公路路基设计常见问题及对策分析
2016-04-10张赟
张 赟
(四川省交通运输厅交通勘察设计研究院 四川成都 610041)
公路路基设计常见问题及对策分析
张 赟
(四川省交通运输厅交通勘察设计研究院 四川成都 610041)
公路路基设计会直接影响到公路的安全性和使用寿命,需要予以高度重视。本文从公路路基高度设计、边坡防护设计、排水系统设计、材料选择以及植物防护设计方面分析了公路路基设计存在的问题,并且提出了有针对性的解决措施,旨在促进公路路基设计水平的提高。
公路路基;安全性;使用寿命
公路交通可以促进物资资源的顺利流通,能够为经济发展提供基本保障,因此,保证公路行车安全应该作为公路路基设计的重要工作。但是近些年来,由于公路施工质量本身不高,加上车辆普遍存在超载问题,使得公路塌方、断裂、路面变形以及凹陷等现象十分严重,公路行车安全得不到保障,安全行车面临严峻挑战。本文从公路路基高度设计、边坡防护设计、排水系统设计、材料选择以及植被破坏等方面探讨公路路基设计存在的问题,并且提出有针对性的解决措施,最大限度抑制这些问题对公路产生的不良影响,提高行车安全性。
一、公路路基设计常见问题
1、路基高度设计精确度不够
公路的稳定程度以及防御自然灾害的能力是由路基高度决定的,而构成路基高度的两个部分是地面开挖深度和路基填筑高度,从这层意义上来讲公路路基高度设计主要是在符合自然地理环境的条件下,满足公路自身需要。土壤的成分、坚固程度、黏度都会影响到公路路基设计高度,因此需要对公路建设地的地质环境进行综合分析。现阶段公路路基高度设计以偏概全,没有充分考虑地质环境,很容易使设计的公路出现塌陷、凹陷以及不均匀沉降等问题。对于公路抵御自然灾害的能力,主要是考虑公路建设地地形,其中平原地区公路高度设计不合理容易出现洪涝灾害,而山区设计不合理容易受山体滑坡和泥石流等地质灾害影响。
2、路基边坡防护设计不足
路基边坡质量是公路路基设计过程中比较容易忽略的问题,随着时间的推移,在大气降水的作用下,地面很容易形成冲刷水,受到水流的侵蚀,路基边坡坡面和坡脚很容易失稳。公路路基表面长期受到水流的冲击会形成流水冲击沟,进而影响到路基的整体质量,久而久之,公路路面就会出现不均匀沉降现象,对车辆的安全行驶构成严重威胁。除了以上原因之外,对于处在特殊环境下的公路路基也很容易受到外界环境侵蚀,进而影响到公路质量。比如沿河公路,由于路堤边坡长期受到水流侵蚀,特别在洪涝灾害多发时段,公路路基边坡更容易受到破坏。因此,公路路基边坡的防水能力应该在公路路基设计过程中予以高度重视。
3、路基排水系统设计不完善
公路路基的稳定性以及使用寿命明显受到地表以及地下水侵蚀作用影响。水侵蚀最明显的特点是动态性,不受地形限制,有地表或者是地下水存在的地区,公路路基都有可能受到水侵蚀作用,并且破坏作用和地域没有联系,只有作用大小受到地理环境限制。现阶段路基排水系统设计不完善主要体现在设计的排水系统比较单一,多采用路基边沟和排水沟排水,没有有效借助附近河流;中央分隔带积水严重,配套排水系统设计不完善。
4、路基设计材料选择不当
每一种路基材料特点和用途都不相同,因此材料的黏性、稳固性以及坚固程度也不相同。这就要求选择材料之前要具体问题具体分析,从公路的建设成本以及使用需求等方面综合考虑,以便选择最合适的路基材料。路基土选择不当是当前公路路基设计中普遍存在的问题,出现这一问题的原因很多,比如追求降低建设成本、不了解路基设计工艺、没有了解公路实际使用需求等,最终造成公路路基材料选择不当,使得公路路基的稳定和承载能力很难达标,严重影响了公路行车安全以及公路使用寿命。
5、路基设计破坏植被
现阶段公路路基设计对植被产生的破坏主要体现在对植被的保护力度不够,比如对于降水流比较大的地区,出于减少开资,降低成本,没有采用像骨架内植草灌防护、挂三维网喷播植草防护等方法进行植被防护设计,往往是植被遭受破坏以后才会制定措施加以保护。植被遭受破坏,公路路基就会受到水土流失的影响,很容易引发塌方事故。
