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公路路基设计中出现的问题及对策

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摘 要:路基的设计直接影响到公路的质量安全,如果公路路基设计缺乏合理性,会给公路带来诸多安全隐患。为了提高公路建设的质量,文章对公路路基设计中常见的问题进行了分析,并提出了解决相应问题的对策,供以后公路路基的设计和施工工作参考。

关键词:公路;路基设计;问题及对策

引言

在经济发展的推动下,近年来我国道路交通网络正日趋完善。在公路建设的具体施工中,路基的建设往往会受到地形的影响。路基的性质会因为多种自然因素而发生变化,致使公路的安全性能下降,使人民生命财产安全受到威胁。因此,公路建设要特别重视路基的设计工作,结合公路施工地区的地理环境,使路基的设计更为合理。

1 公路路基设计中的主要问题

1.1 路基边坡脆弱

公路路基设计往往会忽略路基边坡的质量要求。长时间的大气降水会在地面形成冲刷水,水流的侵蚀冲刷作用很容易破坏路基边坡的坡面和坡脚。在水流冲击的反复作用下,路基坡面将形成流水冲积沟,使路基整体被破坏,公路路面最终分裂为下沉水平不同的多个部分,对车辆的正常行驶造成影响[1]。此外,一些特殊环境中的公路路基边坡也会受到其它因素的破坏。例如沿河或沿海公路的路堤,会长期受到水流的冲击,水流还会在洪涝灾害的时候显现出强大的破坏力。水力冲击直接破坏的是路堤坡脚,边坡的建筑材料和施工工艺决定了其坚实程度。因此,路基边坡坡面和坡脚的质量应当成为公路路基设计所要考虑的重点问题。

1.2 路基填挖交界处不稳定

建筑材料的质量不合格、地基固结施工水平低、路基整体稳定性差是公路路基填挖交界处设计所面临的主要问题。当这些问题出现的时候,公路路基的填挖处极有可能因交错沉降而引起路面严重塌方。小范围的塌方还会使路面不断开裂,致使公路的损坏面积越来越大,公路到最后将失去交通运输功能,给国家带来巨大的经济损失。如何加强路基填挖交界处的稳定性,保证路基的整体质量安全是当前公路路基设计必须重视的问题

1.3 路基排水功能弱

对路基稳定性以及使用寿命带来影响的还有地下水和地表水的侵蚀作用。水的侵蚀作用具有动态性,不论是在高海拔山区还是在平原低地,只要有地下水和地表水,都会对所建公路的路基受到侵蚀,这种破坏作用是不随地域的差别而改变的[2]。但水力侵蚀作用的大小会因地理环境而有所不同。在植物茂密的山林地区,因为植物根茎的作用,土地涵养水源能力强,地下水的含量更大,公路路基受到水力侵蚀的问题更为严重。由此可见,公路路基的排水能力是路基设计中应当注意的问题,要根据当地的水体情况建设合理的排水设施。尤其是高山地区,需要特别考虑路基排水系统的有效性,防止路基遭受水力侵蚀,使公路路基的质量得到保障。

1.4 路基边坡植被破坏

路基边坡的植被破坏同样会对路基边坡造成破坏。路基下土壤的稳固是路基稳定的基本保障,当路基边坡植被遭到破坏以后,就失去了固土蓄水的作用,引发严重的水土流失问题。在水土流失的影响下,路基所承受的压力会越来越大,其承受压力的能力也会越来越弱,容易引起塌方事故。所以,公路路基的设计工作不仅要考虑路基本身的质量,还要对其它的重点影响因素进行改造,尽量减少公路受到破坏的可能性。

2 解决公路路基设计问题的对策

2.1 增加路基边坡强度

在公路路基边坡的建设中,路基填充材料的质量、压实度以及路基的高度是边坡受到破坏的主要原因[3]。依据路基建设的理论知识,砂质土体作为填充材料的路基质量较差,很容易受到水的冲刷和破坏。路基填充的最佳材料应该是粘性土体,能够更有效的抵挡水力的冲击,使路基更加稳固。路基的边坡设计中还要重视土体的压实度,具有高压实度的路基密度更大,可以保证路基边坡的稳定,提高路基的韧性,从而延长公路的使用寿命。此外,路基边坡的质量还与路基的高度有关,高路基的边坡更容易受到破坏,在路基设计中要充分考虑高度的合理性。

