新时期城市道路路基设计的方法与要点论文_张雪松

新时期城市道路路基设计的方法与要点论文_张雪松

天津城建设计院有限公司 天津市 300122

摘要:城市道路不仅服务于交通的通行与集散,还为给排水、电气管道、燃气管道、热力管道等市政设施提供空间,是城市正常运营使用的基本支撑。在我国城市化进程加快的态势下,对城市道路的建设质量要求越来越高,且道路的运营质量直接影响到市民的生活质量和出行效率。我国早先建设的城市道路,由于其施工质量没有得到很好的控制,在运营和使用中出现了很多病害问题,这些病害从简单的路面裂缝到整体的路基塌陷、沉降等均有所体现,为了对这些病害进行修复与加固,需要对城市交通进行大面积的管制,还会对周边城市设施造成影响,因而其管养维护代价极高,这就要求城市道路的设计应该从质量角度进行严格把控,减少运营期间的病害,提高城市道路的全寿命周期经济效益。

关键词:城市道路;路基设计;设计要点

引言:

路基设计前,应做好全面的调查研究,充分收集沿线地质、水文、地形、地貌、气象、地震等设计资料。改建道路设计时还应收集历年路况资料及当地路基的翻浆、崩塌、水毁、沉降变形等病害的防治经验。对于过湿路基应查明造成过湿的原因,结合地质、水文、地形、地貌,进行必要的设施设计,应该因地制宜,有针对性地选择合适的处理办法才能达到最佳效果。路基工程是道路建设工程中的主要项目。在道路建设中,经常遇到过湿路基,过湿的路基,其强度和稳定性得不到保证,必须进行处理后,方可填筑路面,对于过湿路基土采用换填法、生石灰浅层拌合法和利用双向土工格栅加筋土可以对过湿路基进行有效的处理。

1、城市道路设计理念

1.1城市道路整体设计

随着经济的快速发展,城市的道路建设也越来越多,越来越快,但是很多城市的道路设计是单一的、呆板的,没有结合当地城市独特的历史背景和城市风俗,常常照搬别的城市的设计风格,结果往往不尽人意。城市道路的设计要结合以人为本的设计理念,注重人在城市中的主导地位,根据人的需要和想法来设计道路。同时也应该看重城市历史,道路设计最好能体现传统文化,这样就能达到历史与现代相结合的独特效果。

1.2道路线形设计

道路线形设计为城市交通运输提供安全迅速便利的条件,也能与沿线两侧的景色和自然景观相融合,这样可以消除旅客路途的疲劳感。多数城市道路缺乏整体性和连续性,其道路设计缺乏层次感和尺度感。用较大半径的圆弧曲线要比漫长的直线或短线更利于景观和安全。主干线道路和交通性干线不易选择转折,但其它的一般性道路可以采用适当的转折,这样可以让道路两侧的建筑物和景观有所变化,消除单调感,解除司机疲劳,利于防止交通事故的发生。

1.3可持续发展与道路设计相结合

可持续发展的理念与道路设计相结合具有十分深远的意义。可持续是为更多的人谋福利,使得这样一项工程可以被更多的人们接受,利于环境的保护,更利于国家的发展。而发展就是为了满足人们的需要。结合可持续发展的理念就是要以提高人们的生活质量为最终目标。并且要综合经济、社会、环境等多种因素协调发展。因此,城市道路的设计一定要有一个总体的规划,要最大化地降低道路设计给城市环境和生态带来的危害。要做到这些就一定要把道路设计与可持续发展的理念结合起来,注重以人为本,注重生态理念,不能只最求短期效益。

2、城市道路路基设计的要点

基础处理、分层填筑和边坡防护是路基设计中需要考虑的三个重要方面。基础是路基的支撑体,其性能影响到路基与路面的稳定性和长期性;填筑决定路基整体的压实性能,影响到路基的承载与沉降;边坡防护则是路基横向两边的保护性措施,主要是将路基与周边环境进行一定程度的分离。

