摘要:摘要:路基路面是構成公路線形主體結構密不可分的主要組成部分,其中路基是主要的承受和滿足汽車荷載的重復作用和經受各種自然因素的長期侵蝕,沒有穩固的路基就沒有穩固的公
摘要:路基路面是構成公路線形主體結構密不可分的主要組成部分,其中路基是主要的承受和滿足汽車荷載的重復作用和經受各種自然因素的長期侵蝕,沒有穩固的路基就沒有穩固的公路。所以,對于路基的設計是非常重要的,本文就路基的設計原則展開探討。
關鍵詞:路基設計,基本內容,具體方面
一、路基設計的基本內容
一般路基是指在一般(正常)工程地質條件下修筑填挖高度不超過設計規范或技術手冊所允許的范圍,為了保證路基的強度和穩定性,必須在路基設計之前做好全面工作和調查研究,充分收集沿線地質、水文、地形、地貌、氣象、地震等設計資料。山嶺、重丘區的路基設計,應根據當地自然條件,特別是工程地質條件,選擇適當的路基橫斷面形式和邊坡坡度。沿河及受水浸淹路段的路基邊緣高程,應高出路基設計洪水頻率的設計水位加壅水高、波浪侵襲高,再加安全高度0.5米。分離式路基應處理好與整體式路基的相互銜接和邊坡的防護,設置完善的排水設施,并與自然景觀相協調。
路基設計應根據公路的性質、等級和技術標準,結合當地的自然條件,擬定正確的設計方案,作為施工的依據。
路基設計的具體內容包括以下幾方面
1做好沿線自然情況的勘查工作,收集必要的設計材料,作為路基設計的依據,如:沿線地區地質、水文、地形、地貌及氣象等材料。
2根據路線縱斷面設計確定填挖高度,結合沿線地質、水文調查資料,進行路基整體工程設計。一般路基可根據規范規定,按照路基典型斷面直接繪制路基橫斷面圖。對下列情況,需進行單獨設計:工程地質、水文地質復雜或邊坡高度超過規范規定的路基高度;修筑在陡坡上的路堤;在各種特殊條件下的路基,如浸水路堤、采用大爆破施工的路基及軟土震害嚴重地區的路基等。
3根據公路沿線地下水和地表水的深度及流水情況,進行排水系統的設計,以及地面地下排水結構物的設計。
4路基防護與加固設計,包括坡面防護、沖刷防護與支擋結構物等的布置與設計計算。
5路基工程其他設施的布設與計算,如取土、棄土堆和護坡道等。
二、路基設計的具體方面
1.基底處理
基底為水田、水塘時,視情況采用排水疏干、挖除淤泥換填滲水性材料填筑等措施。一般情況下盡量少占魚塘,對占用的魚塘或水塘,填方基底可能積水或者仍能利用的水塘,設置施工圍堰,清淤后填片石至塘坎;對于已廢棄的水塘則采用排水疏干、挖淤換填硬質巖棄碴或滲水性材料等措施,除采用以上措施外還要保證壓實度。對路塹上方的魚塘或水塘,原則上予以廢除,還相應加強邊坡支擋與防護措施。另外,一般溝渠的改移,需要根據外業調查的水文、地質等資料及鐵路主體工程的位置,綜合考慮確定其改移位置。改移斷面一般根據流量計算確定并不小于原溝渠截面,兩端與原溝順接。對復雜的較大的改移溝渠,根據水文資料,采用1/50洪水頻率進行必要的水力計算并加0.2m的安全高確定改溝截面尺寸。
2.路堤
一般設計路堤邊坡高度控制在15m以內,填料缺乏地段或填料性質較差地段路堤邊坡高度控制在10m以內,軟土地段或其它地基不良地段路堤邊坡控制在8m以內。高路堤路基面按《路規》第6.2.3條要求加寬,沉降比統一采用0.02,并在邊坡中部留不小于2.0m寬的邊坡平臺。當采用軟質巖填筑路堤時,路堤邊坡采用土工格柵分層加固結合骨架內液壓噴播植草等防護措施。采用硬質巖巖碴填筑的高路堤,在變坡點處一般設2~3米寬平臺,邊坡采用骨架護坡后,回填客土后液壓噴播植灌草護坡
3.路塹
