浅析公路路基路面及挡土墙灵活性设计

(整期优先)网络出版时间:2021-12-08
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浅析公路路基路面及挡土墙灵活性设计

苏静

温州华晟道路桥梁设计研究有限公司,浙江温州, 325000

摘要:在公路工程建设中,由于工程所在地不同,在水文地质等方面会存在较大的差异,进行工程设计时也会有所不同。而公路工程的设计工作中,路基路面以及挡土墙是非常关键的内容,设计人员在进行设计时,需要结合工程的实际情况,灵活的使用不同方案,确保设计的科学性。鉴于此,本文主要对公路设计中的路基路面以及挡土墙内容进行了分析,以供参考。

关键词:挡土墙;路基路面;公路设计;灵活性

由于社会经济水平的不断提升,我国的道路交通网络建设在不断完善,人们对道路功能多元化需求也在逐渐提升。但是在传统的公路工程设计中,结构设计存在单一化,功能多元化目标的实现较为缓慢。因此,在公路工程设计中,需要注意提升道路网络运行的畅通性。对公路路基路面以及挡土墙进行灵活性设计,充分结合公路工程的实际情况,以展现公路结构的功能化效果。

1.公路灵活性设计的介绍

1.1重要性

现如今人们的生活质量不断提高,对公路结构的功能需求也在逐渐提高。但是,在公路路基路面和挡土墙的结构建设中,由于材料设备的市场环境、设计及施工环境等的变化,使得结构设计的难度增大。在这样的情况下,设计人员对结构设计时需要将安全性作为实践目标,通过灵活性的设计方式来实现。这样公路工程的建设安全性会得到良好的保证,可以为车辆行驶带来更好的体验。将灵活性设计应用到公路的路基路面和挡土墙结构设计中,可以更好的满足人们对道路运行安全性的需求。

1.2设计原则

首先,安全高效原则。公路的运行安全性是进行设计时首要考量的问题,从运行机制和管控机制的角度进行控制,实现公路性能的安全,这样公路在投入运行使用后就具备更好的安全稳定性。其次,畅通性原则。公路工程设计中涉及到较多方面的问题,需要确保排水系统的畅通性,保证设计的结构线形平顺,使车辆行驶的过程中人们的体验感更好,也更加安全。再者,稳定性原则。路基结构设计要保证其稳定性,这样公路结构整体的安全性和质量会得到更好的保障。最后,填挖平衡原则。公路工程建设的质量非常重要,保证填挖平衡,能够做好路面沉降的控制,保证公路使用性能[1]

2.公路路基路面以及挡土墙设计中的问题

2.1路基问题

在公路工程的设计工作中,路基结构设计的水平是非常关键的一点,路基结构图如下图1所示。

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图1 路基结构图

路基结构设计中容易出现的问题就是对于150KPa以下初始地面承受能力的分析不足,而且部分水文地质条件的勘查不够全面。比如公路路基中的膨胀土环境调查不够细致,关于渗水和漏水问题处理不当,使得结构设计存在缺陷。

2.2路面问题

公路路面结构设计中主要存在的问题体现在平整度和强度方面[2]。其中,路面的强度问题会对公路建设的稳定性效果产生影响,路面的平整度问题则会影响车辆行驶的舒适度。在进行设计时,路面的强度设计材料没有选择好,可能会使路面抗滑能力达不到标准要求,容易在运行中出现安全事故。而平整度缺陷主要是由于沉降不均匀问题引起。

2.3挡土墙问题

关于挡土墙结构设计的问题,主要是结构单一化问题,在设计时和工程实际的结合不够全面,工程在投入使用后容易出现渗漏问题。此外,从投入使用的公路挡土墙使用效果来看,容易对周围的环境产生影响,设计人员在设计时,需要充分考察现场的实际情况,但是从实际呈现的效果来看,还存在一定的问题,对结构使用性能产生不利的影响。

3.公路路基路面及挡土墙灵活性设计

3.1路基

关于公路路基结构,在进行灵活设计时,主要考虑的就是结构承载力、稳定性等指标,在设计时进行综合考量,确保车辆行驶的安全性。路基强度的影响因素包含不良地质情况,在设计时需要注意使用灌浆、碎石桩等工艺设计[3]。关于结构填料的选择,设计时需要根据工程建设的具体情况进行确定。另外,如果路基的边坡稳定性不足,需要在设计时注意进行稳定性检测,如果检测结果达不到标准要求,就需要做好防护措施,比如挡墙、抗滑桩以及植被种植等,确保结构设计的稳定性。路基边坡形式的确定对其稳定性产生影响的同时,也会对环境和景观效果产生一定的影响,因此,设计时应确保灵活性,结合具体的工程情况保证路基边坡和周围环境融为一体,使路基结构的多功能性良好的体现出来。再者,路基设计中,对相关的技术指标需要良好的确定,比如结构的排水系统设计存在问题,需要对排水沟、边沟等进行合理的设置,提升结构的抗冲刷能力。对于不同的路段,需要分别进行计算,确保设计的灵活控制。

3.2路面

路面结构的设计中,需要重视沥青、材料级配、石料性质的控制,保证路面性能的稳定性。针对不均匀沉降以及车辆荷载过大的问题,需要依照工程建设的具体情况,对路面的结构设计效果进行有效控制。这样路面结构在投入使用后,抗滑性能会得到良好的保证,行车安全性提升。设计过程中,可以对石料的磨光值进行合理设置,使摩擦系数指标控制在合理范围内,从而保证路面结构的稳定性。在进行路面平整度设计时,摊铺设置要注意控制,保证在工程建设时的接缝压实度和结合强度,做好路面结构的质量控制,防止结构出现塌陷和裂缝问题。

3.3挡土墙

公路挡土墙的设计过程中,承载能力是非常重要的指标,在设计中需要验算承载能力的极限值。挡土墙结构设计和公路的等级有密切的关联,不同等级的公路,在设计挡土墙的高度时也有相应的差别。有关挡土墙抗震强度和稳定性验算范围及要求如下表1所示。

表1 挡土墙抗震强度和稳定性验算范围及要求

公路等级

高速公路及一、二级公路

三、四级公路

项目

基本烈度

7

8

9

9

岩石、非液化土及非软土地基

非浸水

不验算

H>4验算

验算

验算

浸水

不验算

验算

验算

验算

液化土及软土地基

验算

验算

验算

验算

抗滑动稳定系数

≥1.1

注:H为挡土墙墙趾到墙顶的高度(m)

在灵活设计挡土墙时,可以引进先进的设计理念,对新型挡土墙防护技术进行探索研究,结合工程所在地的环境情况设计灵活的防护,比如有高速公路工程通过花墙和阶梯栅栏形式的防护结构设计,使公路结构得到安全防护的同时,还能够起到景观效应,改善公路工程周围环境的作用。

结束语:

总而言之,公路工程的路基路面和挡土墙结构设计中,要想更好的实现灵活性设计目标,需要对先进的技术理念进行不断吸取,同时结合工程建设的具体情况,使设计技术理念和我国的公路工程良好的贴合,这样灵活性设计的效果可以得到提升,有助于我国公路工程网络运行的不断完善。

参考文献:

[1]龚建江.分析公路路基路面及挡土墙灵活性设计[J].低碳世界,2018, (001):273-274.

[2]董海莲.公路路基路面及挡土墙灵活性设计研究[J].大众标准化,2020, (05):49+51.

[3]程传华,邓永鑫.浅谈一般公路设计的灵活性与创造性[J].建筑工程技术与设计,2018, (010):2204.