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公路路基路面設計范文1
1 公路路基路面設計中軟基處理概述
1.1 公路路基路面設計中軟基的處理原則 在軟基處理之前,要做好施工地段的勘查工作,充分掌握施工地段的軟土地質情況,根據不同的實況選取相應的處理措施,尤其是地質復雜的施工地段,施工時要進行分區管理,根據不同分區的情況實施不同的軟基處理方案。施工管理人員依據施工現場的實況,制定經濟合理的施工方案,并且要及時整理出詳細的軟基處理所需的機械設備、物資以及相應人員的資料以備用。在進行軟基處理時,施工管理人員應隨時關注當地的天氣狀況,應盡量選取天氣晴朗時進行施工,保障施工期間的天氣狀況符合施工需求。另外,軟基施工人員在進行施工時應嚴格執行相關的技術和操作規范、施工工藝及方法,科學安排施工工序,引進先進的施工機械設備,從而有效的縮短施工工期。
1.2 公路路基路面軟基處理注意事項 一是合理控制填筑土層的厚度。軟基處理中一個重要環節就是填筑作業,要想保障填筑質量就要對填筑土層的厚度進行合理地控制。在進行填筑作業時,填筑厚度必須符合施工工藝,否則需要將多道施工工序進行返工,例如填筑時厚度過大,就會增大平整和碾壓作業的難度系數,從而使路基的穩定性得不到有效的保障,延誤工期的同時增加了工程的成本,降低了工程的整體利益。二是加強對石灰原料的管理。公路工程建設施工過程中最為常見的材料就是石灰,在進行軟基處理時,要對石灰做充分的消解,以防在碾壓作業完成后遇到雨水天氣導致石灰自然消解,造成路基的膨脹影響路面的平整度。另外,還要對石灰的存儲進行科學的管理,石灰具有易受潮的特性,因此不宜儲存時間過長且儲存時要注意對其進行覆蓋保護,以免軟基處理時用到性能降低的石灰材料,對軟基處理的質量產生影響。三是過濕土的含水量控制。當軟基處理施工遇到雨季且過濕土的含水量>30%時,會嚴重影響公路路基的穩定性。在軟基處理施工時氣溫較高且公路路基相對較干燥時,也不能忽視內部的含水量,對其進行翻曬粉碎后再進行回填作業,防止過濕土含水量較高對路基施工質量產生影響。
2 不同部位的軟基處理策略
2.1 路塹處 在進行路塹處的軟基處理時需要對路槽內的濕土進行掘挖,挖出后在濕土中加入適量的生石灰,之后使用攪拌設備對其進行翻轉攪拌,攪拌完成后需要對其進行悶料作業,大概悶料一天左右再次攪拌,然后在進行一天左右的悶料后加入一定比例的生石灰再次攪拌悶料,如此作業是為了充分溶解濕土和生石灰。在測定土壤中的含水量符合施工標準后,按照設計規范采用挖掘機對土壤進行鋪撒,要保證路槽內的土壤鋪撒均勻,雖然路槽內的土壤濕度已符合標準但為了保險起見還是要再加入適量的生石灰,并對土壤進行再次翻轉攪拌以及粉碎,進一步確保路塹處的土壤符合施工設計標準。為了保證壓實度要使用壓路機對其進行碾壓,碾壓作業需要在以上所有的工序完成后再進行。
2.2 路堤處 在對路堤進行填充作業時需要注意的是要分層進行。逐層進行土壤填充,每填充一層要翻曬、粉碎、壓實,且要保證每層的壓實度以及碾壓均勻,直到符合驗收標準才可以進行下一道工序。部分路段較干燥且施工期間雨水較少,則土壤的含水量就會偏低,這種情況下就無需填充白灰可直接翻轉碾壓,需要注意的是土壤顆粒的直徑要<50mm,同時要使用重型機械對其進行碾壓以保證較高的壓實度。
2.3 含水量較高地段 對于測量路段含水量較高時,需要對此路段進行土壤晾曬,前期處理工作要對此路段進行土壤開挖晾曬,當土壤經過晾曬后含水量滿足施工要求時,在施工路段將晾曬好的土壤重新填充,然后粉碎土壤使土壤的顆粒直徑<50mm,方可進行后面的施工工序。如需重復以上工序則可以在土壤中加入適量的消石灰,并對其進行粉碎攪拌使土壤和消石灰充分溶解,之后使用壓路機碾壓且保證壓實度。所有的工序應在一天內完成,以防出現別的意外情況,例如遇到雨天時,要采取防雨保護或者搶壓措施,以降低雨水對路基造成的損壞。
2.4 摻入石灰尚未碾壓路段 在施工期間遇到陰雨天氣時,一定要做好摻入石灰尚未進行碾壓路段的防護措施,在進行及時搶壓的同時做好覆蓋保護。雨水的澆灌將會使尚未進行壓實碾壓的路段滲入大量的雨水,對路基造成一定程度的損壞。覆蓋防水布在雨停后要及時撤掉,及時對土壤翻曬及粉碎,如果發現雨水對路基的影響較為嚴重,就需要對受損的基土再次進行重新填土、攪拌、碾壓等作業。
3 軟基處理方法
