有关路基类型和构造方面的探讨
2015-04-08孙卫华
孙 卫 华
(太原市市政工程总公司,山西 太原 030002)
有关路基类型和构造方面的探讨
孙 卫 华
(太原市市政工程总公司,山西 太原 030002)
对路基的类型、截面的形式、边坡的类型和路基的防护进行了分类讨论,说明了各种路基类型在设计时应注意的问题,以及路基附属设施建设的类型和作用,指出路基是公路的重要组成部分,其在设计时要进行综合的考虑。
路基,边坡,路堤,路堑,横断面
路基是道路工程中不可分割的一部分,稳定坚实的路基是保证行车安全和道路寿命的关键所在。路基的设计一般要根据路线的几何要求,综合当地的水文地质条件进行考虑。路基设计高程与天然地面高程之间的大小关系,决定了路基的填挖方式。根据路的等级和地形条件的差别设计不同地段的路基横断面和路基辅助设施。
1 路基类型分类解析
1.1 路堤
当设计路基的高程超过自然路面时,路基的修建要进行填方作业,通过土石的填埋使路基达到设计的高度,这种路基的形式叫做路堤。路堤根据填土高度的不同可分为高路堤、矮路堤和一般路堤;根据路堤所处环境和防护措施的不同可分为侵水路堤、护脚路堤和挖沟填筑路堤[1]。
矮路堤的填土高度不大于1.5 m,在地势平坦的地区,取土困难,往往会在路的周围进行挖坑取土,挖出的坑会用来做蒸发池或者鱼塘。矮路堤在修建时要注意两点:
1)因为高出天然地面较少,会受到地表水和地下水的影响,因此在填土时一定要保证填土高度达到最低设计高度。
2)矮路堤的荷载作用深度往往会大于路堤的高度,因此在进行填土前要对天然路面进行压实,当天然地面土质较差时还要进行换土加固。一般路堤的取土任务不大,可以在路旁进行取土,使其作为排水边沟。高路堤的填土高度在18 m之上,填土任务巨大,只有在特殊地区才会进行这样的设计。
路堤修建完成后,为了保障路堤坡脚不受水的侵蚀,往往会进行边坡的加固和排水设施的修建。设置护坡道、石砌护脚,当边坡较陡或者路堤过高时可把边坡做成台阶的形式。
1.2 路堑
设计路基高程低于自然路面时,要对路面进行开挖,这种形式的路基叫做路堑。路堑根据横断面形式分为全挖路基、台口式路基和半山洞路基。挖方路堤挖深较大时,如果地下水文情况较差,路堤就会受到地下水的侵蚀,因此对路堑下的天然地基要进行压实加固或者加铺隔离层等。挖方产生的岩土可以放在路堑的下方,如果边坡坡面容易风化,可以对边坡设置加固措施或者在坡脚处设置碎石散落台[2]。
路堑的排水往往要在坡脚和路堑的上方设置排水渠道,坡脚下的叫做边沟,可汇聚排除地表径流。路堑上的叫截水沟,可以拦截和排除边坡上部向边坡下流淌的地表径流。
1.3 半填半挖路基
半填半挖路基在设计时,往往让路基中部的高程与自然路面相等,这样挖的土可以用来填充低的一边,减少了土石方的运输[3]。如果这种路基处理得当,路基的牢固度会更大。半填半挖路基综合了路堤和路堑的特点,因此其在修建时要同时满足路堤、路堑设计的要求。
2 路基横断面设计
当设计道路的水文地质条件较好时,路基横断面设计主要包括路基断面形式、路基的尺寸、路基填料与压实、边坡设计与防护、排水渠道的建造。
2.1 路基宽度设计
路基的宽度由道路的车道设计数量决定,其宽度主要包括车道路面和两侧的路肩。对于一些高等级公路或者特殊路段,中间带、爬坡车道、紧急停车带等也应包括在路基宽度内。车道数根据车流量决定,修单车道、双车道、四车道或者八车道。规范规定每个车道的路宽在3.50 m~3.75 m之间,在高等级公路或者人口密集的地方,路肩要采用1 m~3 m的硬路肩。
道路的修建,占地面积较大,路基的修建往往会毁坏大量的农田和山林,甚至造成生态环境的破坏。我国是农业大国,相对于人口来说,耕地面积较少,因此在路基的修建时,要尽量减少对可耕地的侵占,可以用高架道路或者桥来减少土地的占用。设计道路要统筹兼顾,在达到道路通畅的同时,使农业和运输的经济效益达到一个平衡的最高点。在山坡路段,路基填挖要尽量平衡,保护自然生态区域,减少深挖高填的路基,以种植植物来保护路基和美化路基,促进生态的平衡。总之,路基的设计与施工要综合考虑各方面的因素。
2.2 路基高度设计
路基的高度是指路基的设计高程和地面高程的差值,对于路堤是填筑的高度,对于路堑是开挖的深度。路基高度在横断面上不是一个确定的数值,因为路面横坡度和原路面倾斜的存在而有差异。在没有超高的设计时,路中的路基高度往往大于边坡的路基高度。
路基高度的设计应尽量减少自然路面的填埋和开挖。在保证通车安全的同时,防止地表水和地下水的侵蚀。路基高度的修建要尽量满足临界值的要求,综合考虑当地的地理环境,使路基不受外部因素的破坏[4]。
