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摘要:作为一种重要的基础设施,公路在便利人们的生活,促进经济文化交流融合方便起着不可替代的作用。随着技术的进步,公路路面路基在软基设计和排水设计上有了显著的进步,为维持路基的稳定提供了重要的保障。但是路基在投入使用后,仍会受到许多可控和不可控因素的影响,所以,在有了一个较为完善的设计方案后,公路的施工也要加以重视,意识到施工中可能存在的问题并加以解决。
关键词:公路路面设计;路基设计;施工注意事项
引言
公路运输因其机动灵活、适用性强、短途运输运输速度快等特点成为人们的日常生活中使用次数较多的运输方式,所以,公路运输的安全性与否关系着人们的切身利益。而近年来,随着对公路运输的广泛使用,公路承载压力大,再加上自然灾害、气候变化等影响,我们对公路的设计与施工提出了更高层次的要求。本文就设计和施工中存在的一些问题进行探讨。
1.公路设计、施工中存在的问题
首先,是路基可能存在的问题。作为公路承担重量的主体,路基设计的成功与否直接关乎着公路的成功与否,但是,由于路基受地理影响比较大,容易出现很多问题,比如,在过陡的边坡处容易出现坍塌;在地震的影响下容易出现破裂现象;在季节性结冰气候区,由于气温的冷热变化,冰雪的消融就很容易引起翻浆或者冻涨现象…这些都会对公路路基路面造成巨大的损坏,进而影响公路的稳定性与否。
其次,是公路排水系统中存在的问题。由于地形地势的影响,公路部分地段可能会产生长时间积水现象,如果这些水不能及时排除,就会破坏路面路基,进而影响路基额稳定性,所以,这就对公路设计中排水系统的设计提出了较高的要求。
最后是施工中存在的问题。人们对公路运输依赖性的加大同样也就意味着其使用强度的增加,同时,还不乏超载现象,公路的使用寿命都会因此受到巨大影响,为了将其影响降到最低,我们只有从道路施工中入手。如果施工过程中出现所用材料过差、技术手段陈旧、或者监管不力等情况,那么这个施工就是存在着问题的。
2.公路路基路面设计
2.1路基设计
公路路基是位于公路路面之下用于承担从路面传达的重量并将其重量均匀地分散到更下面的结构中的一个公路构造。考虑到它所承担的职能,我们在对公路路基设计时首先要考虑到不同层次用料问题。一般来说,在有两层路基的道路中,上层路基必须使用强度较高的材料,下层可以用一些廉价的材料。碎石、片石、砾石,水泥等都是常用材料。
在路基设计中,我们也要重视软基的设计。软基是一种较难处理的路基存在形式,软基往往含水量较多、承载力较低,对其处理手段有着更高的要求。首先,要控制软基层的含水量,一般情况下,湿土的含水量是不能超过30%的。但是受到不同气候的影响,含水量往往不能很好地保持。所以,施工中要对湿土进行粉碎和翻晒,以保证其应有的湿度;其次,是对其原料的要求,在施工时,要对石灰原料进行消解以及保存,但是存储时间也不能过长;最后,要特别注意根据当地地形地势天气变化等情况确定填筑土的厚度,不能过高也不能过低。[1]
在路基设计中,最重要的是排水设计。河流一般分为地表径流,地下径流(包括地下水),所以路排水设计中就要排地表水和排地下水及地下径流双管齐下,各自采用不同的办法,以期达到最好的效果。用于排地下水的排水设计主要有两种办法,其一是在地下水和公路路基之间设置隔离层,使得地下的水不能浸透到路基中,以减少对路基的侵蚀;其二是增加路基的高度,使得路基不能与地下水有更为直接的接触。无论用哪一种办法,都要在路基底部掺加石灰等材料,以更好的防水排水。用于排地表水的排水主要有几个方面,首先是在路基和地表直接设置隔离,使得路面上的水不能渗透到路基中,这个可以通过沟槽设计、边坡设计或者用沥青对路基表面加以密封的处理手段等来实现;其次是将已经进入路基中的水排出,这个就可以采用设置泄水孔、排水管等方式来实现。
当然,我们还可以采用换填法、排水砾垫层、钢筋混凝桩加固等处理手段来稳固路基,延长公路的使用寿命,提高其安全性。
2.2公路路面设计
路面设计也要注意两个方面,一是路面的稳固性设计,二是路面的排水设计。
公路路面是交通运输工具的直接接触处,直接承受着来自车辆的重量,因此提升路面的稳固性就显得十分必要了。提高其稳固性主要是提高其承受能力以及做好防滑举措,这就要求在路面设计中采用一些可承受强度大、并有一定摩擦力的材料,比如沥青混凝土,钢筋混凝土等。
路面的排水设计相对于路基的来说简单少许。在地势平坦的地区,公路路面要尽可能保持平整,避免低洼路面的出现,以减少雨后积水的可能;在山区等地形崎岖处的公路,要建立更加完备的排水系统,比如路的两旁设置排水管、路的边缘纵向设置排水沟等。
最后,路面设计还要考虑公路的社会性。作为一种常用的基础设施,公路广泛存在在在村庄,田野和城市中,村庄与不同社会环境中的路面要用不同的思路来设计,举例来讲,如果一条公路布局在一个疗养院胖,那么路面的设计还要承担减少噪音的功能,这个时候使用沥青路面比水泥混凝土路面更为合适。
3.公路施工注意事项
首先,在公路施工中要考虑地形和气候因素。在地质不稳定地区施工容易加大施工难度,降低公路稳定性,并易受到自然灾害的损坏,所以在施工时要尽量避免地质不稳的地区,如果无可避免时,为了结构的稳定性,在对路垫施工时坚决不能挖土,并在结合考虑开挖高度的情况下,进行不同的坡率考量。同时,在充分考虑地形条件后决定采取横挖法,纵横结合法,纵挖法中的何种施工工艺。同样的,恶劣的天气对施工也有很大的阻碍,比如暴雨时施工易造成材料的流失,路面结构的破坏;冷热交替的天气易造成路基的冻胀和翻浆,所以施工时要避开连续暴雨或者冷热交替的季节。
其次,对于填充材料的选择也要慎重。粗砂,砾石,中砂,不易风化的石砾都是可以作为优先选择的选项,但是,生活垃圾,沼泽土,易凤化的石块都是施工中应该坚决避开的。粘性土是我国南方常见的材料,在保证排水设施良好的前提下,也可以用粘性土作为填充材料。总之,无论选择什么材料都是要考虑其能否起到稳定的效果的。
最后,为了保持公路的稳定性,施工时要尽量提高地基的承载力。如果地基的承载力不能满足公路运输的要求,就要结合当时的经济发展程度,地形地势情况等进行综合考虑,并给出解决方案;如果能够满足运输要求,也要适当对公路路基做一些防护措施,保持其承载力。
当然,为了时公路的安全性更高,施工时也要适当的对公路进行安全性检查,这个检查也可以由政府部门来实施。
4.结语
地位的日益提升带来的对公路质量要求的提高,提高公路质量,建设安全性更好,稳定性更强,寿命更长的公路已经成为了当下公路设计和施工中努力的方向,所以路面路基设计和施工要更加符合实际,不断创新,建造让人们放心的公路。
参考文献
[1]范志红.公路路面设计中软基的处理技术[B].交通世界.2016(26).