第一,換填法。換填法是軟基處理施工中一種較為常用的方法,在深度為3m左右的軟基處理中較為適用,換填深度會受到路基承載力的影響。此種方法的施工可以采用機械設備或人工施工方式進行土壤挖除作業,采用的換土材料一般為強度較高的砂?;蚴钦承酝?。在填筑彈簧土或是軟土時,有的施工單位還會采用石頭作為填筑材料,避免出現軟彈的問題,然后再進行填筑的作業,進一步提升路基的穩定性。第二,石灰淺坑法。石灰淺坑法的主要作用是降低路基中的含水量,將滲水及時的清理干凈,進一步保障路基的穩定性。此外采用石灰淺坑法時可以在坑內加入一些石灰,防止出現彈簧土地。第三,排水砂墊層。排水墊層指的是在軟基頂層設置一個排水層,以保證軟基的滲水可以及時有效的排出,提升路基的整體穩定性。隨著填土施工的逐步推進,路基的負載量逐漸加大,導致軟基的滲水因固結作用日益增多,而排水墊層的設計有效的解決了此問題。
4 結束語
總之,整個高速公路是依靠路基、路面支撐起來的,路基路面的好壞直接影響到人們在此公路上行車的安全。故此,加強路基路面設計中軟基處理,降低軟基問題對高速公路正常運行帶來的影響,保障公路的質量,從而更好的促進公路交通事業的良好發展。
參考文獻:
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公路路基路面設計范文2
高速公路路基路面病害種類繁多,其成因多種多樣。其中,最主要的一項就是地下水和地表水的侵蝕造成的路基沉陷坍塌,這不僅降低了路基和路面的承載力,也在很大程度上減少了路面使用壽命、降低了路基的穩定性。因此,排水設計就成了重中之重。
1路基排水及其排水系統的分類
按照不同的水源,對路面路基造成影響的水流主要是地下水和地表水這兩類。
地下水的來源主要有以下幾個。
(1)地面下的第一個隔水層上的含水層里的潛水。(2)在可溶性巖層裂縫中的和溶洞里的巖溶水。(3)從地面滲下來的還沒到達局部透水層或者隔水層的流水。(4)沿著基巖的上部的裂隙流動的裂隙水。(5)位于裂隙的發育破碎沉積巖里的層間裂隙水。
地表水的來源主要有:(1)沿水道流來的橫貫路基的河流、溪流。(2)雨雪降落到路面路基上而形成的地表徑流。(3)由上方的地面回流到此的徑流。
2水對路面的破壞機理
高速公路路面的造成損害的主要是地表水。地表水通過瀝青的中央分隔帶、空隙、縫隙等進入路面的內部結構,其內部各結構層的材料由于水的浸泡,增大變形、強度降低、承載力也明顯下降,因而無法承受車輛荷載的作用,從而導致路面的早期損害。除此之外,在溫度縮脹和荷載的反復作用之下,在其內部形成高動力的水流,這會對路面的混合料產生沖刷從而導致瀝青膜逐漸剝落,因而路面的強度會逐漸降低,直至松散、破壞。造成這種損害的原因主要有三點:(1)瀝青的粘結力不夠。(2)路面的結構層的防水、排水措施不足。(3)路面的結構空隙太大。
3路基路面排水設計的基本原則
設計之前要充分考察當地的地質情況,設計方案要適應當地情況,將路基排水和涵洞排水結合起來,把排水溝的縱向設置與平面設置結合起來,把地下排水和地表排水結合起來,在此基礎上以達到設計合理的目標。
排水設計與高速公路所處的地段的地理地質情況關系重大,因而要在充分研究之后才能進行規劃設計,不僅要制定合理的對策以治理當地的水患,還要利用地形特點,利用有利地形來達到降低投入的效果。
路基在設計的時候要充分考慮當地的水文和山坡的狀況。在盡量減少對當地自然狀況破壞的前提下,爭取選擇最有利的地形來設置人工排水溝渠。在保證質量的同時又減少開支。
當地農田的灌溉問題也應該在考慮的范圍之內。在必要的情況下,可以加設一些涵管,爭取讓公路排水不影響農田灌溉。若遇到邊溝必須用來作灌溉渠道的情況,那么一定要將邊溝的斷面加固、加大,從而防止水流對路基產生破壞。但這種情況,一般我們要盡量避免。
4路基路面排水設計的設計目標
通過有效的排水設施,及時地將水排出,以降低濕度,保持路基的干燥,保證路面和路基安全、穩定。
5高速公路的排水設計
5.1 路肩的排水設計
路肩排水就是在降雨的時候將路面積水迅速排出,以降低雨水對路基造成損壞,達到保護路基的效果。按經驗來說,現在路肩排水在設計時采用橫向分散的方法比較好。即利用公路的邊坡設置一道拱狀的護坡,將其與路肩的排水設施相結合,拱眉也就成了攔水設施,把攔下的水引到排水槽。此法極好地利用了公路的拱眉,不僅高效的完成了排水的任務,還節省了路肩排水的工作量。
5.2 邊溝的排水設計
邊溝的排水設計在整個高速公路的排水設計中占很大比重,因此需要引起高度重視。
