首页 > 文章中心 > 公路路基路面设计

公路路基路面设计

公路路基路面设计

公路路基路面设计范文第1篇

【关键词】公路路基路面设计;软基处理;意见;建议

中图分类号:X734文献标识码: A

古语有云:“万丈高楼平地起。”这说明了地基的重要,同样,作为公路重要组成部分的路基,它的重要性会影响到整个公路建设施工的工程质量。在投入使用后,路基与路面是直接承受车辆摩擦的承重面,只有拥有者质量高,性能稳定的路基与路面,才能保证整个公路施工建设的质量是否能够经得住考验。然而,在我国的施工过程中,总会因为受到这样或那样的因素影响,使得施工过程中路基的质量经常出现问题,是许多公路的正常造成了很大的影响,因此,做好公路路基路面设计中的软基处理,对于保证整个公路的施工质量有着重要的意义

一、公路路基路面设计中软基处理存在的问题

在施工中,若是有公路路基不够坚固的现象发生,很有可能会使得地基下沉并造成日后路面不稳固等安全隐患出现,因此,在施工完毕后,施工人员要对路基进行一定的检测,若发现路基不够坚固,则要及时对公路的软基进行处理,以确保路基能够处于稳固状态。然而,现今我国公路路基路面设计中的软基处理却并不是很完善,存在着一些令人无法忽视的问题。

1.1施工人员对于软基处理工作的重视程度不够

在当前社会的公路建设中,软基处理工作是比较常见的,这是一种能够有效地保障公路建设质量的方法。我国经济发展迅速,对于公路的使用也愈加频繁,公路也会因此而大大地增加自身的负载量,在这种情况下,有效地软基建设能够对公路的正常运行起到保障作用,在公路建设中的作用是十分巨大的。

然而,现阶段我国的道路施工建设方面主要重视实用性建设,对于保障性建设设施重视程度明显不够,施工人员对于软基处理的不重视,很大程度上会影响到日后公路的使用寿命以及公路正常运行,并且可能会对经济造成很大的影响。

1.2施工人员对于软基的处理方法并不完善

软基处理在整个公路的施工建设中占有非常重要的地位,它是保证公路路基路面施工建设质量的重要措施,然而,软基处理的方法有着许多种类,要根据情况的不同采用不同的处理方式,不同地点不同条件下公路路基路面设计中的软基处理方法也有着较大的不同,即使一条公路,在不同的路段也可能出现不同的软基处理方法,而大部分施工人员没有完善的软基处理方法,仅仅是凭借着一知半解或自身的施工经验进行软基处理,这样就很容易导致软基处理的效果大大折扣甚至没有预想中的效果出现。并且施工人员在施工中,将许多需要进行仔细思考的因素忽略掉了,这就使得即使有着专业的知识,也无法对软基工作进行完善的处理。

1.3进行道路建设的施工人员的工作能力与素质有待进一步提高

在我国现今的公路路基路面施工建设中的职工人员,许多都是依靠数十年的工作经验对道路进行建设的,对于现今较为先进的技术却懂得的很少,软基处理虽然可以保证路基路面施工建设的质量,但软基处理对于技术方面有着很高的要求,要求施工人员不仅仅需要有经验,更需要有相对专业的技术进行支撑,并且,并且对于不同公路路基路面的施工建设,也会有着不同的软基处理方法,许多施工人员对于如何进行软基处理操作没有明确的概念与方法,导致了软基处理工作不能完整的实施,这就要求我国对公路建设的施工人员进行软基处理方面的专业知识培训,保证施工人员能够对软基处理方法进行详细地掌握并能够进行熟练地操作。

二、公路路基路面设计中对软基处理方法及建议

1.方法

1.1基本处理方法

1.1.1换土

将路堤下的全部软土利用人工或机械进行挖除,用强度较高的粘性土或卵石、砂、片石、砾等渗水性材料换填,其最大有效处理深度为3m。

1.1.2生石灰桩

生石灰桩就是将生石灰碎块置于桩孔中形成桩体。 其有效处理的最大深度是 20m。

1.2设计方法

1.2.1 石灰浅坑法

施工中经常受粘性土含水量的影响,而出现“弹簧土”松软的现象。较轻的一般可以采用挖土晒干,敲碎回填的方法。对于大面积或小面积等不容面积的路段,都可以使用石灰浅坑法。 具体做法为:挖深 1米左右,大小 40cm~50cm 的圆形或方形坑,挖好后隔一天处理坑内的渗水,处理完毕后,倒入 1/3 坑深的生石灰,然后回填碾压。 在轻度弹簧路段坑的坑距和行距为 5m~6m,在重度弹簧路段则为 3m~4m。

1.2.2 抛石填筑

就是在有弹簧土或软土以及有积水的路段填石头,以露出要处理的路段原有土层高度作为填石的适宜高度,填石过程中一定要注意用推土机把石块压实,防止软弹现象发生,然后进行土方的填筑。

