公路路基设计研究与分析

时间:2022-06-23 10:40:55

公路路基设计研究与分析

摘要:随着我国交通事业发展迅速,公路路基设计技术不断提升。下文主要对公路路基高度的合理设计、路基排水系统设计、路基边坡中的骨架植物防护设计以及软土地基路段的路基加固设计进行了论述。

关键词:公路路基;设计;问题

中图分类号: U213.1 文献标识码: A 文章编号:

0概述

在在公路工程中通常会出现软土地基路段,如果设计不当,往往会造成路基在施工时或运营后出现不同的沉降,而当局部沉降量较大时,就会发生路堤滑移、路面沉陷等病害,从而严重影响公路的通行状况,因此,在公路路基设计中必须对其采取行之有效的加固处理方法;而对于路基的边坡而言,骨架植物防护以其良好的防护以及绿化和美化效果,再加上施工方便及适用范围广等优点。所以,做好公路路基的设计显得越来越重要。

1路基高度设计

路基的高度是指路基的开挖深度以及填方高度,也就是设计标高到原地面的标高的差值。由于路基的高度直接关系着路基的稳定性以及其使用年限,所以对于路基的高度也是设计的一个重点。

根据所建公路的级别的不同,路基的高度应达到相应的规范要求,并应高于相应的技术规范。路基的设计高度必须和其所在环境土质的承受能力相适应,众所周知,公路在建设完毕投入使用之后的一段时间内,经常会出现凹陷或者是凸起,甚至会出现严重开裂的现象。这些现象的发生大都与公路路基的设计高度有着直接的关系,路面凹陷开裂的原因大部分都是由于路基土质松软,地下水含量较多,导致路基出现一定程度的沉降。就此现象,就是由于路基高度设计过高,没有充分考虑地质及地下水的影响,造成路基重量过大,超过了地面的承载力。因此,在公路设计中,路基的高度应是首要的考虑因素,应进行合理的设计。

2 路基排水系统设计

公路路基的稳定性以及其使用寿命通常都是受地下水和地表水的影响。这种影响不受地域的限制,不论是海拔较高的山区地带还是在海拔较低的平原地带,其所建设的公路路基都会受到地下水以及地表水的影响。此外,在海拔较高的山区,公路路基受影响较为严重,因为山区的植物比较茂盛,树木较多,有很强的蓄水能力,因此,其地下水含量很大。所以要做到在山区修建公路的话,就必须做好路基的排水系统的设计和施工,如此一来,就能够保证山区公路的安全稳定,并且还可以延长其使用寿命,减少事故的发生。

2.1 路面雨水的排水设计

对于路面的排水,看似简单,其实非常重要。前文已经提到,路面积水会给车辆造成不可估量的影响,因此,做好公路路面的排水系统也是至关重要的。就现代公路设计施工中,路面的排水设计非常简单,其只需要在公路路面铺设时,将路面的中间铺设的比路面两边稍高即可,保证路面有一定的坡度,使雨水落下后能够很顺利的向路面两边流去。

2.2路基中间隔离带的排水设计

路基中间隔离带的排水一般用在城市道路以及高速公路上。为防止路基中间积水,造成路基含水量增加等情况,一般在路基中间的隔离带下面铺设防渗材料,之后在防水材料的两侧安装排水管道,将路基中间的雨水及时的排到路基两侧的排水沟中。

3 软土地基路段的路基加固设计

3.1固化剂法加固设计

对于软土地基的加固有很多的设计方法,其主要是根据不同地域的不同的软土地基的状况来进行合理的选择。固化剂法加固设计是软土地基加固的一种设计方法。其主要用于当高填方路段的地基是软土时,并且其填料的数量不大,那么就可以在原来的填料中加入一定的固化剂进行处理。此外,对于软弱土层的加固,为避免出现公路路基的沉陷,最好采用的方法是粉喷桩法,其主要是通过在软土地基中发生一系列的反应,在原来的软土地基中形成刚度和强度都很大的桩体,并使桩体周围的土质也得到相应的改变。以桩体和其周围土体来共同承担路基的上部荷载。常用的加固措施还有压力注浆法,这种方法的最大特点就是能够对软土地基进行大面积大方位的加固,比前两种方法较为实用,是软土加固中首选的方法,不过在特殊情况下还是得采用前两种方法。