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2.1路基基础处理的方案设计

城市基础具有很多软弱地层,在这些地层上建设道路,需要关注路基基础的特性。以软土为例,软土路基的力学性能差,如果没有经过处理或者处理不当,对施工过程以及整个道路的运营阶段都有很大的安全威胁。首先,软土路基的孔隙率高、压缩性强,使得路基基础产生永久性的塑性变形,以及很大的不均匀沉降,很容易造成路面施工及运营过程中的局部塌陷问题;其次,软土路基的流变和触动性大,使得路基结构在车辆荷载,特别是重载车流作用下出现局部破坏和凹凸等问题;最后,软土路基的承载性能差,在施工中很容易失去承载力,对施工人员的安全造成很大的威胁,特别是高路基结构的施工。软弱路基的上述问题,使得设计阶段就应该考虑相应的处置方案,处置方案的制订需要根据软土路基的分布特点、范围及风险程度进行选择。一般而言,软弱路基的加固方法主要分为浅层加固和整体加固两类。浅层加固主要对软弱路基层进行直接的处理,主要是表面层的处置,通用的方法有垫层施工法、表面排水法、铺洒添加剂法和表层排水固结法等;深层加固则通过外来手段对软弱路基和整体地基进行处置,将整个路基基础形成整体受力和变形的结构,常用的方法有加固桩法、化学加固法、灌浆加固法和强夯法等。

2.2路基分层填筑压实的工艺设计

填筑压实是路基施工的核心,涵盖了填料的摊铺和碾压两个工序,由于该工序的重要性,在设计阶段就应该明确详细的工艺方案。摊铺过程一般采用自卸车运输到填方路段,按照每层松散厚度进行卸料,每卸料完成一层就进入摊铺和平整施工。若摊铺厚度不均匀对后续的施工工艺和时间产生直接影响。碾压也是采用专用机械进行,首先通过推土机进行初始的平整,并通过推土机自重进行初始碾压,形成初步压实,而后进行静力压实和振动压实,压实过程需要确保压路机的行驶速度均匀。分层填筑压实的设计,不仅要对工艺的基本流程进行确定,还要考虑分层压实中的设备,确定设备的最佳组合方式、碾压速度以及次数,明确碾压过程的工序和摊铺适宜厚度,估算材料含水率等参数,使得施工能够快速进行,摊铺压实后的各层填土或者填石能够满足施工质量要求。

2.3路基边坡的防护设计

一般而言城市道路的路基填高不大,不存在高边坡稳定失效等问题,但是需要对边坡进行必要的防护设计,保证道路的美观性。城市道路的边坡防护主要以表层防护为主,为了配合城市的市容市貌,边坡防护主要有植物防护和截排水两种。植物防护就是通过种草、铺设草皮或者种植树木的方式对边坡进行覆盖,利用植物的根系达到稳定加固边坡的效果,这对于城市环境内的土质边坡能起到加固稳定的效果。植物防护的要点是选择适宜当地且容易存活的植物进行种植,植物防护不仅能够稳定和加固边坡,还能吸收公路车辆尾气,净化和美化环境。由于水对边坡土质参数的重要影响作用,需要设计边坡的截水和排水方案,减少雨水浸入边坡。在边坡顶部需要设置截水沟,将水流引出边坡范围之外。此外,为了降低雨水对边坡岩土的浸泡效应,需要在坡面和坡底设置排水沟。

3、结束语

路基是道路建设的重要组成部分。它既是道路结构的主体,又是路面建设的基础,同时也是桥涵工程联接的纽带。没有坚固稳定的路基,就没有稳固的路面。路基应具有足够的强度,路基的强度是指在行车荷载作用下,路基抵抗变形与破坏的能力。为保证路基在外力作用下,不致产生超过允许范围的变形,要求路基应具有足够的强度;路基还应具有足够的整体稳定性,在工程地质不良的地区,修建路基可能加剧原地面的不平衡状态,从而导致路基发生各种破坏现象。因此,为防止路基结构在行车荷载及自然因素作用下发生整体失稳,发生不允许的变形或破坏,必须因地制宜采取一定的措施来保证路基整体结构的稳定性。路基的强度与稳定性,同路基的干湿类型有密切的关系,并在很大程度上影响路面结构及厚度的确定。路面设计一般要求路基处于干燥或中湿状态。过湿状态的路基必须经过处理后方可铺筑路面。路基设计中选用合理可行的处理方法是做好过湿路段路基设计的关键所在。

参考文献:

[1]文福,苑学胜.浅谈过湿段路基的处理措施[J].民营科技,2008,(9).

[2]汪洋.解决路基过湿土的对策浅析[J].黑龙江科技信息,2009,(1).

[3]殷永高,屠筱北.公路地基处理[J].人民交通出版社.2011,(3).

论文作者:张雪松

论文发表刊物:《防护工程》2019年第4期

论文发表时间:2019/5/30

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