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道路工程路基路面规划设计探析

2019-08-01刘松

中华建设 2019年2期
关键词:结构层面层坡度

刘松

近年来,我国的交通行业发展十分迅速,公路建设总里程也变得越来越长,而如何确保人们在行驶过程中的安全性以及舒适性是当下所有交通行业人员所应该重点思考的问题,为此本文主要从道路工程路基路面设计的重要意义及其设计原则等方面进行重点阐述。

随着我国经济的不断发展,道路规模以及建设数量也在随之扩大,不仅拉动了我国经济的发展也方便了人们的远行,而道路工程路基路面的设计是否科学、合理也会对人们的出行安全构成一定的威胁,为此必须要对道路工程路基路面的规划设计加以重视。

一、道路工程路基路面设计的重要意义分析

在整个道路工程施工中路面作为其中的一部分,其设计是否科学、合理势必会对人们的出行安全及其行车舒适度造成一定的影响。同时,道路工程在使用的过程中除了会受自然因素影响外,也会受到来自于人为破坏因素的影响,如此一来势必会缩短道路的使用年限,一旦路面出现损坏、路基下沉或者是边坡滑塌等情况必然也会对交通运输造成影响,因此这也就对相关设计人员提出了一定的要求,必须要加强重视设计过程中的合理性、从多角度来进行衡量,尽可能地避免变形现象的产生。

二、道路工程路基设计

1.路基作用

在公路建设过程中,路基作为其中一项不可或缺的内容,在对此进行设计时不仅要严格遵守线路位置,而且还必须要严格规范施工,唯有如此,才能确保路基承受住最大荷载。同时为了能够确保路基具有更高的耐久性还必须要确保其具有一定的强度。

2.路基设计分析

(1)路基形式

基于路基的填挖情况可以将其分为三种类型,其中包括路堑、路堤以及半填半挖。通常而言,土路肩坡度和路堤路拱横坡度分别为3%和1.5%,在填土路堤上设置路侧取图坑时,如若取土坑和路基边缘两者的高度高于6米时,必须要进行护坡道的设置且宽度也应超过2米,当地面自然横坡度比1:5陡时,则需要对路堤基地进行台阶的开挖作业,且在正式进行开挖前必须要将多余的杂物清理干净,以确保路基的整洁度,其结构图如下图所示。

一般路基设计结构图

(2)路基边坡

路基边坡坡度的设计是否具备合理性会对路基的稳定性产生一定的影响,而路基边坡坡度的确定是整个路基设计中最为重要的一项环节,并且影响路基边坡坡度的因素也较多,其中包括了岩石性质和边坡土质以及水文地质等因素,一般而言,确定路基边坡坡度的要素主要可以根据其填料的种类及其边坡高度予以确定,而在单独设计高路堤边坡坡度可以选择砌石对陡坡路基进行填方。

(3)路基宽度

在设计路基宽度的过程中必须要严格遵循有关的规章要求进行设计,不仅需要将加、减速车道设计在路基宽度中,而且还要设计应急车道以及错车车道等,其路面的具体宽度是按照实际交通量以及交通能力来确定的。

(4)路基高度

根据线路纵坡的要求及其实际经济情况以及路基的稳定性等,通过分析在路线纵断面设计中确定路基的填挖高度。唯有路基处于中湿或者干燥状态下才能保证路基的稳定性及其强度。在路基最小填土高度确定时,必须严格按照临界高度的要求及公路沿线的具体情况和排水情况进行最终确定。

三、道路路面设计分析

1.面层的类型

路面的主要作用是为了承载汽车的荷载力,在对路面进行设计时必须要结合路面结构力学原理,而后再将其进行分类,主要可以分为以下三种类型即刚性路面、柔性路面以及半刚性路面。第一,刚性路面。一般而言刚性路面也被称之为水泥混凝土路面,而这种路面与柔性路面却恰恰相反,它具有十分强劲的抗弯强度而且刚度也较大。和其他材料的路面相比较,在行车荷载的作用下一旦混凝土结构层所处工作状态为板体,那么此时竖向弯沉也势必较小,路面结构中承受车辆荷载的主要力为水泥混凝土板的抗弯拉强度,和柔性路面相比较,车辆荷载力传送至路基的压力则会慢慢变小。第二,柔性路面。该路面最大的特性是具有较小刚度且抗弯强度也较弱,一旦车辆碾压该路面必定会产生较大的弯沉状况,此时可以通过多种结构层将荷载进行传送,直至抵达路基,如此能够进一步增强路基的承载力。第三,半刚性路面。这种路面主要是以石灰、水泥以及其他的工业废渣修筑而成的基层,在选用初期时和柔性路面的力学特性十分相似,随着后期的不断应用其刚度与强度也会随之增加,而和水泥混凝土相比而言,其刚度和强度却又较小。

2.沥青路面设计—结构层设计

基层、面层以及垫层和底基均属于路面结构层的基础部分,面层主要是直接且反复地承受各种荷载力,所以在对面层进行设计的过程中必须要做到科学、合理且让面层表层结构性以及功能性的作用得以完全发挥。然而在具体的设计中也应当结合实际情况对面层的层数加以确定,通常而言主要会分为三层。此外,为了能够更好地确保人们在行车过程中的安全,必须要充分确保表面层的稳定性以及密实性和耐磨性能,与此同时,表面层作为主要的承重层必须要具备较高强度的稳定性和承载能力;通常而言基层也会分为两层,在设计的过程中必须要结合有关的物理学性能特征加以充分考虑,而路面垫层主要位于土基和底基层两者之间,将其设计于这两者间最为主要的目的在于隔水以及排水和防冻、防污等,与此同时还必须要降低半刚性底基层拉应力,并且对层间模量比进行有效减少。

3.路面材料及最小厚度的确定

一旦在实际的工程中面层选用的是双层式,那么上面层材料的选用可以为细粒式沥青混凝土,同时下面层材料的选用可以为粗粒式沥青混凝土。在进行设计的过程中必须要遵循一定的原则即就近原则,在对路面基层进行选择时必须要先对路面周围的情况进行大致了解,并且结合当地的交通情况进行材料的选取。基层材料的选用通常而言会选择沥青混合料或者是无机结合稳定集料。

四、结语

综上所述,路基路面作为整个道路工程施工中最为基础也是最为重要的一部分,必须要予以足够的重视,一旦路面设计不够科学、合理势必会对行车安全造成一定的影响,情况严重时还会引发安全事故。所以这也对有关部门提出了更高的要求,必须要严格按照相关规范流程进行设计以及施工,针对设计过程中容易出现问题的部分加以重视并且提前做好防范措施,如此能够确保整体工程施工质量符合要求。

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