行。甚至部分路段整體設計偏低,導致雨水季節全線不能通行的狀況存在。
軟基鋪設的土石是影響路基穩固的重要因素,因此在進行土石材料選擇時需要進行合理的分析與設計。當前公路路基選取的鋪設材料多以砂土和粘性土為主,二者雖然均能起到穩固路基的作用,但是穩固效果有限,對于重載大車出沒或者交通流量偏高的路段并不適用。其次,不同路段或者同一路段不同地質性質的區域,其對鋪設軟基土的性能要求不同,不可一概而論,不能為了降低施工成本而選取與改段地質不匹配的劣質土石作為軟基材料,否則軟基鋪設質量不達標同樣會造成道路工程的二次返工,進而影響道路的施工建設成本。
路基排水問題是影響城市交通通行的重要影響因素,且其不僅僅是夏季雨水量過大導致的雨水沉積問題,更嚴重的是排水系統設計的不足還會影響城市水流的使用,并最終影響公路的返工建設。城市的排水系統主要包括兩個方面:一是地下水的排水問題;二是河流水的排水問題。如果該城市位于山區地帶,其還會涉及到邊坡排水的問題。地下水和河流水是城市用水的兩大重要來源,如果路基建設影響到水流的正常流通,則會給人們的生活帶來嚴重影響。雨水的沉積對于交通的擁堵和使用壽命也會形成重要的影響作用,因此城市路基的排水問題同樣需要設計者高度重視。
路基的穩固性是導致路基塌方等現象的重要影響因素,對于路基穩固性的加強主要從以下4個方面解決。
①選擇合理的路基加固方法。
路基加固的方法有很多,比如復合地基法、排水固結法、夯實法等,且各種方法所應用的環境及方式又存在差別,因此在進行路基加固方法的選擇時要與該路段的地質及周圍環境相匹配。在進行路基加固之前,首先對該路段的地質及環境進行細致調研與分析,勘察每一路段的地質環境及地質性質,進而選取與該路段相匹配的路基加固方法。
②嚴把路基穩固質量關。
在選定科學合理的路基穩固方法之后,還需對路基穩固的效果和質量進行科學檢測,以保證其能夠達到長久穩固路面的質量標準,避免在實際施工操作過程中“偷工減料”行為的存在。
③加大路槽深度的下挖。
路槽的下挖深度與路基的穩固性之間存在著一定的正比關系,因此可以采用加大路槽深度挖掘的方式提高路面交通的承載力。但是該方法并不具有普遍性,具體還要根據不同交通路段對路基穩固性的要求以及地質環境的勘察而定。
④選用合理的軟基鋪設材料。
軟基鋪設材料的選擇對路基的穩固性具有較大的影響作用,因此需要對不同鋪設軟土的材料性質進行充分的了解和掌握,進而在不同的鋪設路段進行合理的選擇與應用。通常穩固性較高的砂性土和重黏土是比較理想的軟基鋪設材料的,但是其造價成本偏高,這一點也需要進行綜合考量。
路基的高度設計同樣是影響公路正常使用的重要影響因素,因此在進行路基高度的設計時也需要充分考慮,主要從以下3個方面進行。
①充分考慮城市排水問題。
由于路基高度與城市排水存在重要的相關性,因此在進行路基高度設計時需要重點考慮夏季排水的問題。首先對施工路段與已完成路段進行高度匹配,避免大路段積水現象的發生;其次,將該路段的高度設計與排水系統設計進行綜合考量,避免路中或路邊大面積積水問題的發生。
②充分勘察地質的承載力。
由于路基及地質承載力的限制,因此在進行路基高度設計時要對該段地質的承載力進行考察,盡量降低路面高度對路基及地質的承載力要求。特別是針對地下水源充足的路段,對于路基高度的設計尤為注意。
③充分考察周圍環境。
路基的高度設計不僅受城市排水和地質承載力等因素的影響,其同時還會受到周圍環境,比如橋梁、洪水、泥石流等因素的影響。因此,在進行路基高度設計時需要綜合考量周圍可能存在或經常性發生的外在影響因素,保證其在特殊環境下依然能夠正常使用。
水流問題與城市居民的日常生活息息相關,因此在進行路基設計時要充分考慮城市的排水系統,主要分為以下2個方面。
①準確掌握水流的位置、流向和流量。
路基建設影響著地下水流的流動,同時水流的流量又會反作用于路基的穩固性,因此在進行路基建設時需要對地下水的位置、流向以及流量等因素進行準確掌握,進而在此基礎上對路基建設進行合理規劃與設計,盡量保證相互之間不受影響。
②添加防滲層設計。
由于地下水流會影響到路基土壤的含水量和濕度,因此在地下水源充足且流動性較大的路段,可以通過在路基與路面之間添加防滲層的方式降低地下水源對路基的影響,進而保證路基的穩固性和承載力。
路基設計的合理與否直接影響著公路的正常使用和使用壽命,因此在公路建設過程中應當對路基的設計工作予以充分的重視。但是由于不同路段地質以及周圍環境的復雜性給路基的設計工作增加了難度,在進行不同路基的設計施工過程中需要根據實際情況進行區別對待,尤其是注意加強對路基地質、交通流量和地下及周圍環境的勘察,并在此基礎上提出與該段路基相匹配的設計方案,進而保證路基設計的科學性和合理性。