2.2 双向填挖交界设计

合理的路基填挖交界处设计应当包括横向填挖交界和纵向填挖交界两部分。横向交界处指的是对交界处路床进行超挖,但要控制好超挖的深度,保证施工的安全性和经济效益[4]。开挖后的回填工作应当选择合适的回填材料,同时采用分层回填的方法,按设计要求碾压回填材料,提高其压实度。另外,填挖交界处路床的中下部分要按照合理的布置铺设土工格栅,并对其进行加强防护处理,使其发挥强化路基的功能。同样的是,纵向填挖交界的施工也需要对土方进行超挖和回填,公路路床的中下部分也要铺设土工格栅。但其回填材料可以用砂质土体,以保证其透水性,回填的过渡层可以选用碾压的碎石,增强路基的强度。这里的土工格栅是作为加固材料使用,使回填的土体与地面粘结,同时形成约束力,降低土体水平位移的可能性。除此之外,土工格栅还会使路面的总体沉降水平保持平衡,解决不均匀沉降的问题。

2.3 完善路基排水设计

路基排水系统的设计主要有三点。第一,自然降水排水系统。在路面排水能力差的情况下,公路的车辆运行安全会受到积水的影响,车辆行驶过程中容易打滑,从而引发交通事故。路面的自然降水排水系统的设计相对要简单很多,只需要在公路两侧修筑排水沟,同时适当增加路面中间的高度,使公路形成一定的坡度,让雨水流向排水沟即可,即使设计简单,设计人员同样不能忽视其重要性。第二,河流排水系统。在公路建设的路段靠近河流时,需要特别增加河流的排水系统设计。这需要设计人员结合河流的水量,包括流量随季节的变化程度等实际情况,加强河堤的抗侵蚀能力,并充分考虑洪涝灾害给河堤造成的破坏。第三,路基隔离带排水系统。现代化的公路建设都会在路中间修建绿化隔离带,隔离带很容易使路基形成积水,进而破坏路基的稳定性。隔离带的排水系统一般设置在其下方,通过防水层和排水管道的构建清除隔离带积水,将积水排入两侧排水沟中。

2.4 加强骨架植物防护设计

公路路基对植被的保护手段是建设骨架植被防护设施,其设计方法包括浆砌片石边坡骨架植被防护设计、多边形预制混凝土空心块边坡植被防护设计以及锚杆混凝土框边坡植被防护设计[5]。对于降水形成的水流所产生的破坏,应当采用浆砌片石边坡骨架植被防护设计,减少降水的侵蚀作用。多边形预制混凝土空心块边坡植被防护设计则适用于风化比较严重的岩石路段以及坡度较平缓的路基,能够增强路基边坡抗水力侵蚀的能力,使路基整体的稳定性得到提高。土质路基中结构较为平整的岩石边坡常用的是锚杆混凝土框边坡植被防护设计。这种设计具有很强的灵活性,不仅起到稳固路基的作用,还具有较高的观赏价值。

3 结束语

综上所述,公路路基的设计是公路工程建设的关键,直接影响到公路的质量是公路交通安全的基础保障。由于我国公路建设的地域跨度大,地势较为复杂,公路路基的设计更加困难。在今后的路基设计工作中,必须要加强对地理环境的勘查,以实际情况来提高公路路基设计的科学性与合理性。

参考文献

[1]梁开泉.公路路基设计中应注意的问题[J].科技创新与应用,2012(15).

[2]杨敏波.公路路基设计中出现的问题及解决方案[J].中国高新技术企业,2012(17).

[3]聂望兴,杜汇川.公路路基设计中出现的问题的探讨[J].交通世界(建养.机械),2013(12).

[4]魏良.浅谈路基设计中出现的问题及解决方案[J].中国建筑金属结构,2013(24).

[5]康宁,许荣.浅谈公路路基施工问题及处理技术[J].科技创新与应用,2014(8).