邊溝在設置的時候應該注意將其設在填土高度低于溝深的填方地段或者挖方地段。在高速公路靠山一側的坡腳處設置的邊溝應為不滲水的邊溝。設計形式方面,一般為將地面水匯集起來并排除而采用與路中線平行的形式。尺寸方面要看當地歷史最大降雨量,根據最大降雨量來確定,并且要確定邊溝里的水不會溢出來。邊溝不宜太長,多雨的地區一般長度在300m以內,其他的一般都為500m左右。總體來說,邊溝的排水量不算大,所以一般也不需要進行其水文和水利的計算,只要選擇標準橫斷面的形式即可。邊溝的出水口若存在排水困難的路段,應對其進行特殊的設計,以保證其排水順暢。
5.3 中央分隔帶的排水設計
中央分隔帶排水設計的主要作用是其在施工和運營期間的內部積水。中央分隔帶內的積水也是對路面造成損害的不可忽視的一個原因。
中央分隔帶里會設置監控管線和通訊的人手孔,人手孔的間距應該就是分隔帶的排水長度,一般在180m之內。分隔帶的排水力應該要根據分隔帶寬度與當地歷史最大降雨量計算。在北方的一些干旱地區,可以不必設置專門的排水設施,只鋪設一層防水土工布即可。在南方多雨的地區,除此之外還要隔一段距離設置一個集水槽,還有縱向排水的碎石盲溝。
5.4 路面滲水的排水設計
路面滲水的排水設計,需要設置好排水系統。排水系統一般包括橫向出水管、集水溝和土工布。為保證路基堅固,免受路面滲水損害,必須要利用排水管道、路肩碎石以及瀝青封層來將水引出路基。為保證充分排水,還要鋪設橫向出水管,一般10m左右的間距為宜。
6高速公路排水設計中的問題
6.1 中央分隔帶
由于受到人孔的阻礙,中央分隔帶位置的積水無法排除而流入了人孔,使其積水。
由于施工質量不過關而造成橫向水管出現排水不暢現象,從而導致積水大量流向了低處,使得低處的中央分隔帶長時間積水并且無法排除。
施工時由于開挖的表面比較粗糙,所以降低了瀝青的粘性,從而造成了防滲層的破損或者不均勻。由于土工布存在接縫,因而在鋪設的時候就會在接縫的位置出現漏水現象,從而使得在側面無法排水時,積水就會滲到路基里面,從而影響其使用壽命。
6.2 邊溝排水
底坡的尺寸大小決定了地溝的排水量。就目前來看,多數的高速公路底坡都是采用的統一標準,即在同一條路線上用相同的底坡寬度。這樣就造成了一些問題。在山區極容易出現邊溝尺寸過大,排水能力大量剩余的現象,不僅影響美觀,也造成了浪費;而在一些降水較多的地區,又會由于斷面過小,使得公路排水不及時,造成公路積水,從而影響高速公路使用壽命的問題。
7結語
總而言之,排水是高速公路建設的一項重要內容,而排水設計又是高速公路設計的一項重要組成,它對路面使用壽命和路基的穩定有重大影響。應該在掌握設計的原則和目標的前提下,綜合考慮公路等級、地形地質、降雨強度、地下水等情況,制定經濟合理同時又高效的排水設計方案。只有這樣,才能保證高速公路排水順暢、質量可靠,延長其使用的壽命。
參考文獻
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關鍵詞:公路;路基路面設計;軟基處理
1當前高速公路路基路面設計軟基處理中存在的問題
路基主要起到支撐的作用,所以施工人員必須加強對路基工程的重視。公路工程的質量關系到人們的出行安全。軟土路基是人們經常碰到的一種路基形式,對其設計的好壞關系到整個軟基工程質量。下面就針對軟土路基路面設計中的相關問題進行分析。
1.1軟基處理問題不受重視
相比其他工程項目來說,公路工程具有施工難度大、環節多、要求嚴的特點,施工人員往往把工程的重點放在施工環節,對軟土路基設計的重視不夠,導致后期處理不到位。每個工程環節都需要滿足相應的標準,如果路基工程不達標勢必會導致公路質量問題。針對軟土路基需要特殊處理,但是無論是設計人員還是施工人員對其重視程度不夠。當前我國交通事業不斷發展,公路的負載車輛越來越多,如果還按照過去的施工標準開展一定會出現問題。此外,設計人員沒有緊跟時代的發展提高自身的專業素質,影響了整個路橋工程的質量。
1.2軟基處理技術的不完善
我國高速公路總長達到上千公里,途徑很多省市,由于各地區的地理環境不同,所以在開展公路路基工程時所需要的施工時間、施工技術都不同。在處理軟土地基問題時必須根據所在區域的地理環境靈活多變的處理。軟土路基的處理對技術人員提出更高要求,設計人員在實際施工中必須考慮整個公路的工程質量,對周邊的地理環境、氣候條件以及車流量等因素進行全方位思考,盡量設計出科學的處理方案。由于受到自身水平的限制,設計人員并不是每個問題都能夠處理的很好,這就導致設計人員在處理軟土路基時效果不能滿足實際的施工需要,對后續的工程開展造成不良影響。
1.3處理軟基問題人員的素質有待于提高