3.2 粉喷桩法加固设计

当公路的局部路段(10m 以内)地基为软弱土层时,为避免出现路基的沉陷,较为理想的一种方法就是采用粉喷桩法。粉喷桩是通过在软基之间发生一系列的化学和物理反应,从而在原地基中形成了刚度和强度较大的桩体,与此同时,也使得桩周围的土体性质能够得到改善,从而由桩体与桩间土体形成的复合地基来共同承担外来荷载。而采用粉喷桩法加固路基应当认真调查软土地基的情况,并认真做好粉喷桩的设计(桩距、桩径、桩身强度、固化剂掺入量、土样含水量、粉喷桩龄期等)。由于粉喷桩处理软基属于隐蔽工程,且通常是昼夜施工,因此应当格外注意做好粉喷桩的质量控制。

3.3 压力注浆法加固设计

压力注浆法是根据电化学、气压或液压原理,采用注浆管来将浆液均匀地注入地层中,通过浆液以挤密、渗透和充填等方式来占据岩石裂缝中或土粒间的空间,并经人工控制一定时间之后,该浆液可将原来松散的裂隙或土粒胶结成为一个强度大、结构新的整体。其注浆的机理主要有压密注浆、劈裂注浆和渗入性注浆三种。压力注浆法设计主要包括浆液浓度、注浆压力、注浆量、注浆次序等内容,而如何控制和选择浆液浓度和注浆压力等因素,则是压力注浆法设计中首先要解决的问题。注浆压力是保证压力注浆施工质量重要因素之一,假如压力过小,则浆液射流达不到预计的范围,导致扩散半径小,并易形成空白区;而假如压力过大,则又会破坏路基的原结构,冲垮边坡或抬升路面,还可能会使浆液沿着路基的薄弱部位冲出,从而达不到注浆的目的。所以在进行大范围注浆前,必须先进行试验,并根据注浆段的路基类型,再结合单孔注浆量来选择合适的注浆压力。而浆液浓度根据经验通常采用水灰比1∶1较为适宜,当黏土路基的密度较大时,可以适当增大水量,从而使稀浆能够更充分地进入黏土路基当中。

4路基边坡中的骨架植物防护设计

由于雨水和日常风沙的作用,路基边坡的土往往会随着雨水而流失,因此就需要对路基边坡做一些必要的防护设计,也就是所说的骨架植物防护设计。对于路基边坡中骨架植物的防护设计,根据其使用情况的不同,主要有三种防护设计。

对于坡度较缓的边坡,主要可以采用浆砌片石边坡骨架植物防护设计,这种防护设计能够防止路基边坡受到雨水的侵蚀,还能够避免由于雨水的作用而在边坡上形成沟槽。另外,当骨架中的植物长起来之后,能够依据人们的主观想象,设计出不同的花形和颜色,具有很好的视觉感官,给人以美的享受。如果边坡是强风化的岩石路堑,且坡度较缓,最好使用多边形预制混凝土空心块边坡植物防护设计,这种设计对边坡土体有很好的加固作用,能够提高边坡的抗雨水侵蚀以及路基的稳定,并且造型美观,设计施工速度快。是路基边坡高度一般的路堑坡面的防护设计的首选。对于土质的边坡以及坡体中无风化破碎、无不良结构面的岩石路堑的边坡,最好使用锚杆混凝土框架边坡植草防护设汁。这种防护设计更大程度上加强了路基的稳定性,形式简单,但组合方式丰富多样,建成后能够取得很好的效果。

5 结束语

现阶段公路路基病害频发,对日常交通造成了很大的不便,甚至造成事故,危害人们的生命安全。公路路基的质量直接决定了道路质量的好坏,也决定着车辆行驶时人们的舒适感。因此,在公路的建设中,路基的设计是很重要的一方面,应进行重点设计,并对路基建设中出现的问题及时的处理,如此,才能铺设出高质量的路基。

参考文献

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