2.建议

2.1在现有阶段上提高软基处理技术

在如今的路基路面建设中的软基处理方面,换填法、排水砂垫层法以及石灰浅坑法是较为常见并且有效的方法,这三种方法均能够增强软基处理的技术含量,对于更好的保障路基的稳定性有着非常理想的效果。

2.2要注意软基处理过程中经常出现的问题

在施工人员进行软基处理时,要注意对石灰原料进行细致的处理,使石灰处于完全消解状态,保证石灰不会出现残留,避免石灰被碾压成型后,在有降水的天气下进行自行消解,这会导致道路上的路基出现鼓胀情况,影响路面的平稳,对于行驶的车辆会造成很大的安全隐患。

总结:

在进行公路建设中,保证路基的稳定性是非常重要的,当今我国公路建设领域,许多公路由于建设技术的不完善以及经过车辆数量不断增加,总会导致建设后没达到预期的石永生寿命变出现问题,这就要求我们在进行道路建设时,要加大对保障性设施建设的力度,在公路路基路面设计中的软基处里,对于保证路基的稳定性有着很好的效果。综上所述,笔者认为,软基处理技术在公路建设方面具有巨大的实用性意义,值得加大力度对其进行研究与探讨

参考文献:

[1] 刘洪军.浅谈公路路基路面设计中关于软基处理的处理[A].工程技术,1672-3791(2013)08(a)-0066-01.

公路路基路面设计范文第2篇

【关键词】公路工程;路基设计;要点;路面设计;排水设计

公路路基及路面设计需要考虑的因素除了路基的压实、路面的强度以及路面的厚度以外,还需要考虑排水设计,路基路面排水设计也是其重要的组成部分,排水系统对于路基路面也有着极为重要的意义和影响。以下就公路工程路基路面设计进行探讨分析。

1.公路路基设计要点及软基处理注意事项

1、路基设计的基本要求。路基应根据公路等级和当地自然条件(包括地质、水文、材料情况等),并结合施工方案进行设计,既应有足够的强度和稳定性,又要经济合理。路基填筑宜采用水稳性好的材料,严格控制路基压实,满足强度和稳定性要求。路基强度、稳定性和压实度达不到要求的路段不得铺筑沥青或水泥路面。通过特殊地质、水文条件地带的路基,应做好调查研究,结合当地实践经验进行特别设计。

2、公路路基填挖交界处设计。公路填挖交界处,应该所使用的材料不同,他们的结构性能也不同,这就容易引起地基固结不均匀而引起下沉,在设计和施工的过程中,若处理的不好,直接影响到公路的正常使用功能。对于路基交界处的设计可分为横向设计和纵向设计。

3、公路路基填挖交界处的横向设计。横向交界处的设计是指对交界处路床进行超挖,深度控制在0.8m左右,再采用分层夯实的方法对其进行回填,回填所采用的填料应该以砂砾石为主,并且充分碾压,确保压实度的要求。土工格栅中进行加筋防护处理,它可以协助纵向填挖交界处理共同发挥强化路基的功能,同时,当路基横向处于临空时,它可以有效的控制土体水平运动,限制坡面上土体的水平位移,加强填筑土体的稳定性,从而有效的减小路基沉降和防止滑坡,最终实现加筋处治的目标。

4、公路路基填挖交界处的纵向设计。对于纵向交界处的路基,对其土体进行挖方回填,并且分层夯实,确保路基的透水性能够满足要求。可沿交界处的公路路床中部和底部铺设一层土工格栅,通过格栅提高回填土与原地面的粘结力,缓解路面的不均匀沉降,降低纵向坡率变化的程度,达到有效控制交界处沉降的问题,增加公路路堤的稳定性。

5、软基处理应注意的事项。(1)石灰在碾压前必须充分消解,如果少数的消解不充分的石灰处理路基在碾压成型后,遇到雨水天气,未充分消解的石灰将继续消解,则会引起局部胀松鼓包而形成蘑菇状,将影响路基的强度和平整度。(2)石灰的堆放时间不宜太长,特别是在没有覆盖的情况下,其有效的钙镁含量会大幅度下降,原先的质量符合要求的石灰,如果在无覆盖情况下堆放几个月,可使其质量降为等外石灰。(3)由于过湿土含水量较大,在进行填筑时,其厚度一定要严格控制。若过薄则工序增多,浪费人工和机械资源,也影响施工时间;若过厚则下层土翻不透,旋耕机更难粉碎到正常的厚度,当上层土进行翻晒、粉碎到规定程度时,进行整平、碾压,而由于下层的土水分没有散失,即使碾压也无法满足压实度的要求。(4)过湿土含水量应该严格控制。由于过湿土的天然含水量达30%以上,遇到雨水之后,其含水量还会继续增大,所以施工中要严格地控制其最佳含水量。在高温季节进行施工时,过湿土的外表很陕晾晒至较干,然而里面土的含水量仍然较大,此时应当使用多铧犁进行翻晒。