路塹是常見的幾種橫斷面形式,有全挖路基、臺口式路基及半山洞路基。路塹的開挖,破壞了底層原有的天然平衡狀態,所形成路塹的穩定性,取決于開挖底層的地質和水文條件所決定的挖方邊坡高度和坡度,當挖方邊坡的高度超過20~30m時,應根據工程地質法對其穩定性進行分析,對其邊坡進行設計。路塹設計要點是排水,排水是保證其穩定性的重要內容。并且不得超挖挖方路基。
路塹高度小于3米邊坡均直接撒草種防護;路塹高度大于3米均采用人字形骨架植草護坡。
路塹設計,主要是確定邊坡形狀和坡度。路基邊坡穩定性和當地的工程地質、水文地質和地面排水條件有關,地貌和氣候等 因素對其穩定性也有很大影響。自然坡體極其復雜,一旦路基開挖后,邊坡就大面積暴露于空間,破壞了自然形成的平衡,裸露的邊坡在外部自然因素的作用下,物質發生變化,導致風化加劇,坡面受到浸濁,容易失去穩定,因此,確定邊坡的形狀和坡度應根據當地的自然條件,巖土的性質、邊坡高度,并參考當地穩定的 自然 山坡和人工坡的坡度,結合采用的施工方法等 因素考慮確定,要權衡利弊,綜合考慮,力求合理
路塹邊坡形狀的選擇二挖方邊坡的形狀,通常有直線形、折線形和臺階形三種(1)直線形
是指從坡頂到坡腳采用單一坡度。當邊坡高度不大、巖上性質相同、風化破碎密實程度相差很小時,宜采用此種形式。它施工簡單、方便。
(2)折線形是指自上而下按巖上性質的差異而采用不同的坡度。當挖方高度范圍內巖土性質及破碎或密實程度差別顯著時,宜采用適應于各 自穩定性要求的上陡下緩的折線形邊坡。變坡點設在使部坡度的潛力充分發揮的高度處,或者設在巖土性質的變化處。變坡點不應設置過多,一般以一次為佳,免得施工難以控制,而且變坡點附近容易受到坡 面水的沖蝕。
(3)臺階形獷是指在邊坡中部或者巖土層分界處設置一平臺。平臺設置一向外的橫坡,以利排水。設置平臺的優點是可以提高邊坡的穩定性,減輕坡面水的沖刷攔擋一方坡面剝落下墜的碎屑,便于施工。
4.路基坡面
(1)泥巖、泥巖夾砂巖等易風化剝落的軟質巖層或風化破碎的硬質巖層路塹邊坡,當邊坡高度大于3m時,邊坡因地制宜采用截水骨架護坡,骨架內采用液壓噴播植草、噴混植生,干砌或漿砌片石護坡、噴錨網護坡、框架梁護坡或護墻等措施,單級變截面護墻其高度原則上不大于12m,超過時設平臺,分級砌筑,等截面護墻高度原則上不超過6m,H<3m時,采用液壓噴播植草進行邊坡防護。
(2)土質路塹邊坡,當邊坡高度H≥3m時,采用截水骨架內液壓噴播植灌草護坡,H<3m時,采用液壓噴播植灌草進行邊坡防護。
(3)土質路堤邊坡,當邊坡高度H≥3m時,采用截水骨架內撒草籽間種灌木護坡;H<3m時,采用撒草籽間種灌木邊坡防護。當路堤邊坡高度≥6m且路堤本體填料為非硬塊石時,邊坡采用平鋪土工格柵分層加固
5、路基寬度
路基寬度為行車道寬度,與其兩側路肩寬度之和。當道路有中間帶、加(減)速車道、爬坡車道、緊急停車帶、錯車道時,均應計入這些部分的寬度。路面的寬度應根據設計交通能力及交通量的大小而定,一般每個車道寬為3.50~3.75m技術等級高地公路及城鎮近郊的一般公路,路肩寬度盡可能的增大,一般為1~3m,并鋪筑硬質路肩,以保證路面行車不受干擾。各級公路路基寬度按《公路工程技術標準》的規定進行設計。
6、路基高度
路基高度是指路堤的填筑高度或路塹的開挖深度,是指路基中心線除設計標高與原地面標高之差。
路基高度的設計應使路肩邊緣高出路基兩側地面積水高度,同時還要考慮地下水、毛細水和冰凍作用,不致影響路基的強度和穩定。
新建公路的路基設計標高確定時,首先為保證路基的穩定性,應盡量滿足路基的最小填土高度的要求,并考慮設計洪水位的影響。
三、總結
路基在公路使用承擔了最主要的負重的,路基的質量影響著公路的使用壽命,所以在路基設計中要加倍注意,尤其是一些特殊地基的處理設計。除此外,施工中各個階段的管理和后期的養護也同樣重要。