受到教育水平的制約當前的公路路基施工人員的專業能力不是很強,其中部分施工人員都是農民工,專業技術很難滿足標準。所以在工程施工過程中經常會出現由于施工人員設計及施工不到位導致的工程質量問題,影響了工程項目的整體質量,進而影響施工單位的經濟效益。隨著工程實踐的增多,針對軟土路基問題體現出了多樣性的特點,設計人員的水平難以滿足工程的需要,導致設計不合理。所以相關部門應該積極地聘用專業人才來壯大自身的設計隊伍。
2對高速公路路基路面設計中軟基處理問題的建議
2.1對軟基處理工作的重視
就目前的情況來說,我國高速公路的里程數同發達國家相比還有一定的差距,由于我國經濟增長的需要,國家對高速公路建設有著持久的需求。在具體的設計和施工中,軟基問題的處理一直制約著高速公路質量的提高,所以相關工作人員一定要在思想上對此問題加以重視。部門領導也要以身作則,時常召開會議對相關設計及施工負責人下達一定的質量指標,并針對軟基處理問題召開座談會,用實際施工軟基處理問題所引發的工程事故或者交通事故來警示廣大設計施工人員,敦促他們重視這種問題,防范于未然。另外,高速公路設計及施工單位的領導還應當警示設計和施工人員需要對傳統的設計和施工方法加以改進,因為當前高速公路上的車流量和汽車噸位相比以往已經增加了不少,設計和工作人員如果繼續沿用傳統的設計和施工方法就不能適應當前的高速公路建設需要,進而對交通運輸帶來隱患。另外,針對設計和施工人員的專業素養不足的問題,設計和施工單位領導應當積極的組織員工進行技術培訓,鼓勵員工通過自學考取相應的設計和施工證書。并對在技術上取得創新和高級證書的人員進行薪資獎勵,由此激發員工們專研技術、對技術進行改進的能力。
2.2軟基處理中工作人員應當注意的問題
由于軟土路基屬于一種特殊形式的路基形式,這就要求技術人員必須具備較高的專業素養。在處理軟土路基時應該注意以下幾個問題。第一,做好石灰原料的處理工作。石灰原料在軟土路基工程中具有十分重要的作用。在實際施工過程中必須保證石灰原料充分消解,如果消解不充分就會導致沒有消解的石灰原料被雨水侵蝕,繼而出現膨脹現象,導致整個公路路面出現凸起,不利于后期的車輛行駛。施工人員必須注意石灰這種原料比較容易和空氣中的水分發生反應,使得石灰性質發生改變。所以必須對施工現場的石灰做好防潮工作,避免石灰放置太長時間,影響后期的使用。第二,針對軟土地基的處理需要特別注意填筑土的厚度。在具體施工過程中,施工人員往往使用濕度過大的土壤進行填筑,由于水分過多就很難控制好路基填筑土的厚度,所以在具體填筑的過程中應該注意填筑土的厚度滿足工程的需要,這也是開展后續工程的基礎,避免影響到整個工程的進度。填筑土厚度過厚對道路的平整性以及碾壓工作都帶來一定的影響,進而影響到整個路基工程的穩定性。所以施工人員應該采取科學的手段控制好路基填筑土的厚度和濕度,保證填筑工程的順利開展。第三,路基的碾壓程度直接關系到路基的穩定性,所以施工人員必須對軟土路基的碾壓環節加以注意。當前所使用的碾壓設備是壓路機,壓路機可以分為很多類型,施工人員要根據實際的情況選擇最佳的壓路機類型。在碾壓的過程中需要注意順序問題,遵循從左到右,從中間到兩邊的碾壓原則。為了保證軟土路基的穩定性,施工人員應該根據地基的實際情況做好回填土的碾壓工作。由于軟土路基工程是十分龐大的工程,所以采取分段施工的方法,針對路基連接處的碾壓要特別注意,一旦碾壓不到位,就可能影響路面美觀,同時穩定性也難以保證。
2.3軟基處理技術的提高
隨著施工經驗的不斷豐富,當前出現了很多種軟土路基施工處理技術。當前最為常用的技術之一就是換填。主要就是使用大型的機械設備把合格的路基土回填到路基當中。換填的厚度主要是根據設計人員計算出的路基承載力來進行確定。另外,如果路基中軟土部分所占比例比較小,那么就可以使用石頭等堅硬的材料進行填料,需要注意的是填料的壓實程度,在檢查人員驗證壓實程度符合要求后再填入土方。為了做好路基施工的排水工作,路基設計人員應該在路堤的底層鋪上砂層,方便頂層的填土及時排水。軟基處理技術的提高有利于增強路基的穩定性,延長了道路的使用壽命。
3結束語
綜上所述,文章主要針對當前公路軟土路基路面設計中的軟基處理問題進行分析并提出了相應的建議,有效地提高了我國公路工程的質量,推動公路事業的健康問題發展,對相關施工人員也具有引導作用。
參考文獻
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公路路基路面設計范文4
【關鍵詞】 高速公路;路基路面;排水設計
1.前言