2.公路路基路面设计分析

1、路基排水设计。第一、地面排水设计。路基地面排水主要是通过全线贯通的边沟来进行的,一般采用0.6m×0.6m 的梯形边沟,边坡为1:1,以25cm厚的M7.5浆砌片石铺砌,边沟纵坡一般不小于0.3%,坡长小于300m,边沟水均应引离路基,排入原有水系中的河流、排水渠及取土坑内,但不排入鱼塘内。当边沟与涵洞、通道发生交叉时,一般将边沟水直接排入涵洞,或在灌溉涵、通道处让路基边沟向两侧排走或设边沟倒虹吸涵通过。在挖方地段,还应设置0.4m×0.4m的梯形平台截水沟,并在坡顶外侧设0.6m×0.6m 的矩形地面截水沟,以排除坡面水。截水沟均以25cm厚的M7.5号浆砌片石铺砌。第二、地下排水设计。(1)一般路段。一般路段路基边沟设计主要以填筑式边沟为主,尽量减少路基边沟积水现象的发生。这主要是吸取已建成的公路中的教训:a.部分路段在汛期内路基水不能及时排除。b.地方群众干扰路基水排入灌溉涵洞内。(2)软基处理段。如是淤泥质软土层,地下水含量较大,为保证软土段路基的稳定,迅速排除地下水至关重要。设计应采取:板+砂垫层+超载预压的深层。值得注意的是为确保软土段地下水迅速由砂垫层排入边沟,需在砂垫层与边沟相接的斜面上做15 cm 厚的级配碎石(粒径2cm~4cm)反滤层,在砂垫层底部位置预留截面为5cm×5cm、纵向间距为10m 的泄水孔,且泄水孔出口应高于边沟底30cm。

2、路面的设计。对于公路的路面设计,首选应该调查拟建路周边的环境,是否有可用的材料可以直接取用,如石头,砂石等,由于路面工程的量较大,因此,尽可能的选用当地的材料,可以有效的节约工程造价,必要的时候,我们应该考虑新技术,新材料的运用,能有效的提高水泥混凝土路面的使用寿命。路面结构的设计,实际上就是制定路面结构方案,确定合理的使用材料,理论上是需要经过相应规范进行验算得出的。现阶段公路有水泥混凝土路面和沥青混凝土路面两种形式,因公路等级较低,多以水泥混凝土路面为主,这种路面养护比较简单,而且投资较小。在路面设计的时候,根据当地的环境、材料、交通量等确定好了路面类型后,确定路面的厚度,路面厚度直接影响着投资的金额和公路的使用寿命,因此,设计人员需要综合考虑各方面的因素,在满足汽车运输要求的前提下,做好路面厚度的设计,对于路面宽度,要考虑今后经济发展的需要,现在已建的一些公路,明显的路面宽度不够,甚至有些地方错车都出现困难,这就增加了公路上汽车行驶的危险系数,还影响了车辆的行驶速度。因此,必须综合考虑以后的规划,交通流量等各方面的影响,设计合理的路面宽度,满足经济发展的需求。

结束语

随着我国经济快速发展,道路建设正处于快速发展阶段,随之而来的是,经常会出现各种各样的道路质量问题。为了节约公路建设成本,减少道路交通事故的发生,使人民生命安全有所保障,国家经济可持续发展,必须对公路路基路面设计进行研究分析,找出切实可行的策略和方法。

参考文献

[1] 李华军.关于我国公路路基路面设计存在的问题与对策探讨[J].石家庄铁路工程职业技术学院学报,2004.3(03)

[2] 刘晓召.段龙.赵海洋.浅谈我国公路路基路面施工技术及土方填筑方法[J].华东科技,2009(12)

[3] 李海洋.王光如.浅析我国高速公路路基路面设计方案的选择与施工质量的控制[J].北京建工工程职业技术学校学报,2010.(13)

公路路基路面设计范文第3篇

【关键词】高速公路;路基路面;排水设计

一、前言

高速公路路基路面的排水设计需要施工队伍进行严格的质量控制,只有排水设计合理,高速公路才有排水保障,其耐久性和使用效果才能够得到提升。

二、水对高速公路路基路面的破坏

近年来,我国高速公路的交通流量不断增加,对公路的路基、路面质量提出了更高的要求。通过一段时间的使用发现,高速公路路基路面的承载力、平整度及稳定性都在很大程度上受到了水的影响。作为公路路面病害的重要原因,地表水和地下水通过沥青混凝土路面的缝隙进入其内部以后,使其中各种材料由于水的浸泡发生形变而强度降低,在行车荷载及温度变化的反复作用下,便可能出现裂缝、剥落、松散、坑槽、错台甚至断裂等一系列问题。路面水损害发生后,水渗入路基部分,导致高速公路的进一步破坏,严重影响了道路的耐久性和行车安全。

