张雨霏
黑龙江省公路勘察设计院黑龙江哈尔滨150080
摘要:每个项目的独一无二就是公路设计的重要理念。对于每一个公路项目而言,其所处地区的地理位置、地形地貌、气候气象、社会环境、文化传统、风俗习惯、公路使用者的审美特点等,都是设计者必须考虑的重要因素。无论是公路的新建还是改造,都没有固定的解决模式。因此,对于每一个潜在的公路建设项目,设计者均面临着在保证公路行车安全与将所设计公路充分融入周围环境之间寻求一种协调和统一的任务,这就要求设计者必须灵活、创造性地进行公路设计。
关键词:路基路面;公路设计;挡土墙
引言
科技水平的不断进步,使得人民群众对道路网络系统运行使用功能的多元化需求日趋强烈。然而,受传统公路工程结构设计理念的局限影响,使得部分结构设计应用过于单一,导致上述功能多元化目标实现进程缓慢。基于此,相关建设人员应将其作为重点研究对象,以提高道路网络系统运行的畅通与绿色节能效果。具体来说,就是通过提高路基路面及挡土墙结构设计的灵活性,不仅将环境因素考虑至设计,还要将其充分利用起来,以体现公路结构设计的功能化效果价值。为此,研究人员应将其充分重视起来,以满足人们日趋提升的物质精神水平需求。
1研究公路路基路面及挡土墙灵活性设计的现实意义
现代化经济建设水平的不断提升,使得人们对公路工程各部分结构的作用稳定性需求越来越大。然而,公路路基、路面以及挡土墙等结构施工建设过程,面临的设计技术、施工环境以及材料设备市场环境日趋复杂,这就增加了结构设计合理性的控制难度。此情况下,相关建设人员应将结构设计控制的安全性作为设计实践目标,将灵活性设计手段作为目标实现方法。这样一来,公路工程各部分结构的建设使用安全稳定性就能得到保证,进而最大限度的为人民群众的生产生活提供交通出行便利。在此之前,公路路基、路面以及挡土墙等结构设计人员,应在明确当前设计应用控制局限的基础上,着手进行设计控制。如此,才能灵活采用设计技术,来满足人们对道路交通系统运行使用安全性的需求。
2路基路面的安全评价
2.1路基的安全评价
路基强度影响路基的稳定性、承载力、路面使用功能,进而影响行车安全。路基的原始地面承载力强度小于150kPa要进行处理,存在软基、岩溶等不良地质要采用换填、袋装砂井、碎石桩、灌浆等方法进行处治。路基填料要通过试验后选用,不能土石混填以保证路基的压实度。对于膨胀土作为路基填料应进行掺石灰、固化材料处理,同时进行防水处治。路基边坡安全评价主要考虑边坡的稳定性。近几年因路基边坡失稳造成的安全事故越来越多,因此路基的高填深切边坡均应经过稳定性验算,不满足稳定性要求的需采用防护及加固措施;边坡存在崩塌、滑坡的可能要采用卸载、挡墙、抗滑桩、综合排水等措施一次处理到位,不留隐患。对于山区山体横坡较陡地段的高填深切应与桥隧构造物进行比较,填方大于20m宜改填为桥梁,切方大于30m宜改切为隧道。对于高大边坡要加强施工观测,采用信息化跟踪设计确保安全。
2.2公路路面的安全评价
2.2.1路面强度的安全评价
因路面承受的轴载吨位以及轴载通行次数高,行车速度快,故对路面的强度要求就高,而路面强度低,产生安全隐患的机率就高。影响沥青路面强度的主要因素为沥青质量、石料的性质、粒料的级配。造成水泥混凝土路面破坏的主要原因是路基的不均匀沉降和汽车超载,设计时应充分考虑。路面的抗滑安全评价:抗滑性能是保证雨天高速行车安全的重要技术指标,摩擦系数是直接影响抗滑安全的控制指标,摩擦系数越高,抗滑性能就越好。石料磨光值是保证路面防滑的基本指标,磨光值高才能获得高的摩擦系数。
2.2.2路面的平整度评价
