关于市政道路路基设计的要点分析
2014-03-28俞林军
俞林军
(南京市市政设计研究院有限责任公司,江苏南京 210008)
0 引言
社会的不断进步,导致城市发展的步伐越来越快,也因此引起城市交通发展繁忙。市政道路作为城市道路交通的重要枢纽,对城市的健康发展有着重要的影响。城市交通畅通、行车安全等是道路施工质量保障的重要表现。道路的重要组成部分之一是路基,而路基的承载能力是影响道路安全和质量的重要原因。因此,在对路基进行规划和设计时,需要考虑路面的承压能力,以及行车荷载对路面的影响。这是指道路的发展为城市的建设提供重要的条件,而市政道路建设的施工质量则是影响和制约城市交通安全的重要因素,因此,只有确保道路的施工质量,才能保障城市的健康发展,道路交通安全和谐通行。提高路基设计能力,控制路基施工质量,对延长道路的使用寿命有一定的作用。同时还可以在一定程度上降低维护管理费用,促进城市的健康通行和各项活动的正常运行。因此,科学合理性的路基设计对道路的质量,以及城市的建设具有十分重要的意义。
1 路基设计过程中的原则和理念
1.1 路基设计的原则
在路基的设计环节中,路基的设计原则一般是指设计的方针政策。主要包含有:防治结合、有效预防、实用美观、因地制宜、尊重环境和结合自然等原则。
1.2 路基设计的理念
在道路的设计过程中,正确的路基设计理念为工程的施工质量带来重要的安全保障。路基的设计理念是指,遵循地质环境、工程力学、基本原理和基本数据的要求,对路基进行合理和科学的设计。同时,参考国家相关标准的规范指标、细则等文件,确保路基的设计的正确性。其中,在对路基进行设计过程中,最关键的步骤是数据的完整性和地质勘查的齐全真实性,只有这样才能保证路基设计的合理性,保障道路的施工安全。
2 道路路基设计的主要内容及相关技术措施
2.1 设计挖方填方施工工艺
在进行道路施工之前,需要对路基施工范围之内的地面上的杂草、砖块等杂物进行清除,确保在挖方填方之前道路的整洁性,然后再对道路进行逐层开挖。另外,开挖之前还需要对地质条件进行勘查,掌握各地层的厚度、压实度和平整度等条件。
2.2 设计路基基底
在对路基进行设计过程中,需要选择最佳的土料进行路基的填土,土料的最佳配比需要严格控制含水量、承载比、最大干密度和级配等条件。然后再对路基的压实进行工艺试验,确保路基质量的合理性。
2.3 地质勘查的调查和分析
在进行路基施工设计之前,需要对道路的路线进行地质、形貌、地形和环境等因素的调查,分析地段的详细资料,整理不良地质的地段,针对不用的地质条件设计不同的施工设计方案。另外,可以对质量不过关的地段,采取掺水泥、石灰和换土等改善措施。
2.4 填筑高度的最佳范围
在路基的设计过程中,填筑高度是影响路基质量的重要环节之一。路基的填筑高度对地下水、地表水的渗透有一定的影响,而最小的填筑高度对保障路基的稳定性具有重要的作用。在设计路基的填筑高度时,需要严格遵循标准的设计规范,对毛细水位、土基干湿度进行控制,确保路基填筑高度的最佳高度。如果路基的填筑高度受到条件限制不能达标,则需要对路基设计进行相应的改善。将透水性路基材料(石渣或砂砾)进行更换,或者修建隔离层避免地下水渗透路基,对路基的稳定性和强度造成影响。
2.5 选择合理的路基填料质量标准
在道路建设过程中,各级公路的施工都有不同的填料要求。针对不同的道路级别,选择不同的路基填料。同时,严禁使用膨胀土、腐殖土、种植土和淤泥等劣质材料作为填筑路基的材料,需要优先选择角砾材料作为路床的填料,把一些细粒土用于路堤底部的材料。
2.6 设计完善的路基综合排水体系
针对不同级别的道路,需要综合考虑其各种影响因素。严格遵循地质环境,对路基的横纵排水设计进行整体规划,减少路基被水浸泡的可能。只要综合考虑各方因素,才能有效地避免路基受到承载力下沉现象的发生。另外,在平坡道路的设计环节中,需要设计安排纵坡;在村屯路段的设计过程中,需要设计安排水沟;在高填方路段的设计中,需要采取集中的排水措施,只有这样才能有效地保证各个地段排水的通畅性。
2.7 保障路基边坡的稳定性
在具有边坡的道路设计过程中,需要针对填料种类、地质条件和边坡的高度进行综合考量,计算高填路稳定性的参数,确定路基高填和深挖的具体范围。另外,如果填方的边坡较高时,需要对坡的中间加置平台。