三、基路面排水设计目的与要求

把降落在路界范围内的地表水有效的汇集并迅速排除出路界,同时把路界外可能流入的地表水拦截在路界范围外,以减少地表水对路基和路面的危害以及对行车安全的不利。并将公路地下水引排到公路的下侧方,避免公路路基和路面结构遭受地表水和地下水的浸湿、冲刷等破坏作用。

路基路面排水设计的要求是将路基范围内的土基湿度降低到一定的限度内,保持路基常年处于干燥状态,确保路基及路面具有足够的强度与稳定性。

四、高速公路路基路面排水设计的内容与原则

1、高速公路路基路面排水设计的内容

高速公路排水设计对路基稳定性和路面的使用寿命有非常显著的影响,一般包括以下两个方面:第一,要考虑减少农田排灌水和地下水对路基稳定性及公路强度的影响,这种方法俗称路基排水;第二,要考虑将路表面的水迅速排出路基外,最大限度地减少雨水对路面和路基的影响,减少因为路表面排水不畅及路表水渗入路基后,对路面造成破坏,对使用性能造成损害,这种排水称为第二类排水。

第一类排水设计采取的办法有:在路基底部设置隔水垫层,提高路基最小填土高度等。第二类排水设计采取的办法有:通过路面横坡,边沟,边沟急流槽,将路面的水迅速排出路基以外;在中央分隔带设置纵向碎石盲沟、横向排水管将水引走;设计泄水孔,以迅速排除桥面水;使用沥青封层、排水管、土路肩纵横向碎石盲沟等,将水引走。

2、高速公路路基路面排水设计的原则

(一)首先,排水设施应结合当地的条件,合理布局,并充分利用有利的地形及自然水系,做到水流不过于集中排放,能就近分流,及时得到疏散。

(二)设计前进行调查研究,查明水源与地质条件,对于重点路段,要进行排水系统的整体规划,路基排水要与桥涵布置相配合,地下排水应与地面排水相配合,各种排水沟渠的平面布置与竖向布置也要配合好。

(三)路基排水应防止附近山坡的水土流失,做到尽量不破坏天然的水系,不轻易合并自然沟溪及改变水流的性质,人工沟渠布设时尽量选择有利地质的条件,减少排水沟渠的防护及加固工程量。

(四)为减少水对路面的破坏,要尽量控制水进入路面结构,提供良好的排水措施,迅速排除路面结构内的水,也可建筑有能承受荷载和雨水共同作用的路面结构。

(五)排水系统要自成体系,并与当地的农田水利相配合,不影响灌溉沟渠。在避免冲毁农田或危害其他水利设施的同时,更要注意防范农业用水时对路基的影响。两者合并使用时,边沟的断面应尽量加大,并加以加固。

五、高速公路路基路面排水设计的方法

1、路面表面排水设计高速主线路面排水采用漫流方式排水,路面水直接从路肩和路堤边坡坡面流入边沟。路面表面排水的主要任务是迅速把降落在路面上的雨水,通过路面和路肩设计的横坡向两侧排走,以避免造成路面积水而影响行车安全。沿路面边缘设置由透水性填料集水沟、横向出水管和过滤织物(土工布)组成的路面边缘排水系统。通过设置沥青封层、土路肩纵横向碎石盲沟和排水管,将渗入路面面层的水引出路基之外。由于通过沥青面层下渗的水量有限,考虑到排水路径的限制,设计中采用每10m左右设置一道Ф5cm横向排水管以确保路面下渗水的排除。

2、中央分隔带排水设计施工期间排水量取决于最大瞬时降雨量及中央分隔带的汇水面积。一般情况下,由于高速公路中央分隔带内设置有通讯、监控用管线的人手孔,因此,中央分隔带排水长度应为两个人手孔之间的间距,一般路段的最大间距为180m。中央分隔带采用凸形,中间植草、栽种灌木。为排除渗入中央分隔带内部的水,在分隔带底面铺设土工布进行封闭,底部设纵向透水管,四周填以米石,米石上铺反滤土工织物,组成分隔带内的地下排水设施,中央分隔带下渗水汇集到纵向排水渗沟中,在通过设置横向排水管将渗沟内的水排出路界。纵向排水渗沟两侧及底面可用抹砂浆、涂沥青、粘贴土工布封闭。填方路段每隔60m左右设一道横向排水管,挖方路段在挖方起终点填挖交界处的填方路基内各设一道横向排水管,将水引出路基。横向排水管直径采用直径为11.6cmPVC管,管底纵坡不小于1%,出口修建急流槽及防护措施。在超高路段,中央分隔带排水设计是在中央分隔带设置集水槽,集水槽可用砼预制件。集水槽上设置具有漏水功能的盖板。沿集水槽60m设置集水(120cm×120cm×150cm)。在对应集水井的部位设置横向排水管,通过横向排水管将集水井内的水排出路基外。横向排水管采用内径为30cm,壁厚3cm的高密度氯乙烯(PE)管,横向接头应密封严实,不漏水,横向排水管底座用C15号砼做基础,砼基础呈U字形将PE管半包围。横向排水管与路基边坡急流槽的结合处急流槽底做成现浇砼,以提高抗冲刷能力。在实际施工过程中存在许多问题,如中央分隔带是在基层施工后进行开挖施工的,开挖的边沟表面粗糙,沥青不易粘结牢固,不能形成均匀、无破损的防渗层。土工布因有接缝,不能形成整体而达到完全不透水的程度。

