蔡小乎
(浙江數智交院科技股份有限公司,浙江 杭州 310006)
當前我國城市的車輛保有量不斷增加,人們對出行的要求也越來越高,從而對道路質量的要求不斷提升。很多城市的路基設計不夠合理,居民乘車出行的體驗較差。具體的原因是目前市政道路設計的過程中抓不住重點,設計相對隨意,造成了路基設計的不合理,嚴重影響了路面的暢通和影響人們的出行[1]。為了逐步解決這個問題,充分研究和改進城市建設中的路基設計非常有必要。對此,本文圍繞市政道路路面結構及路基設計展開了詳細的探討。
市政道路作為重要的民生項目,是保障經濟發展的重要基礎支撐,所以市政道路的質量成為城市建設的重點問題。在施工之前的設計階段,應該充分研究道路鋪設時所選用的材料,測定所選擇材料的強度、硬度以及彈性模量等參數,選擇能夠滿足設計需求的材料進行施工,這是保障質量的有效途徑。但是材料的選擇并不是不計成本,在選擇合適的材料時應兼顧經濟需求,尤其是在大規模的道路鋪設項目中,材料的用量非常之大,如果成本超出預算,很可能導致整體工程的實施效果不盡人意。
組合設計是路面層設計時的另一個關注重點。在實際施工過程中,瀝青混凝土面層的施工質量與組合設計的優劣有很大關系。當道路表層因為承受來自上方車輛的壓力發生變形時,會導致道路中層的抗裂性能發生改變,為了使道路能夠應對更加多樣化的使用情景,在道路設計的同時應充分考量路面結構,在最大程度上保障道路運營過程中車輛的安全性。此外,在施工的過程中嚴格執行設計參數。下面列出一個經過實踐檢驗的道路路面層組合設計案例,具體如表1和表2所示。

表1 路面結構組合設計方案(機動車道)

表2 路面結構組合設計方案(人行道)
市政道路往往會通過很多重型車輛,這對道路的載重能力提出了較高的要求,為了滿足更高的載重要求,設計人員往往采取加厚路面設計的方式。從道路設計的角度分析,確定道路厚度時要綜合考量成本和載荷兩方面的因素,并不是厚度越大質量越好,厚度大的道路自重一般較大,很容易發生沉陷等事故。在計算道路未來的載荷之后,平衡成本選擇一個合適的厚度對于設計和施工有著非常大的指導意義。厚度過大或者過小都會對道路的質量造成不利影響,同時導致成本的浪費。為此,在計算道路厚度的時候盡量優化計算機制,引入電子計算機系統,創建道路載荷模型,由計算機根據相應的道路運營數據計算出道路所需要承載的載荷量,設計人員再以此為基礎設計道路厚度。這樣既節省了人工和施工成本,而且提高了設計效率和準確率,在設計過程中給道路質量打下良好的基礎[2]。
市政道路設計過程中,應該更高優先級地考慮排水設計,尤其是南方城市,每年有相當長一段時間的雨季,降水量往往較大,給城市交通的排水工作帶來了很大的負擔,為了保障市民的行車安全,必須盡快在雨水天氣將雨水排至地下管道中[3]。現階段一般采用斜坡設計,使雨水通過重力的作用流向城市地下管道,具體為單坡或者雙坡設計,單坡顧名思義是將道路的一側墊高,使雨水向低側流走,雙坡則是將道路中間墊高,雨水向道路兩側流去。單坡的設計更加適合相對較窄的路面,施工難度較小,并且路面會更加平整,方便居民出行,雙坡設計更適用于城市主干道等較寬的道路,這樣可以增加排水效率,將路面積水更快送至地下管道。除了路面坡度的設置,設計排水口時還要仔細考量布置間距,不能安排得過近,否則會導致成本浪費,但也不能過遠,使雨水無法有效排出。
人行道的設計工作和車行道的設計有些許區別,人行道設計工作中充分考慮行人在雨天行走的情形,盡量避免路面積水流向車行道,對行車安全造成威脅,同時人行道兩側設立擋土墻,因為大面積的積水影響市民步行前進,擋土墻的設計可以有效提升車行道和人行道的安全性和便利性。
市政道路設計的過程中應該考慮的因素還有路面的特征。在鋪設路面時,首先在面層和基層之間鋪設乳化瀝青,以起到防水作用,使從面層滲下的雨水順著封層順利排走;其次根據縱橫兩方面的坡度來施工結構層,這個過程中,每個不同的路面層都應形成合理的高度落差來順利排水。最后,針對雨水量積累較多的區域,專門設計縱橫坡度來解決其排水問題,具體的操作方法是在結構層以下設置專門的排水層。通過設計路面坡度盡可能增強路面應對雨水天氣的能力。
市政道路建設中,為了兼顧綠化設計,往往在路邊建立綠化帶,綠化帶的功能非常多樣,除了增加城市綠化水平、阻擋灰塵之外,綠化帶本身具有一定的排水能力,因為綠色植物的存在,土壤保持著較好的松軟程度,降雨可以有效地通過土壤下滲,豐富地下水源。對于降雨量較大的情況,綠化帶可以很好地存儲降水,減輕給排水系統負擔,但是在綠化帶設計的工作中要注意盡量避免給路面排水走向造成阻礙,防止因為綠化帶導致本排向管道的雨水被阻擋,設計綠化帶的分隔帶時做好雨水的導向,因為綠化帶的滲水和儲水功能有限,所以應盡可能將更多的雨水向管道引導[4]。
路基作為整個道路鋪設最先開展的工作,其質量直接影響到道路鋪設完成后的整體功能,在路基建設的過程中必須充分考慮到各方面因素,如道路等級、道路所處地區水文情況、道路使用年限等[5]。在設計施工方案的過程中,通過對上述因素的綜合考量和協調提出具體的方案,盡量將各種因素合理融入設計中,使最終的設計方案滿足道路的使用需求。值得關注的問題是,在道路設計的過程中,應盡可能參照當地已建成道路的設計方案,對其充分研究,為當前工程提供參考。同時站在經濟的角度上控制成本,在成本預算允許的情況下進行路基建設,還要周密詳實地做好自然環境的調查工作。
通常路基防護手法主要有兩種,第一種是利用填方路堤邊坡的設計方案,這種設計方案有利于道路與景觀更好地融合,在對道路路基有效防護的同時盡可能保證道路周圍的美觀,防護的方式更加靈活,可在設計工作中結合多種模式實現其功能[6]。在所處海拔較低的位置,填土邊坡可以通過種植綠化帶的方式來實現防護的目的,這種防護方式的效果非常可觀。另外一種防護方式是指用路塹邊坡的防護方法,這種防護方法主要適用于路基穩定性相對較差的路段,通過這種防護方式拓寬路基所在平臺,起到增加支撐的作用,具有良好的固定效果。
綜上所述,本文論述了有關路面層、排水設計和路基設計的相關理念,這是當前道路設計和施工工作中繞不開的幾個話題。此外,在選材的過程中,不應一味追求材料的各項技術指標,如果合適的成本范圍內可供選擇的材料不能滿足設計需求,則通過對材料施加添加劑的方式,達到增強材料性能的目的,這樣既能節省成本,又能達到設計的強度指標,最終確保項目取得良好的社會效益和經濟效益。