二、对策分析
1、路基高度设计要严格规范
公路路基高度设计必须严格遵守的规范是:第一,路基高度设计要充分考虑土基的承载能力;第二,必须严格遵守现行的设计与施工的技术规范。对于经验丰富的公路路基设计人员而言,他们都很清楚,交付使用的公路如果出现了凹陷或者是开裂现象,通常是由于公路路基高度设计不合理所致。因此,对于土质松软地区的公路路基在结合地基处理措施的同时,其设计高度要适当降低,以免发生沉降偏大的现象。
2、增加路基边坡强度
公路路基边坡质量受到路基填料质量、压实度以及路基高度的影响,从路基建设理论角度分析,如果路基使用砂质土体作为主要填料,那么质量就得不到保证,在水的冲刷和破坏作用下很容易受到损坏。公路路基填料最好选用黏性土体,不仅能够提高路基的抗水冲击能力,还能够提高路基的稳定性。
土体的压实度也是路基边坡设计过程中需要重点考虑因素,高压实度的土体可以提高路基边坡的稳定性,进而提高路基的韧性,最终可以延长公路使用寿命。除此之外,一般来说路基边坡过高很容易受到破坏,因此需针对公路路基高边坡进行科学设计以有效提高路基边坡质量避免受到破坏。
3、完善路基排水系统设计
完善路基排水系统设计需要严格遵循以下三个要点:
第一,对自然降水的有效排除。如果公路路面排水能力较差,积水就很容易影响行车安全,比如车辆很容易出现打滑现象,进而引发交通事故。自然降水排水系统的设计比较简单,通过路面路拱横坡借助于重力将雨水引入公路两侧排水沟即可。虽然自然降水排水系统设计比较简单,同样要求设计人员高度重视。
第二,借助河流有效引流。对于靠河建设的公路,设计出自然降水排水系统的同时还要科学合理设计河流排水系统。在河流排水系统设计过程中,设计人员要充分考虑河流水量,河流水量的季节变化规律,以便设计过程中有效加强河堤的抗侵蚀能力。
第三,有效排除路基中央分隔带积水。一级公路和高速公路的路中间一般会建设绿化中央分隔带,但是中央分隔带很容易导致路面出现积水现象,降低路基的稳定性。为了有效排除中央分隔带造成的积水,通常会在中央分隔带下方设置地下排水系统,积水经过排水系统的防水层和横向排水管道顺利排入两侧的水沟从而排出路基。
4、选择合适的路基材料
土质不同,特性不同,路基设计选择路基材料时应该有效结合土质特征和公路实际使用要求,选择合适的路基材料,并制定相应的处理措施。比如使用黏性土,要做压实处理,才能够确保路基的稳定性,进而确保土壤材料性能的有效发挥,在节约资源的同时还能够加固公路工程,提高行车安全性。
5、加强植物防护设计
解决路基植被破坏问题的主要手段是加强植物防护设计,常见的防护设计主要有:植草或喷播植草防护、种植灌木、喷混植生、骨架植物防护等,其中骨架植物防护可采用拱形、人字形或方格形浆砌片石或水泥混凝土骨架,也可采用多边形预制混凝土空心块,骨架内植草或喷播植草。植物防护宜采用草灌乔结合,且应选用项目所在地优势群落。在南方多雨地区植物生长初期,降雨使得骨架内回填土产生溜坍、骨架脱空导致边坡破坏。因此设计时要注意骨架植草防护的早期冲刷问题,必要时骨架内要有适当的固土措施或者采用移栽灌木。。
综上所述,公路路基的设计会对公路施工质量产生直接影响,不仅影响公路的安全性,还会影响到公路使用寿命,因此提高公路路基设计水平至关重要。随着社会的发展,人们对交通安全性要求的不断提高,公路路基设计水平还需要进一步提高,才能够不断满足人们日益增长的交通安全需求,最终保障人们行车安全。因此,公路路基设计需要在实践中不断总结经验,不断提高设计水平。
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1007-6344(2016)08-0091-01
张赟,男,汉族,学士学位,单位:四川省交通运输厅交通勘察设计研究院