因此,当盲沟积水时侧面仍将无法阻止水渗入路基。由于施工质量不易控制,造成横向排水管标高误差或产生淤塞,从而使上游横向排水管排水不畅,大量的水流向最低处,而最低处的横向排水管由于设计时包裹无纺土工布或产生淤塞,使排水能力严重不足,从而导致下游中央分隔带积水严重,有的下雨后几天中央分隔带仍有积水,使路基长时间浸泡,影响了路基、路面的强度。由于通讯、监控管线人手孔的设置阻断了中央分隔带排水,造成中央分隔带积水或积水渗入人手孔。为了解决这些问题,采用以下办法处理:对于设计底坡小于0.3%的,采用锯齿形纵向矩形碎石盲沟,并于盲沟底部设置软式透水管和每隔30~50m设置集水槽汇集中央分隔带雨水或渗水;根据以上计算,中央分隔带每隔30~50m设置一道横向排水管,将盲沟中的水排出路基以外;在中央分隔带内设置2cm厚水泥砂浆层、沥青防渗层及土工布防渗层,防止中央分隔带中水从侧面向路基渗透。

3、坡面排水设计高速坡面排水设施由边沟、截水沟、排水沟、急流槽等组成,沟底纵坡坡度不宜小于0.5%。土质沟渠的最小纵坡为0.25%;沟壁铺砌的沟渠的最小纵坡为0.12%。沟槽的顶面高度应高出设计水位0.1~0.2m。

六、结束语

高速公路路基路面排水设计极其重要,因此,在今后的设计中,要注重排水工程的设计,提高排水工程的水平,从而提高高速公路排水的效果,起到保护高速公路的效果。

【参考文献】

公路路基路面设计范文第4篇

关键词:高速公路;短路基;结构设计;面层;基层;垫层

0引言

随着高速公路建设数量越来越多,工程穿越的地形地质条件也越来越复杂。许多高速公路需要穿越山地、丘陵、盆地等,给工程建设带来全新挑战。由于山地的地形地质条件十分复杂,桥梁和隧道所占的比例较高,容易出现桥梁与桥梁,桥梁与隧道之间的短路基。短路基的长度一般比较短,位置分散,路基基础与桥梁隧道的构筑物结构存在较大差异,施工难度大,质量控制要求高。一旦施工方案设计不合理,质量控制措施没有严格落实,很容易导致质量缺陷出现,对整个高速公路工程建设也会带来不利影响。为有效应对这些难题,克服短路基施工中遇到的难题,首先应该完善方案设计,然后落实质量控制措施,加强每个施工环节的质量控制,促进短路基工程质量和高速公路建设效益提升。

1高速公路短路基的特点

短路基是高速公路建设的常见路基结构形式,由于山区地形起伏,路线受地形条件制约,桥梁隧道之间的短路基较多,其主要特点表现在以下方面。施工方案设计时,应该根据短路基的特点采取相应措施,提高结构设计水平,有效指导后续施工,促进路基工程质量提升。

1.1填方或挖方施工难度大

短路基通常位于桥梁和隧道之间,位置分散、长度较短,大部分为高填方和深挖方,施工难度大,给现场施工带来挑战。作为施工单位和施工人员,首先应该重视现场地形地质勘查,结合现场施工做好勘查设计工作,有效指导短路基施工。

1.2压实度难以保证

压实度控制是短路基施工的重要内容。然而,由于山区地形地势条件复杂,短路基通常位于地势陡峭路段,并且里程很短,大型机械搬运和施工困难,因而必须采用小型机械设备或者采用人工方式开展现场施工[1]。同时,短路基现场施工难度大,质量控制要求高,压实度也难以得到保证。

1.3容易引发不均匀沉降

由于压实度控制难度大,一些短路基压实度不合格,填料不均匀,路基与桥梁隧道构造物之间的基础刚度差异性较大,容易导致路基不均匀沉降现象发生。如果没有得到及时修复和处理,可能使路面结构层遭到破坏,对高速公路通车运营也会产生不利影响。此外,高速公路通车运营后,在自然环境、车辆荷载的影响下,再加上短路基工程自身存在质量缺陷,容易出现路基不均匀沉降和路面开裂现象[2]。因此,作为工程建设单位,首先应该完善方案设计,有效指导短路基施工,实现对工程质量的严格控制,进而预防质量缺陷发生。