路基工程是公路工程中重要的組成部分,路基工程施工質量的好壞對公路路面的使用影響很大。公路路基損壞與路基排水不暢及路基邊坡穩定關系很大,且公路路基在遭受損壞后,修復難度大,維護費用高。水是危害公路安全,使公路產生水毀病害的自然因素。常見的路基沉陷,沖刷,翻漿到瀝青路面的松散開裂,水泥路面的斷裂等都不同程度上與降水和地下水侵蝕有關。因此水加劇了路基路面的損害,縮短了路面使用壽命。因此充分認識水對公路的破壞性,認真做好公路排水系統設計及養護十分必要。
2.高速公路排水設計原則
高速公路排水系統主要包括攔截、匯集、攔蓄、排放地表水和地下水的各種排水設施總體。高速公路排水系統是否存在問題主要看形成的系統中是否缺乏聯接環節中的一個或者多個排水設施,而導致排水系統不能完全起到作用。在高速公路路基排水設計的時候應注意如下幾點:(1)在對排水系統進行設計的時候要綜合考慮各種人文地質及水土因素。對施工當地的氣象,降水等氣候資料進行手機,寒冷地區還要收集低溫、凍融等資料。(2)對排水系統進行設計還要統一規劃結合當地排水灌溉系統進行合理的設計。地下水的處理要結合排除地表水進行綜合處理。(3)排水設計要重視環境的保護,防治車輛行駛產生的路面粉塵油污對灌溉水進行污染。(4)公路路線設計的時候要綜合考慮排水設計的要求。(5)加強擋墻等防護措施與排水設施之間的配合,減小雨水沖刷及水土流失。
3.高速公路排水設計內容
對高速公路排水系統進行設計的時候應該根據公路的重要性等級及排水類型進行確定。排水設計一般包括:(1)調查及收集相關數據。對修建公路沿線的自然環境及社會經濟狀況進行實地調研,查閱相關文獻,收集相關數據。自然環境主要包括公路沿線的地形、地貌,公路沿線地質特征及土壤類型,公路沿線地下水類型及補給來源等。社會經濟狀況包括公路沿線土地利用狀況,當地水土排斥措施及水利措施,公路沿線附近防洪排水及城市規劃等(2)對排水設施進行布置。按照公路沿線排水功能的要求選取各種排水設施,諸如,溝渠,急流槽滲溝等對地表水及地下水進行攔截,輸送,并對排水系統進行平面及縱斷面的設計,以形成合理的排水系統。(3)水文分析及水利計算。根據公路所處地區對當地氣象、水文等資料進行分析,估算出其排水設施的設計徑流量,以方便選擇出水口的位置、間距及構造。再根據計算的各項設計流量,進行水利計算,確定各項排水設施的尺寸。(4)結構設計。根據水文分析及水利計算,結合當地地質、土壤等情況對排水設施的材料進行選擇和結構設計。
4.排水系統設計概述
5.總結
公路路基和路面排水不暢,會使得公路產生各種各樣的水損壞,因此高速公路路基路面的排水設計是高速公路設計中重要的一環。當前高速公路排水設計中存在諸多不合理之處,設計方法偏于保守,邊溝截面積過大,這不僅嚴重影響了高速公路的美觀及協調而且造成很多不必要的浪費。因此設計人員在對高速公路路基路面進行排水設計的時候要綜合考慮各種影響設計的因素,諸如地理、水文、氣候等因素,力爭使設計符合實際狀況,使得公路排水設計達到經濟、高效、美觀的目的。
參考文獻
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[2] 沈波.山區公路排水系統災害評價方法及指標體系研究[D]。西安:長安大學,2006
公路路基路面設計范文5
關鍵詞:路基路面 排水設計
一、高速公路排水設計概述
高速公路排水設計對于高速公路路基的穩定性及路面的使用壽命有著顯著的影響。高速公路排水設計應包含以下兩個方面的內容:其一是要考慮如何減少地下水、農田排灌水對路基穩定性及強度的影響,一般稱之為第一類排水;其二是要考慮如何將路表水迅速排出路基之外,最大限度地減少雨水對路基、路面質量的影響,減少因路表水排水不暢或路表水下滲對路基、路面結構和使用性能產生的損害,這稱為第二類排水。
綜上所述,作者結合高速公路在設計以及施工中出現的問題談一點自己的體會。
1、排水設計要因地制宜、全面規劃、因勢利導、綜合整治、講究實效、注意經濟,充分利用有利地形和自然水系。一般情況下,地面和地下設置的排水溝渠宜短不宜長,以使水流不致過于匯集,做到及時疏散、就近分流。
2、各種路基排水溝渠的設置,應注意與農田水利相配合,必要時要適當增設涵管或加大涵管孔徑,以防農業用水影響路基的穩定性,并做到路基排水有利于農田灌溉。路基邊溝一般不用作農田灌溉渠道,兩者必須合并使用時,邊溝的斷面應加大,以防止水流危害路基。
3、設計前必須進行調查研究,查明水源與地質條件,重點路段要進行排水系統的全面規劃,考慮路基排水與橋涵布置相配合、地面排水與地下排水相配合、各種排水溝渠的平面布置與豎向布置相配合,做到綜合整治,分期修建。對于排水困難和地質不良的路段,還應和路基防護與加固工程相配合,并進行特殊設計。