路面不平整易使汽车产生颠簸,司机驾驶困难,导致安全事故。平整度的影响除了路基不均匀沉降的原因外,摊铺机的性能及操作对摊铺平整度影响很大,另外面层摊铺材料的质量对平整度有影响,碾压对平整度有影响,接缝处理不好容易产生缺陷以及由于接缝压实度不够和结合强度不足而产生裂纹甚至松散。
3公路路基路面及挡土墙灵活性设计分析
3.1公路挡土墙设计
公路挡土墙的形式,可借鉴国外先进的设计理念和范例,积极探索坡面防护新技术,配合路段自然环境,灵活进行设计。如国外流行的花池墙、阶梯栅栏挡土墙等新型防护结构形式,既起到了防护的作用,又丰富了路容景观,与我国传统设计中厚大、生硬的挡土墙墙体形成鲜明对比。鉴于目前我国多数公路沿线的挡土墙人工痕迹较重,严重影响了公路环境景观。灵活性设计要求根据沿线地质条件和边坡高度,尽量减小防护工程体积,如挡土墙的高度和长度,并结合地形起伏,适当变化挡土墙高度,提高结构物自身景观效果的同时,增加路容美观。在材料上,挡土墙可根据公路所在地区条件,灵活就地取材,如采用当地的块、碎石干砌挡土墙,尽量避免采用光面混凝土挡土墙,以使挡土墙构造物表面贴近自然。另外,还可结合路域特有的文化和建筑风格,通过设置文化符号以赋予公路文化内涵,对挡土墙进行特殊设计,使司乘人员在行驶过程中感受到特有的公路民俗文化。
3.2路基灵活性设计
路基灵活性设计,就是将影响路基结构强度的稳定性、承载力以及路面使用功能,作为综合设计考虑因素,进而提高驾驶人员行车的安全性。对于会给路基强度效果造成影响的岩溶、软基等不良地质情况,应采用换填、碎石桩、灌浆以及袋装砂井等设计技术进行治理。对于路基结构填料的选用,设计人员应结合工程项目的实际情况,来进行设计控制。此外,当路基边坡处在不稳定的环境下,设计人员应灵活运用设计手段对高填深切的边坡进行稳定性验算。一旦验算结果超出规范标准,应采取必要的防护与加固措施,来控制路基可能面临的滑坡、崩塌等灾害影响。具体的设计措施包括:抗滑桩、挡墙以及植被种植等综合方式,来提高边坡结构的作用稳定性。值得注意的是,路基边坡坡率及形式的选择不仅影响边坡的稳定,同时也影响环境保护和景观效果。为此,边坡坡率应以灵活自然、因地制宜以及顺势而为的设计理念,以在短期内实现生态恢复,进而使边坡外形与周围环境融为一体,看不出明显的人工痕迹。
3.3路面灵活性设计
路面强度设计的灵活性手段,应通过控制石料性质、沥青质量以及粒料级配,来提高沥青路面的作用稳定性。对于不均匀沉降与汽车超载问题,也应结合工程所处的实际情况,通过路面抗滑效果的安全评价,来进行控制。这样一来,路面即使是在雨天等易发生交通事故的情况下,也能以高稳定性的抗滑效果,最大限度的提高行车安全稳定性。具体来说,可通过控制石料磨光值,来提高保证路面结构稳定性摩擦系数指标的作用效果。而平整度的设计控制,则要通过控制摊铺作业的效果,来提高接触处理的质量,进而对路面结构缺陷进行设计控制。如此,接缝压实度与接缝结合强度不够,就会得到最大限度的控制,进而不会导致裂缝或是结构松散问题的出现。
结语
公路设计灵活性的理念并不是试图去创建一个新的标准,而是建立在灵活应用现有的规范、标准、规章制度和法律规定基础之上,在不降低安全性的前提下,通过灵活设计寻求达到更符合公路沿线可持续发展的需要和利益的目标。为解决公路设计中的一些问题并获得均衡的设计方案,公路设计者在遵循项目规划与实施过程中已建立起来的参数的前提下,充分发挥想象力、独创性及灵活性,以规范为依据,在标准范围内灵活应用设计指标,设计出既能满足使用功能,又能安全运营,同时还能很好地融于自然及人文环境的公路。
参考文献
[1]刘逢涛公路路基施工技术与质量控制措施研究[J]交通世界,2017(10):36~37.
[2]陈昌琳公路施工设计中挡土墙的选择分析[J]科技展望,2016,26(33):20.