略论市政道路路面结构及路基设计思路
2021-08-12蔡小乎
蔡小乎
(浙江数智交院科技股份有限公司,浙江 杭州 310006)
当前我国城市的车辆保有量不断增加,人们对出行的要求也越来越高,从而对道路质量的要求不断提升。很多城市的路基设计不够合理,居民乘车出行的体验较差。具体的原因是目前市政道路设计的过程中抓不住重点,设计相对随意,造成了路基设计的不合理,严重影响了路面的畅通和影响人们的出行[1]。为了逐步解决这个问题,充分研究和改进城市建设中的路基设计非常有必要。对此,本文围绕市政道路路面结构及路基设计展开了详细的探讨。
1 市政道路路面层的结构设计理念
1.1 建筑材料的选择
市政道路作为重要的民生项目,是保障经济发展的重要基础支撑,所以市政道路的质量成为城市建设的重点问题。在施工之前的设计阶段,应该充分研究道路铺设时所选用的材料,测定所选择材料的强度、硬度以及弹性模量等参数,选择能够满足设计需求的材料进行施工,这是保障质量的有效途径。但是材料的选择并不是不计成本,在选择合适的材料时应兼顾经济需求,尤其是在大规模的道路铺设项目中,材料的用量非常之大,如果成本超出预算,很可能导致整体工程的实施效果不尽人意。
1.2 组合设计理念
组合设计是路面层设计时的另一个关注重点。在实际施工过程中,沥青混凝土面层的施工质量与组合设计的优劣有很大关系。当道路表层因为承受来自上方车辆的压力发生变形时,会导致道路中层的抗裂性能发生改变,为了使道路能够应对更加多样化的使用情景,在道路设计的同时应充分考量路面结构,在最大程度上保障道路运营过程中车辆的安全性。此外,在施工的过程中严格执行设计参数。下面列出一个经过实践检验的道路路面层组合设计案例,具体如表1和表2所示。
表1 路面结构组合设计方案(机动车道)
表2 路面结构组合设计方案(人行道)
1.3 提升厚度设计水平
市政道路往往会通过很多重型车辆,这对道路的载重能力提出了较高的要求,为了满足更高的载重要求,设计人员往往采取加厚路面设计的方式。从道路设计的角度分析,确定道路厚度时要综合考量成本和载荷两方面的因素,并不是厚度越大质量越好,厚度大的道路自重一般较大,很容易发生沉陷等事故。在计算道路未来的载荷之后,平衡成本选择一个合适的厚度对于设计和施工有着非常大的指导意义。厚度过大或者过小都会对道路的质量造成不利影响,同时导致成本的浪费。为此,在计算道路厚度的时候尽量优化计算机制,引入电子计算机系统,创建道路载荷模型,由计算机根据相应的道路运营数据计算出道路所需要承载的载荷量,设计人员再以此为基础设计道路厚度。这样既节省了人工和施工成本,而且提高了设计效率和准确率,在设计过程中给道路质量打下良好的基础[2]。
2 市政道路排水设计理念
2.1 车行道设计
市政道路设计过程中,应该更高优先级地考虑排水设计,尤其是南方城市,每年有相当长一段时间的雨季,降水量往往较大,给城市交通的排水工作带来了很大的负担,为了保障市民的行车安全,必须尽快在雨水天气将雨水排至地下管道中[3]。现阶段一般采用斜坡设计,使雨水通过重力的作用流向城市地下管道,具体为单坡或者双坡设计,单坡顾名思义是将道路的一侧垫高,使雨水向低侧流走,双坡则是将道路中间垫高,雨水向道路两侧流去。单坡的设计更加适合相对较窄的路面,施工难度较小,并且路面会更加平整,方便居民出行,双坡设计更适用于城市主干道等较宽的道路,这样可以增加排水效率,将路面积水更快送至地下管道。除了路面坡度的设置,设计排水口时还要仔细考量布置间距,不能安排得过近,否则会导致成本浪费,但也不能过远,使雨水无法有效排出。
2.2 人行道设计
人行道的设计工作和车行道的设计有些许区别,人行道设计工作中充分考虑行人在雨天行走的情形,尽量避免路面积水流向车行道,对行车安全造成威胁,同时人行道两侧设立挡土墙,因为大面积的积水影响市民步行前进,挡土墙的设计可以有效提升车行道和人行道的安全性和便利性。
2.3 路面设计
市政道路设计的过程中应该考虑的因素还有路面的特征。在铺设路面时,首先在面层和基层之间铺设乳化沥青,以起到防水作用,使从面层渗下的雨水顺着封层顺利排走;其次根据纵横两方面的坡度来施工结构层,这个过程中,每个不同的路面层都应形成合理的高度落差来顺利排水。最后,针对雨水量积累较多的区域,专门设计纵横坡度来解决其排水问题,具体的操作方法是在结构层以下设置专门的排水层。通过设计路面坡度尽可能增强路面应对雨水天气的能力。
2.4 绿化带设计
市政道路建设中,为了兼顾绿化设计,往往在路边建立绿化带,绿化带的功能非常多样,除了增加城市绿化水平、阻挡灰尘之外,绿化带本身具有一定的排水能力,因为绿色植物的存在,土壤保持着较好的松软程度,降雨可以有效地通过土壤下渗,丰富地下水源。对于降雨量较大的情况,绿化带可以很好地存储降水,减轻给排水系统负担,但是在绿化带设计的工作中要注意尽量避免给路面排水走向造成阻碍,防止因为绿化带导致本排向管道的雨水被阻挡,设计绿化带的分隔带时做好雨水的导向,因为绿化带的渗水和储水功能有限,所以应尽可能将更多的雨水向管道引导[4]。
3 市政道路的路基设计理念
3.1 路基设计的基本需求
路基作为整个道路铺设最先开展的工作,其质量直接影响到道路铺设完成后的整体功能,在路基建设的过程中必须充分考虑到各方面因素,如道路等级、道路所处地区水文情况、道路使用年限等[5]。在设计施工方案的过程中,通过对上述因素的综合考量和协调提出具体的方案,尽量将各种因素合理融入设计中,使最终的设计方案满足道路的使用需求。值得关注的问题是,在道路设计的过程中,应尽可能参照当地已建成道路的设计方案,对其充分研究,为当前工程提供参考。同时站在经济的角度上控制成本,在成本预算允许的情况下进行路基建设,还要周密详实地做好自然环境的调查工作。
3.2 路基的防护设计
通常路基防护手法主要有两种,第一种是利用填方路堤边坡的设计方案,这种设计方案有利于道路与景观更好地融合,在对道路路基有效防护的同时尽可能保证道路周围的美观,防护的方式更加灵活,可在设计工作中结合多种模式实现其功能[6]。在所处海拔较低的位置,填土边坡可以通过种植绿化带的方式来实现防护的目的,这种防护方式的效果非常可观。另外一种防护方式是指用路堑边坡的防护方法,这种防护方法主要适用于路基稳定性相对较差的路段,通过这种防护方式拓宽路基所在平台,起到增加支撑的作用,具有良好的固定效果。
4 结语
综上所述,本文论述了有关路面层、排水设计和路基设计的相关理念,这是当前道路设计和施工工作中绕不开的几个话题。此外,在选材的过程中,不应一味追求材料的各项技术指标,如果合适的成本范围内可供选择的材料不能满足设计需求,则通过对材料施加添加剂的方式,达到增强材料性能的目的,这样既能节省成本,又能达到设计的强度指标,最终确保项目取得良好的社会效益和经济效益。