2.8 综合防护措施改善路基质量
为了提高路基的整体质量,需要积极地采取综合防护措施。在土质松软地段进行种草、铺草和植树等植物防护;对具有严重风化现象和软质岩石的边坡路基设计中,进行防护墙的建设,采取砌石工程、石笼抛石等防护措施。只有综合采取相应的防护措施,才能确保路基的安全性和合理性,保障道路的工程质量。
3 针对软土路基的设计要点
本文以湖南怀化市某市政道路工程为例,探讨了在软土地基上的市政道路路基设计。根据其组成成份、物理力学性质及其埋深差异可分为淤泥、淤泥质土、粉质粘土、中粗砂等亚层。其中淤泥~淤泥质土亚层以流动、流塑的淤泥为主,厚约10 m~15 m。软基处理对象以淤泥、淤泥质土、淤泥质砂为主,兼顾低密度人工填土层、种植土、杂填土等。
软土路基,即主要成分以淤泥为主要组成的土,抑或是黏性不强的土,以及夹杂有一部分烂泥和泥炭层的土。通常说来,软土地区一般包括海、湖、河滩、谷等地方。所以,在做好针对软土路基的施工过程中,一定要秉持一边施工、一边观察的原则,发现问题及时上报并解决,防微杜渐。一定要按照施工图纸的要求进行认真详细的施工。与此同时,为了保证工程的科学性,可以进行软土路基施工试验,在小块的试验区进行小范围施工,检验按照施工图纸设计施工能否达到预定的施工目的。如果可行的话再进行大范围的施工;不行的话,及时拿出方案进行整改。在处理软土地段路基工程时,应该进行细致的准备工作,做好稳定的沉降测试工作,以免对整个工程质量造成不良的影响。
合理处理软土地基。在对道路进行设计过程中,道路通常经过被河流冲击地层,软土结构的土质较多。这些含水量较大、强度较低、孔隙比大和易于变动性的软土性路基,地质条件较差,因此,进行道路施工过程中,需要对施工质量进行严格把关。科学计算沉降能力,然后在地基上进行路堤修建,确保稳定的安全系数和沉降系数后,再进行路基的施工。(1)如果软质土地的地基深度小于3.0 m时,采取换填地基的手段进行地基处理;如果超过3.0 m时,则需考虑填料资源的多少进行换填。(2)如果地下水较多的地段,可以设置渗水盲沟和垫层,来避免地下水对地基的影响。(3)软土地区以点状分布时,可根据软土厚度,对该区域选择挤压碎石桩的方式置换软基,提高路基的稳定性。
软基处理设计方案:
具体方案的提出要结合道路、桥梁、排水涵洞的平面布置,从技术、经济和施工进度等方面综合考虑,本着“安全可靠,经济合理,施工方便”的设计指导思想,提出相应的处理方案。
(1)表层软弱土主要采用换填碎石、抛石挤淤、清淤换填素土等处理方法处理,根据软弱土厚度决定处理的深度。
(2)深层软弱土主要采用深层水泥搅拌桩处理,初步设计桩长15 m;如详细道路地质勘察揭露存在淤泥层厚度超过15 m,则改用其他桩型进行软基处理,如:碎石桩或塑料套管混凝土桩等。局部位置如高压线塔下或高架桥下软土路基处理改用高压旋喷桩处理。
(3)沿线鱼塘较多,如鱼塘位置无深层软弱土,则将鱼塘水抽干后清淤;对深水鱼塘则换填2 m厚片石,片石硬壳层碾压密实后回填路基土;对浅水鱼塘则抽水清淤后直接填筑; 如鱼塘存在深层软弱土,则将鱼塘水抽干后平整场地采用深层搅拌桩处理。
(4)为减少半填半挖路基的不均匀沉降,在半填半挖处对挖方区路床0.8 m范围内土体进行超挖回填碾压,并在路床范围内沿路线横断面方向铺设二层单向土工格栅。为减少填挖交界路基的不均匀沉降,在交界处以下沿纵断面方向的土体进行超挖回填碾压,超挖长度为10 m(短边),在路床范围内沿路线纵断面方向铺设二层单向土工格栅。填挖交界及半填半挖路段,在铺设土工格栅前使用冲击压实机具碾压。
4 小结
在道路建设过程中,路基作为道路的重要组成部位,对道路的质量具有重要的影响。在路基的施工设计环节中,需要遵循合理性、科学性和标准性的施工设计规范进行设计。只有这样,才能保障工程的施工质量,缩短道路工程建设的施工周期。另外,由于市政道路建设的施工场地较小,会受到不同条件因素的限制,对道路交通及行车安全有重要的影响。因此,在道路建设施工过程中,需要选择合理的施工方式,严格遵循施工标准和技术规范,提高施工建设管理,增强道路路基的工程质量,确保路基的安全性与稳定性。
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