2高速公路短路基面层结构设计

面层结构设计是短路基设计的关键内容,设计人员应该善于把握技术要点,考虑现场施工情况完善方案设计,有效指导后续施工。一般而言,应该结合短路基的具体情况,有针对性地采取设计方案,具体措施如下。

2.1面层型式选择

水泥混凝土面层刚度大,可以弥补短路基压实度控制难的问题,缓解路面不均匀沉降带来的路面损坏。但短路基压实度不够、不均匀沉降严重,容易导致混凝土面板局部压力过度集中,出现早期损坏,制约车辆安全顺利通行。而在混凝土面层掺入钢纤维并形成钢纤维混凝土,能增强路面的抗裂、抗弯拉、抗疲劳性能,促进工程质量提升,设计中需要重视它的应用。

2.2应用复合式路面

高速公路常用沥青混凝土路面和钢纤维混凝土路面,这两种路面型式结构不仅美观,而且行车舒适度高。短路基施工中,为促进其作用充分发挥,可以设计采用复合式路面,在钢纤维水泥混凝土面层上部加铺沥青混凝土。设计采用复合式路面用于短路基施工,可以发挥沥青混凝土面层的特点,确保面层结构美观、施工连续性好、行车噪音小、舒适度高。同时还能充分发挥钢纤维混凝土刚度大、抗折强度高的特点,有利于延长路面结构使用寿命,为高速公路工程建设创造良好条件[3]。

2.3钢纤维混凝土面层

钢纤维混凝土面层设计时,需要考虑路面的温缩和干缩特性,为防止混凝土板断裂,需要合理设置接缝。同时,为保证路面的综合性能良好,行车舒适度高,在满足施工需要的前提下,应该尽量少设置接缝。此外,为保证面层结构稳固,有效承受车辆荷载,预防裂缝产生,短路基钢纤维混凝土板的厚度在22cm为宜。

2.4沥青混凝土面层短路基

在高速公路整个线路所占的比重较小,不必要进行单独设计,参考普通路段设计技术规范标准即可。按照《复合式路面设计原理与施工技术》的规定,高速公路沥青面层厚度不得小于7cm。此外,为节约成本,方便施工,参照技术规范要求,短路基面层宜采用4cm细粒式改性沥青混凝土+6cm中粒式沥青混凝土+22cm钢纤维水泥混凝土结构形式。

3高速公路短路基基层结构设计

短路基的高填和深挖路段较多,路基状态复杂,给现场施工带来挑战。而填方路段基层直接铺筑在路基之上,受地下水影响小。但由于填方高度较高,受施工现场条件限制,再加上如果质量控制不到位,难以有效保障填方压实度,不均匀沉降问题也会比较严重,难以有效保障施工效果。为预防质量问题发生,基层必须选用刚度大、扩散能力强的材料进行填充和施工,并按要求压实,进而减少路基不均匀沉降,保障路基的稳固与可靠。根据施工经验,水泥稳定碎石属于半刚性材料,在高速公路施工中的应用非常广泛[4]。并且技术成熟,适用于短路基填方路段施工。山区挖方路基施工时,土方开挖量大,施工中还需考虑地下水的影响。如果挖方路床受地下水影响较小,与地下水位线的距离较远,路面基层宜采用水泥稳定碎石。如果地下水丰富、水位较高,必须合理选择施工材料,确保填料具有良好的透水性能。级配碎石基层透水性能良好,在高速公路施工中的应用比较普遍,并且工艺先进、技术娴熟,适用于地下水丰富的挖方路段。总之,短路基基层设计时,应该综合考虑填方和挖方路段实际情况。如果短路基位于高填方路段,与地下水位线的距离较远,受地下水影响很小,宜采用水泥稳定碎石基层。如果挖方路段开挖至地下水位线以下,宜采用级配碎石基层。通过采取上述有效设计方案,有利于保证短路基的基层质量合格,满足施工技术需要,促进工程质量提升。

4高速公路短路基垫层结构设计

垫层位于基层与土基之间,是短路基设计中不可忽视的内容。它的主要作用是隔水、排水、防冻,扩散荷载,并且还有利于减少路基变形,保证路基结构的稳固性与可靠性。短路基方案设计时,对于垫层设计应该进行全面考虑,结合短路基所在位置的地形地质条件、水文条件等,合理设置垫层。如果短路基位于季节性冰冻地区,当路面总厚度小于最小防冻厚度时,结构设计中有必要设置垫层,从而有利于避免冻胀翻浆现象发生。地下水丰厚的路段也应该设置垫层,从而有利于排水,避免积水现象发生,保证施工效果。此外,如果短路基填方路段不均匀,沉降问题比较严重,也需要设置半刚性垫层。采取这些处理措施之后,有利于防止不均匀沉降问题发生,保证短路基结构的稳定与可靠,实现对工程质量的严格控制。