2.3 路基边坡设计
路基边坡是路基设计的重要组成部分,路基边坡保护着路基不受破坏,对增加路基的稳定性有重要作用。
边坡坡度指的是边坡高度与边坡宽度的比值,边坡坡度的大小在于边坡土质的情况:土质松软,容易坍塌、滑坡时,坡度的设计就要平缓;边坡由坚硬的岩石组成,就可以增大边坡的坡度。边坡的坡度根据路基形式的不同,设计的大小也不一样。
2.3.1 路堤边坡
路堤边坡的坡度与填料的种类和边坡的高度有关,对于一般的路堤,边坡的坡度在1∶1.5左右。沿河的浸水路堤在常水位以下坡度可设计为1∶3.0,坚硬岩石填筑的边坡,坡度可做到1∶1。如果路堤有砌石作为保护,边坡的坡度可以做的更大。
2.3.2 路堑边坡
路堑边坡的坡度设计要根据地貌和地质构造来确定。当遇到不良的地层时,要进行避让,遇到稳定的地层要做到减少支挡和坡面的风化。
路堑边坡的稳定性除了受到路堑的挖深程度和坡体土质的影响外,还与地质的构造、岩石的风化程度、土层的成因、水的侵蚀、坡面的朝向等有关。因此边坡的坡度最大可以做到1∶0.1,最小可以做到1∶1.5。
3 路基附属设施
为了保证路基的安全稳定性和施工的方便性,路基在建造时会有附属设施的设计,路基的建造最好能够保证填挖的平衡,但是这种情形很难达到。路堤修建时,要在路的周围挖坑取土,这些取土坑的位置要选择合理,最好能够和路基的排水、农田的浇灌相结合。路堑的开挖会产生大量的弃土,这些弃土要尽量的使用在路堤的修建上,或者用于掩埋附近的坑洞和洼地,做到变废为用。总之,土石的取挖要兼顾土质的好坏、土量的大小和运输的条件,综合考虑地区的差异,维护自然环境,做到充分利用、合理取舍。
护坡道和碎石台的建设都是用来保护边坡,护坡道可以加宽边坡的横向距离,有利于边坡的稳定性,其宽度往往不小于1 m。碎石台是防治由于下落碎石的堆积导致的边沟阻塞,这些碎石要及时的清理,保证地表水排泄的畅通。
堆料坪和错车道也属于路基的附属设施,堆料坪的建设主要用于路面养护材料的堆积,错车道用于单车道公路的会车避让。
4 结语
路基在建设前要进行认真的实地考察和分析,根据实际的情况进行路基的设计。对路基进行填方还是开挖、怎样减少取土或者弃土、路基横断面要进行怎样的设计、边坡该如何的防护、辅助设施的建设类型等都要进行全面的考虑。在追求经济效益最佳的同时,保证施工的可行性、路基的稳定性和环境的适宜性。
[1] 符 进.国道214线多年冻土区高速公路特殊路基设计方法研究[D].西安:长安大学,2011.
[2] 詹永祥,蒋关鲁.土质路基上桩板结构路基设计关键性技术探讨[J].路基工程,2009(2):29-30.
[3] 戴龙志.试论某高速公路路基设计及关键施工技术[J].科技致富向导,2012(14):229,220.
[4] 冀巧心.路基设计和施工中应注意的几个问题[J].京铁科技通讯(太原刊),2002(1):47-48.
Studies of subgrade types and structural aspects discussed
Sun Weihua
(TaiyuanMunicipalEngineeringCorporation,Taiyuan030002,China)
In this paper, the types of subgrade, cross section, the type of slope and roadbed, in the form of protection for the discussion of the classification, shows all kinds of problems that should be paid attention to when the design, as well as the type and function of the subgrade construction of ancillary facilities, point out the roadbed is an important part of highway, its in the design to make a comprehensive consideration.
subgrade, slope, embankment, cutting, cross-sectional
1009-6825(2015)30-0139-02
2015-08-18
孙卫华(1976- ),男,工程师
U416
A