4、路基排水要注意防止附近山坡的水土流失,盡量不破壞天然水系,不輕易合并自然溝溪和改變水流性質,盡量選擇有利地質條件布設人工溝渠,減少排水溝渠的防護與加固工程。對于重點路段的重要排水設施,以及土質松軟和縱坡較陡地段的排水溝渠,應進行必要的防護與加固。
5、路基排水要結合當地水文條件和道路等級等具體情況,注意就地取材,以防為主,既要穩固適用,又必須講究經濟效益。
6、為了減少水對路面的破壞作用,應盡量阻止水進入路面結構,并提供良好的排水設施,以便迅速排除路面結構內的水,亦可修筑具有能夠承載荷載和雨水共同作用的路面結構。
二、高速公路排水設計形式
這里主要介紹邊溝、排水溝設計和中央分隔帶排水設計,其他排水形式這里不再一一贅述。
1、邊溝、排水溝設計
邊溝、排水溝設計以填筑式邊溝、排水溝為主,盡量減少路基邊溝、排水溝積水現象的發生。路基邊溝、排水溝縱坡應根據交通部頒布《公路路基排水設計規范》要求進行設計,一般采用漿砌片石修筑的邊溝就能滿足排水需要。對于邊溝、排水溝水進入涵洞及跨越通道的情況應沿線設置排涵、灌涵和灌排兩用涵。邊溝、排水溝標高及縱坡方向應根據路線縱斷面和沿線自然地形情況綜合確定,通常以沿線自然地形為主確定排水方向。對于挖方段邊溝,考慮到中央分隔帶橫向排水管排水要求,邊溝底標高不低于路肩標高1.2m,同時要求邊溝縱坡不小于0.5%。
一般邊溝、排水溝設計在高速公路排水設計中占有很大的比重,設計人員都給予高度重視,但在設計過程中往往會忽視一些施工中的問題,如邊溝、排水溝的尺寸不考慮具體情況,死搬硬套有關規范、規定;又如施工單位大都未能按有關設計要求將原地表土、河塘清淤土等棄土運送至取土坑內用于復墾還田,而是棄放于路線兩側河塘中,造成部分河塘無法將路基水排入。另外由于沿線農田為分戶承包,當地鄉鎮為了減少地方矛盾的產生,常常要求增加、改移和調整排水溝位置。
筆者通過有效數據的分析、計算確定,高速公路邊溝采用50cm的梯形邊溝即可滿足路基排水需要。
2.中央分隔帶排水設計
高速公路中央分隔帶排水設計主要為排除中央分隔帶內積水。排水量取決于最大瞬時降雨量及中央分隔帶的匯水面積。一般情況下,由于高速公路中央分隔帶內設置有通訊、監控用管線的人手孔。因此,中央分隔帶排水長度應為兩個人手孔之間的間距,一般路段的最大間距為180m.實際施工過程中存在許多問題,如中央分隔帶是在基層施工后進行開挖施工的,開挖的邊溝表面粗糙,瀝青不易粘結牢固,不能形成均勻、無破損的防滲層。土工布因有接縫,不能形成整體而達到完全不透水的程度。因此,當盲溝積水時側面仍將無法阻止水滲入路基。
為了解決這些問題,采用以下辦法處理:對于設計底坡小于0.3%的,采用鋸齒形縱向矩形碎石盲溝,并于盲溝底部設置軟式透水管和每隔30~50m設置集水槽匯集中央分隔帶雨水或滲水;根據以上計算,中央分隔帶每隔30~50m設置一道橫向排水管,將盲溝中的水排出路基以外;在中央分隔帶內設置2cm厚水泥砂漿層、瀝青防滲層及土工布防滲層,防止中央分隔帶中水從側面向路基滲透。
三、高速公路排水的要求
高速公路排水設計首先要考慮公路等級、地形、地質、氣候、年降雨量、地下水等條件,考慮不同的水源,設置相應的排水設施,使路基、路面形成良好的排水系統。把影響路基強度和穩定性的水排到路基范圍以外適當的地點,并防止地面水漫流、滯積或下滲,對影響路基穩定性的地下水,則應予以隔斷、疏干、降低,并引到路基范圍以外適當的地點,將土基濕度降低到一定范圍內,保持路基常年處于干燥狀態,確保路基、路面的強度和穩定性不受地下水和地表積水的影響。還必須將路面排水和路基排水結合起來綜合考慮,將地上排水和地下排水結合考慮,將臨時性排水設施與永久性排水設施結合考慮,將公路排水與農田灌溉、周圍環境保護綜合考慮,將公路排水工程與防護加固工程綜合考慮。
一般把高速公路排水分為地面排水和地下排水。路界地面排水包括路面(含路肩、中央分隔帶)排水、路基邊坡排水、溝渠排水等。地下排水包括路基地下排水、中央分隔帶地下排水和縱向填、挖方交界處地下排水等。
高速公路排水設施施工首先應校核全線排水系統的設計是否完備和妥善,必要時予以補充或修改,應重視排水工程的質量和使用效果。此外,應根據實際情況,設置施工現場的臨時性排水措施,保證路基土石方及附屬結構在正常條件下進行施工作業,消除路基基底和土體內與水有關的隱患,保證路基工程質量。
高速公路排水設施養護時應該對排水設施進行日常性、經常性、季節性的養護,若發現有排水不暢,淤積,堵塞現象,一定要及時對排水設施予以補充或修改,保持排水設施的正常使用,水流暢通,并根據實際情況不斷改善路基排水條件。
五、結束語
