公路工程路基路面设计的分析与研究
2021-12-07李彩霞
李彩霞
摘 要:本文针对公路工程中路基路面的设计规划工作进行论述,具体分析了公路工程中路基路面的设计性能要求,最后还就如何进行公路工程路 基路面设计的优化进行分析,提出包括合理开展软土地基和特殊结构的设计工作,做好平面设计工作,合理控制路基路面裂缝问题。树立正确的设计观 念等内容,希望本文的研究能够对我国经济的发展和社会的进步起到一定帮助。
关键词:公路工程;路基路面;公路设计;设计方案
1 设计原则
首先,有效利用现有稳定路基,结合线形进行拓宽,尽量不占用农 田,保证规划合理性与科学性;其次,针对地质情况繁琐的路段,需要以 保证安全为前提,设置受限路段,也可适当降低指标进行施工;再次,公 路工程需要与附近自然景观协调,重视生态环境保护,尽可能减少或者是 防止高填深挖,避免出现地质灾害;最后,综合分析各项不利影响要素, 保证路基与路面具备良好的强度与稳定性。此外,在进行路面设计时需要 严格贯彻因地制宜、科学选材等相关原则,切实保证结构设计方案的技术 完善性、经济可行性。
2 路基路面设计的性能需求
2.1 路基路面的稳定性设计要求
设计工作的进行,首先对稳定性提出要求,该要求直接关系着公路的 使用安全和使用稳定性,需要特别的重视和关注,而路基路面稳定性,一 方面,需要设计人员,在工作规划的过程中,结合各项因素,进行施工设 计,以此保障路基路面设计符合公路工程的基本情况。另一方面,现场的 环境情况,也需要相关员工进行明确,对路基路面的设计问题进行判定和 优化,比如说,需要特别重视路面沉降这一问题。
2.2 路基路面的耐久性设计要求
耐久性,对于设计工作来说也极为重要,应当加以控制,而耐久性要 求的实现,需要设计人员和设计单位,根据相关的设计规范和设计要求进 行设计,采用符合国家要求的材料、设备、技术进行设计施工,以此确保 路基路面耐久性的提升。
2.3 平整度要求
路基路面平整度的要求也具备重要的作用和意义,良好的平整度是保 障民众出行安全的重要措施,也是避免缩短道路使用寿命的重要因素,对 于路基路面平整度的控制,一般需要设计人员和设计单位,在设计的过程 中,按照国家规定进行设计,并在施工过程中与施工单位做好工作对接, 保障施工单位施工过程与设计内容一致。
3 路面设计
3.1 沥青路面结构设计
3.1.1 沥青
主线沥青混凝土其基质沥青应为与改性剂有良好配伍性的90号A级道 路石油沥青, 被交路的沥青采用70号A级道路石油沥青。各面层所选沥青 须符合《公路沥青路面施工技术规范》 (JTGF40—2004)中的各项技术指 标要求。
3.1.2 集料
粗集料需要保证干净、干燥,其表面有着相对较深的纹理,且无杂 质、无风化,主要选择岩石;而细集料必须保证集料级配科学、合理,而 且和沥青之间具备良好的黏附能力。
3.1.3 沥青混合料设计
沥青混合料的级配必须根据最大密度原则进行科学调整,该级配范围 必须达到相关标准。
3.1.4 改性沥青混合料
改性沥青混合料配合比设计,必须严格按照《公路沥青路面施工技术 规范》 (JTGF40—2004)中的规定,分热拌沥青混合料配合比设计的目标 配合比、生产配合比及试拌试铺验证的三个阶段,确定矿料级配及最佳改 性沥青用量。
3.2 基层、底基层设计
3.2.1 水泥
水泥选择硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥,其等级控制在P ·O52.5级。 针对散装水泥,制备完成后需要存放7天以上,同时进罐时的温度 ≤ 60℃。
3.2.2 碎石
碎石压碎值 < 30%,根据粗集料10~30mm、 5~10mm,细集料0~5mm 进行三级配料,料场方孔筛的筛孔分别是32、 12、 7mm。
3.2.3 水
根据《生活饮用水卫生标准》 (GB5749—2006)选择基层、底基层材 料拌和与养护用水。
3.2.4 混合料
水泥稳定碎石基层采用骨架密实型级配。为防止混合料离析,有利 于提高混合料强度,应严格控制集料最大粒径,其中水泥稳定类碎石 (基 层)最大粒径 ≤ 19mm,水泥稳定碎石 (底基层)最大粒径 ≤ 26.5mm 。 为减少路面开裂,粒径 < 4.75mm颗粒成分宜按级配中值偏下选配。水泥 稳定碎石基层,水泥稳定碎石底基层集料级配范围应符合相关标准要求。 4 路基设计分析
4.1 常见的路基设计形式
路基是道路工程的基础,是将路面荷载传递给持力层的重要结构,也 是道路的主要组成部分。常见的路基设计形式有整体式路基、分幅式路基 和错幅式路基。
4.1.1 整体式路基
整体式路基是指公路对向行驶中左右两幅路基采用相同的平面形式和 相同的纵断面线形, 并且两幅之间的宽度不大于4.5m。该路基形式常被用 于地形平缓且起伏较小、地质条件良好的道路。对于整体式路基,在公路 线形设计时应尽量做到挖填平衡。当坡度较缓时,可采用全挖或者挖多余 填的路基,尽量减少借方和废方。
4.1.2 分幅式路基
当左右两幅路基之间的宽度大于4.5m且两幅路基采用不同的平面线形 和断面线形时,即为分幅式路基。在山区地形变化较大、地质条件比较复 杂的情况下,这种路基形式应用较多。分幅式路基的设计近似于设计两条 分离的路基,单一路基的設计与整体式路基设计方法相同。
4.1.3 错幅式路基
当左右两幅路基之间的宽度小于4.5m而两幅路基又因地形或者地质原 因采用了不同的形式时,即为错幅式路基。错幅式路基一般在河流一侧随 坡布置。首先选择条件较好的河岸,然后设计路基断面两侧线位,最后选 择合理的边坡坡度。布线位置应当充分考虑地质情况,尽量通过调整线位 和边坡坡度来减少填方量。综合本项目所在区域地形条件,主要路段采用 整体式路基。
4.2 路基排水设计
路基材料主要为土石方。土的强度与其含水量直接相关。路基设计中 的一项重要内容即为排水设计。在进行排水设计时,应通过调查,掌握工 程所在地的水文地质情况,做好方案优化,尽量利用现场有利地形或者自 然水系设计排水,可选择新型防水材料、多重防水设计。本工程的防水设 计中采用了塑料土工格栅、碎石透水层、 GH-1普通高密度HDPE土工膜等多 种材料,满足了防水、快排、耐久的要求。
5 结束语
总之,路基是公路工程建设的重要组成部分,需要直接承受路面重 力、行车荷载与自身重力,本身对承载性能具有较高要求。如果公路路基 本身的承载性能不足,那么容易使路基出现不均匀沉降问题,进而会诱发 路面裂缝、沉降等众多质量病害。在公路路基路面设计中,应根据工程的 实际需要和具体情况,采用合理的路基路面结构形式,在满足安全性与耐 久性需要的同时,也要综合考虑工艺与造价,选择最优方案,才能保证公
路建设的质量和效益。
参考文献 :
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