5结语

短路基结构设计是高速公路设计中不可忽视的内容。作为设计单位和设计人员,应该加强现场勘查,根据短路基结构具体情况完善方案设计,对工程施工进行科学合理安排。另外还要严格落实设计方案和技术标准,遵循规范要求施工。一般而言,短路基路段宜采用AC+SFRC复合式路面,沥青面层采用细粒式改性沥青混凝土,钢纤维混凝土路面不设接缝,厚度值以22cm为宜。基层结构设计时,通常根据地下水位高低选择合适的结构形式。例如,当短路基位于高填方或距地下水位线较大的挖方路段时,宜采用水泥稳定碎石基层。如果挖方路段开挖至地下水位线以下,宜采用级配碎石基层。此外,为确保短路基工程质量,提升高速公路的稳定性与可靠性,还要结合水文地质条件及防冻要求,科学设置垫层。总之,从多个方面入手,采取有效的设计策略和质量控制措施,实现提升短路基工程质量的目的,为车辆顺利通行提供保障。

参考文献:

[1]邓军华.在高速公路路基路面施工过程中质量控制研究[J].江西建材,2017(2):160-161.

[2]蔡湘琪.高速公路路基路面工程存在问题的质量控制研究[J].科技创业月刊,2011(4):136-137.

[3]王伟.高速公路短路基路面结构设计[J].山西交通科技,2016(6):23-25.

公路路基路面设计范文第5篇

关键词:高速公路;路基;路面;综合设计

中图分类号:U412.36+6 文献标识码:A 文章编号:

1 引言

由于高速公路对我国国防系统、经济建设及社会生活都具有重要的意义。由于我国高速公路系统内行驶车辆的车速较快,在地势较平坦的区域一般设计行车车速都是120 km/h,但随着汽车技术的不断进步,汽车行车安全舒适性越来越高,高速行驶的危险性越来越小,所以很多车辆在高速公路上行驶的车速都在120 km/h以上,而高速公路上行车车速越高,行车对高速公路路基路面的质量要求也就越高。

2 路基的综合设计

路基工程在原一级路路基工程基本完成的基础上扩建为高速公路,需要增加扩建的路基工程有主线收费站、互通立体交叉、天桥改道等。路基设计标高为中央分隔带的外侧边缘,采用1985国家高程基准。

2.1 路基设计

2.1.1填方路基

路基已全面开工,局部段落填土高度已达到路床,由于本次改建工程路面结构厚度增加,为保证本次设计高程与原设计高程一致,对原一级路路基填土高度已达到上路床部分的土方进行挖除,同时,对挖除后的路床部分土方进行检测,达不到压实度要求的段落进行翻压处理;对原一级路路基填土高度已达到下路床部分的土方,处理方法同上路床;对原一级路路基填土高度还没达到下路床部分的土方继续按原设计施工。

规范规定了对路基填料应有条件的选用。对路基填料的最小强度和最大粒径给了量化的标准,采用CBR值表征路基土的强度,引入了路床的概念。对上路床的的填料提出了限制的条件,高速公路和一级公路路面底以下0~30cm的路床填料CBR 值应大于8,下路床及其下面的填土,也都给出相应的规定值。

当路基填料达不到规定的最小强度时,应采取掺合粗粒料、或换填、或用石灰等稳定材料处理,并不规定对其它等级公路铺筑高级路面时,也要采用高速公路和一级公路的规定值。

2.1.2挖方路基

路基挖方段落在原设计的基础上还需进行挖除(干燥段挖除9 cm;中湿段挖除6 cm;潮湿段挖除11 cm)。挖方边坡坡率根据土质采用1:0. 75~1:1. 5,考虑到边坡碎落及冬季堆雪等因素,在边沟外侧设1 m宽的碎落台,碎落台设3%的横坡。

2.1.3特殊路基

根据沿线工程地质勘察结果,本设计段地质条件较好,对工程建设较有利。本路段由于沿线部分是水田、湿地、鱼塘及挤占河道地段需特殊处理,针对不同的地质情况采用了不同的处理方法。软弱土层承载力较低,含水量、空隙比较大,深度在0. 5~2. 0 m之间。

①设计中主要采用排水、清淤、换填方法进行处理,填筑材料为砂砾,并在路床下铺设土工格栅,压实度不小于90%。形成路基基底垫层后再进行路基填筑。

②土工格栅采用双向型钢塑复合土工格栅,延伸率4%,纵(横)向抗拉强度60 kN/m,土工格栅应均匀张拉,张拉力控制在20 kN/m。铺设土工格栅的土层表面应平整,严禁有碎、块石等坚硬凸出物。在距土工格栅层8 cm以内的路堤填料,其最大粒径不得大于6 cm。

③对土质挖方及低填路段(主要指路基填土小于路面厚度的段落)路床压实度及CBR不满足要求的段落,均应进行处理。处理方式为换填砂砾或超挖回填5%石灰土,并在纵向填挖交界处增加5 m的处理长度,以减小路基纵横向不均匀沉降。