目前,高速公路路基路面排水設計的重要性日益突出。由于降雨量過大造成的路基及路面損毀的現象屢見不鮮,怎樣因地制宜地做好排水設計成了一個高速公路設計好壞的重要因素。隨著科學技術的發展和新技術新材料應用,高速公路排水設計手段也將日益完善,對于減少高速公路后期養護工作起到重要作用。
參考文獻:
[1]陳昕。高速公路排水設計淺談[J].河南科技,2005,(02)
公路路基路面設計范文6
關鍵詞:公路;路基路面;設計;常見問題;設計措施
中圖分類號:X734文獻標識碼: A
一、公路路基路面施工的常見問題分析
1、路面平整度問題
所謂的公路平整度就是路面表面的高程變化,這種高度變化導致車輛在行駛中發生顛簸震動,可以通過儀器進行客觀測量,也可以通過乘客的主觀感受評測。公路路面不平整在公路路面施工中經常出現,也是公路路面施工的通病,從目前路面施工水平來看,導致路面不平整的原因主要有:在路基施工時,路基的平整度控制的不嚴格,基層不平整直接影響路面的平整度;受到工人技術水平的限制,以及路面鋪設機械設備落后等因素的制約;在施工過程中管理不當,監督力度不夠等這些都會直接影響路面質量。
2、路基路面的表面破損
在全部的工程完成之后不久,公路路面開始發現大量面積、很多地方不同程度的破損斷裂,有以下幾點原因:
2.1對是否夯實路基、配比材料是否得當、基質瀝青的質量是否達標、高低溫是否會造成膨脹收縮的忽視,導致工程的路基、路面的基礎底座的承受力不均勻分布,致使過大彎沉值,工程的路基、路面產生破損斷裂。
2.2工程路面表層的瀝青產生的反射裂縫是由工程的路基、路面材料的收縮而引起,致使工程的路基、路面產生破損斷裂。
2.3工程路面的積水沿著公路的縫隙滲入到路基的土層中,侵蝕并損害路基,使工程的路基強度與穩定性大大降低。
2.4由于碾壓造成的裂縫與細紋、陽光的大量照射與水分的不斷侵蝕的加速催化,讓工程路面的表層的混凝土與瀝青產生斷裂發生大量破損,公路的使用壽命被大大減縮了。
3、軟土處理不當引發地基塌陷
軟土具有抗剪度低、承載力差、含水量大等特點,當在軟土上進行公路路基路面施工作業時,如果不對軟土地基采取一些必要的處理措施,就容易發生路基路面塌陷、下沉現象,軟土地基的結構特點為公路路基路面的正常施工制造了非常棘手的麻煩,一旦處理措施不到位或操作不當,就會引發公路工程地基坍塌、沉陷等一系列問題。
處理措施:采用換填滲水性良好的土,對基底進行加固;設置白灰粗砂樁,此法適用于粉砂土質、含水量大的軟土地基。軟土地基成孔后,篩選生石灰塊加水泥、粗砂拌勻后填充,用木棍搗實,當生石灰塊遇地下水消解后,填充料體積膨脹,起到擠壓土基作用,提高路基承載力。
二、公路路基設計要點
1、公路路基設計原則
(1)在施工和使用過程中,可能會因施工填筑、施工機械或車輛荷載給道路路基造成破壞;其基礎構造及各種附屬設施,比如涵洞、橋臺、擋土墻等也會相應發生變形損壞;所以為了保證道路路基的使用性能,要時刻保證道路路基的穩定性;(2)對于路基沉降方面,要提前做好路基的填筑,使其進行充分的沉降后再進行其他構造的修筑,避免因路基沉降而給擋土墻、涵洞等構造帶來破壞。高等級的公路還要對規定年限內的工后剩余沉降量進行嚴格控制,一般來說高速公路以后15至20年的剩余沉降量一般路段為30厘米,橋頭10厘米;(3)在遇到軟土層極厚或大范圍軟土地區或需要沉降時間長的地區時,可能不能完全保證工后剩余沉降量在規定范圍內,就要考慮建橋,設有搭板、臨時性路面,并做好強力養護的分期修建計劃。
2、公路道路路基設計高度
道路路基設計高度對于道路整體質量具有很重要的意義,它不僅在很大程度上影響著道路工程的造價、工程量、施工的難易,還在土地占用、環境保護等方面產生巨大的影響。尤其是對于強調可持續發展、注重“以人為本”的今天來說,合理設定道路路基設計高度是非常重要的。
三、公路路面設計要點
1、選擇合理的路面類型
合理的路面類型能夠在提高施工質量、滿足使用功能、延長使用壽命等方面發揮巨大的作用。路面類型的選擇要結合使用要求、當地氣候、交通荷載情況、施工材料、環境保護等綜合因素進行考慮?,F階段我國在道路施工中主要存在兩種路面結構類型:水泥混凝土路面和瀝青混凝土路面,水泥混凝土路面是長時間來城市道路工程主要的路面類型,但是,近幾年隨著先進瀝青混合料生產和鋪筑設備的投入使用和大范圍推廣,并且由于水泥混凝土路面所具有的不足之處,使得瀝青類路面,尤其是瀝青混凝土路面也越來越多地被道路工程所采用。下面從結構特點、使用性能、施工控制、經濟效益和環境保護5個方面對水泥混凝土路面和瀝青混凝土路面進行比較:
1.1從結構特點方面進行比較