2.1.4路基压实标准与压实度

路基压实度采用重型击实标准。路基填土必须按5公路路基施工技术规范6(JTG F10-2006)的要求,分层填筑,分层碾压。压实度:路床(0~80 cm)不小于96%;上路堤(80~150 cm)不小于94%、下路堤(>150 cm)不小于93%。为保证路堤设计宽度范围内的压实度,一般路基两侧各加宽30 cm填筑,路基填筑碾压工序全部完成后再刷坡,刷坡土方用于培路肩,剩余土方平铺在护坡道上。路基土方考虑了清除表土、填前碾压、沉降量、路基帮坡和树根坑回填土方。清除的表土(种植土)暂时将其堆放在路基占地范围内,作为防护工程中所需的种植土。路基压实度及路基填料强度CBR值,按部颁标准、规范执行。

2.1.5路基、路面排水系统及防护工程设计

充分考虑路基的稳定和防治路基病害,并兼顾环境景观和防止水土流失的需要,根据沿线的地形、地质、筑路材料情况和技术经济合理性,采取切实可行的措施,进行路基、路面排水及防护工程设计。

(1)路基、路面排水:

①路基、路面排水设计本着综合规划,合理布局,少占农田,保护环境,充分利用地形和自然水系为原则。通过设置边沟、排水沟等排水设施与自然沟渠相结合,形成较完整的排水系统,以便及时排除路基、路面范围内的地表水,确保路基、路面的强度和稳定性,同时不影响沿线的农田灌溉。局部路段采用自然排水方式。路基、路面排水设施排放的水流不得直接排入饮用水源及养殖用水池中。②填、挖方坡面径流水流入排水沟、边沟,然后排进天然沟渠。根据流量及排水功能,考虑行车安全、环境景观,边沟断面形式主要采用梯形边沟形式。

(2)防护工程:

①路基防护工程设计结合路基、路面排水情况,根据当地自然条件,充分考虑路基的稳定和防治路基病害,并兼顾环境景观和保护生态环境的需要。根据沿线的自然条件和筑路材料情况,因地制宜地采取切实可行的防护措施,路基边坡分别采用加固与植草、植紫穗槐相结合的办法,避免坡面冲刷,防止水土流失,同时达到恢复植被,美化环境、改善景观的目的。

②填方路段:当路基填土高度小于6 m时,边坡采用植草及紫穗槐等防护,大于6 m时采用叠拱及片石网格防护,超高外侧边坡采用植草及紫穗槐等防护,普通段落边坡高度大于6 m时采用叠拱及片石网格防护,填方边坡路肩以下2 m范围内,不栽植乔灌木,植草防护。

③挖方路段:土质挖方段,边坡植草及紫穗槐防护;土路肩植草防护。

3 路面的综合设计

3.1设计理论

路面设计采用双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性连续体系理论,以路表面回弹弯沉值、沥青混凝土层底拉应力及半刚性基层、底基层的层底拉应力为设计指标,同时验算了路面结构的抗冻性能,计算路面结构厚度。

3.2施工设计要点

路面是直接承受车行荷载和大自然侵蚀的部位,所以路面必须具有较高的强度、耐久度等性能。路面的施工首先要做好准备工作。

①备料:材料中不含有团块,腐植质或其他杂质,在用于工程之前7-10 天,充分消解成能通过10mm筛孔的粉状,并尽快使用;砂砾的压碎值不大于30%。 ②拌和:在拌和之前,应先调试拌和设备,再进行拌和,拌和时要保证拌和均匀并控制好加水量。

③运输:运输车辆需均匀装载,在通过已完成的铺筑层时,尽量减缓速度以减少车辙或不均匀碾压。如果运距比较远,气温又较高时,应当覆盖好车上的混合料,以免防水分蒸发过多。

④摊铺及碾压:对于已经拌和好的混合料,应该尽快摊铺,应采用合适的机械进行摊铺,严格把握松铺厚度,均匀的摊铺后在当天完成碾压。铺摊时应尽量采用两台机械相隔8-10m同时向前摊铺,以避免纵向接缝的产生。如果出现了工作接缝,应当在碾压段的末端压成斜坡,接缝的时后,应将此工作缝切成垂直于路面的横向断面,再进行下一段的摊铺和碾压。严禁施工机械在已压成型的路面上“调头”,如果不可避免,可采取覆盖10m厚的砂砾保护“调头”部分不受破坏。

⑤养护。可采用洒水养护的方法,洒水次数随气候条件而定,一般每天4-5次,需养护7天左右。

参考文献:

[1] 徐斌,上官利松. 高速公路路基施工中常见质量问题及控制[J]. 民营科技. 2010(04)

[2] 张锋,马海龙. 公路材料检测与质量控制技术研究[J]. 科技致富向导. 2011(14)

[3] 邬文波. 关于高速公路路基路面的施工质量控制[J]. 大众科技. 2006(07)