水泥混凝土路面最大的優點是剛性強,能夠抵抗極大的疲勞、壓強、彎拉力和磨耗,能夠承受極大的力度,結構非常穩定。其缺點是板體不以承受超載壓力,一旦超載到達極限,就可能導致路面板斷裂,并由于將應力集中在板角,又極容易發生斷板問題。并且水泥混凝土路面投入使用中后期后,由于路面防滲水能力差,降水滲入到土基和基層中,使土基泥土軟化而極大降低承受力,對結構層造成了極大的破壞,可能使結構層提前失去作用。瀝青混凝土路面的最明顯優點是抗變形性好,其荷載力的大部分被基層負擔,路面不易發生變形。其缺點是對集料和施工技術的要求非常嚴格,路面結構對土基性狀的變化非常敏感。
1.2從使用性能方面進行比較
路面使用性能中,平整度對整體使用性能的影響是最大的,如果路面沒有很好的平整度不僅會使車輛運行不平穩,駕駛人員駕駛不舒適,還會加速對路面的破壞、增加車輛運行費用。水泥混凝土路面具有剛性大、強度高、水穩性好、使用壽命長、養護費用低等特點而被廣泛采用,但其減振能力很差,車輛運行又不舒適,還會產生很大的噪音,路面被磨損后恢復抗滑性非常的困難,這給行車的安全性造成很大的阻礙。并且水泥混凝土路面的修復相對來說比較困難。瀝青混凝土路面的剛度弱,能夠很好地起到減振和吸收能量的作用,其平整度是比較高的,車輛運行時比較平穩、駕駛人員感到舒適,產生的噪音也比較小。其弱點是如果路面泛油或者石料磨光就極大地降低了抗滑性能。
1.3從施工控制方面進行比較
無論是水泥混凝土路面還是瀝青混凝土路面都對施工技術和設備的先進性具有很高的要求,要求較高的質量控制水平,只有高質量的施工控制才能充分發揮這兩類路面各自的優勢。
1.4從經濟效益方面進行比較
根據以往道路設計和建設經驗及數據資料可知,如果僅從路面建設、施工及養護方面來看,水泥混凝土路面所需的總費用低于瀝青混凝土路面的總費用。但是從經濟效益和社會效益來看,瀝青混凝土路面要優于水泥混凝土路面。在實際設計中,要結合當地實踐經驗,合理選擇道路路面類型或配置各路面類型比例。
1.5從環境保護方面進行比較:在相同的技術標準條件下,運行在水泥混凝土路面和瀝青混凝土路面上車輛排氣污染情況幾乎沒有差別,但是從噪聲污染上來說,水泥混凝土路面較瀝青混凝土路面要高。
2、嚴格控制施工材料質量
比如在進行瀝青路面施工時,所選材料要保證是優質瀝青,判斷瀝青是否優質就要看其表面層碎石與瀝青的粘附度是否不低于5,材料均勻性是否良好。
四、道路路基路面排水方案的制定
1、路基排水方案
設計路基排水方案時,要充分體現功能齊全、便于維修、經濟實用、自然和諧等原則。(1)填方段排水設計。排水溝在整個排水系統中發揮著重要的作用,要善于利用排水溝的優勢合理設計填方段排水,排水溝橫斷面一般要為梯形,根據設計的水流流量來確定排水溝的尺寸,長度最好不要超過500米。邊坡平臺排水溝適宜采用混凝土預制的碟形排水溝。要確保排水溝和各種水溝順暢地連接;(2)挖方段排水設計。挖方段排水設計在整個排水系統設計中是比較有難度的,要注意挖方段排水設計的合理性,以確保排水系統的排水性能。挖方段排水體系的主要設施有截水溝和邊溝等。截水溝是在周圍流入路基邊的地表徑流最大時設計的,為了發揮攔截地表徑流、控制流入路基邊水量的作用。在考慮設置截水溝時,要先對實地進行調查,以了解當地地址、地形、土質、水文、生態等情況,然后如果需要布置截水溝,要對截水溝的位置和排水出口涉及范圍作出合理的布局。邊溝又分為普通邊溝和填方邊溝。普通邊溝是指一般設計中采用的矩形(巖質)和梯形(土質)橫斷面的邊溝。填方邊溝是在道路經過山地丘陵等復雜地形時設置的,為了應付邊溝小填方情況。
2、路面排水方案
在荷載不嚴重的路段,可以通過路面各路肩橫坡向路基兩側排水。在路基橫斷面為梯形時,可在路肩外側邊緣布置攔水帶,并在一定間隔內設置一些急流槽和水口,將水流統一引流到路堤坡腳外面;(2)道路路面內部結構排水設計。設置內部結構排水是為了將路面空隙、裂縫、接縫以及從路基等滲入到路面內部結構的水排出去,以保證路面結構的穩定性。相應的排水設施有:排水基層和墊層以及路面邊緣排水設施。
結束語
路基路面設計是否科學合理,需要多方案比較。每一個方案都應以全面調查為基礎,只有調查資料詳實,才能設計出優質的路基路面,才能更好地遵循“因地制宜,就地取材、安全經濟、造型美觀、順應自然,與環境景觀相協調”的原則,做出的設計才能質優、經濟;只有通過多方案比較才能盡可能地減少工程投資,避免路基病害,保證路基穩定,得到平整、抗滑、耐久的路面。
參考文獻
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