道路路基路面设计安全性检查问题研究

2022-01-13罗茜

绿色环保建材 2021年11期

罗茜

福州盈创筑业工程设计有限公司

1 引言

交通线路不仅关系到区域的经济发展建设，还影响人们出行的生命安全。借助安全性检查，能筛选出道路工程的安全隐患，保障道路各层结构的稳定性，延长道路的高质量运营周期，并利于设计方案更为符合现场地貌与生态等。因此，落实安全性检查工作是具有实用价值的。

2 道路项目概况

道路设计项目处于福建省漳州市漳浦县主城区，道路等级为城市次干路，沿线有农田与鱼塘等。该道路设计长度是457.452m，实际施工长度是447.952m，本项目的红线宽度是24m，设计速度是30km。通过现场地质勘察，发现建设区域中的土体环境较为复杂，包含杂填土及粉质黏土、不同程度的风化花岗岩等。据实地调查和相关资料，在工程场地内和周边可影响的区域内未发现不良的地质问题。但由于沿线存在杂填土和风化岩，且未实行压实操作及自重固结，使得土体较为松散，稳定性偏低。杂填土位于路基表面，但厚度不一，属于软弱土，如果不加处理，无法承担起持力层的任务。

3 道路路基路面设计的安全性检查分析

3.1 路基强度

路基的强度表示在车辆驶过的荷载作用力下，路基耐变形以及抗破坏的程度。如果因为车辆荷载和路基路面本身的重量作用，造成其路基下方以及地基出现变形，势必会缩短道路的服役周期，降低运用品质。特别是沉降不均匀的问题，会直接影响道路的可用性，也是道路早期受损的主要因素。在道路建设中，为确保路基即使受到外力影响，变形幅度也不会出超过可接受区间，便需要路基本身展现出足够强度。仅有如此，才能确保路基建设结构合理，道路通车安全。

路基强度关系到道路总体承载水平及后期运营的应用效果、车辆驾驶安全。因此，在落实安全检查期间，应重视路基强度，根据工程的建设标准及统一施工规范进行核实[1]。在本市政道路中，路基部分分成三部分进行处理。首先是普通的路基处理，要求选用的填充材料适应本地建设需要，尽可能就近取土，并确保填筑作业面平整，去除表层杂土植被及腐殖土等。填筑过程中需实行分层碾压，各层的厚度不可超过30cm。选用重型击实，确保物料强度与粒径等实际参数均达到标准，路基顶面的回弹模量至少达到40MPa。在坡度超过1:5的区域，先进行设置台阶，后组织压实处理，并且台阶宽度需控制在2m左右，并在其底部设置4%的向内倾斜角度。填方路基选用品质较高的砾类土及砂类土等，有机质土和强膨胀土等不能使用在路基处理中，而液限超过50%且塑性指数达到26的土体，不能用在路堤中。在现场的安全性检查中，相关技术员需注意路基填料的标准，具体如表1所示。

表1 路基填料安全标准

在实际施工期间，用在路基填筑的物料需实行分类开发及应用，由上至下开始，切不可出现超挖的现象。在开挖中可借助有效举措维护边坡的坚固性，同时配备临时排水设施，避免施工面形成积水。

其次，路基防护安全检查。相关人员需检查边坡是否存在被降水冲刷与失稳等问题。在施工总体建设中，应综合考量生态景观与结构安全稳定因素。一方面，路堤防护中，全线填方不超过4m，设置边坡，且坡度设置为1:1.5，采用在地表植草的方式实现防护。另一方面，路堑部分，挖方在1m以内，同样为一级边坡，坡率调整成1:1，坡面不进行任何处理。防护处理的工程数量如表2所示。

表2 路基防护工程数量表

最后，软土地基的安全检查。软土地基最突出的特征是强度低，且固结时间长，极易变形。有此类土层的道路项目，易发生沉降及变形问题。同时，在道路建设中，由于软土地基的含水量问题，难以保障压实强度及其他技术指标。对此，需要进行前期处理，完成土体加固。本工程的地质条件比较复杂，场地地基土层杂填土属特殊性岩土层。杂填土分布于地基土表层，层厚较不均匀，为软弱土，呈松散状态，土质不均匀，稳定性差，工程性能差，层厚较薄，未经处理不可作为基础持力层。基于现实情况，使用砂砾更换杂填土，其厚度需控制在0.5m～0.7m之间。在安全检查期间，相关工作者应根据施工设计方案，进行全方位检查。

3.2 路面检查

在道路路面建设中，沥青是比较常用的材料之一。本项目位于福建省，属于亚热带季风气候，全年热量丰富，普通材耐高温能力不强，容易发生变形的情况。而沥青材料的路面，具备一定的高温稳定性，可以避免发生流动变形的问题。因而，选用沥青材料进行路面铺设，具有明显的实用性。由于路面结构与类型不同，在执行安全检查工作期间，应保证选择检查方式的恰当性，继而把控检查内容。在实际道路项目中，相关工作者需注意到：首先，根据现实状况检验混合料的配比参数；其次，检查路面的表层厚度；最后，针对软土及高填方区域，实行深度检查，确保道路的可应用质量。本项目使用沥青材料铺设路面，根据设计要求，该路面的荷载采用BZZ—100标准，交通荷载等级为中等交通。以行车道的路面结构为例，其各层面的厚度如表3所示。

为保障整体路面结构的质量，对结构选材及性能应进行严格控制。

（1）面层材料。本道路工程使用的粗集料，规格在2.36mm以上，并保证物料有对应的供应保障。应用于路面处理的粗集料需保持干净且水分含量极少、表面粗糙。此外，考虑到沥青混凝土强度及抗水性能，应当仔细检查该物料和沥青的黏附效果，保证该指标满足5级。若现场使用的粗集料和沥青的黏附效果未能达到5级，可添加抗剥落剂进行处理。而细集料方面，利用机制砂石屑，相关人员需检查此物料是否有棱角，干燥程度及有无杂物等。其中天然砂应控制在总量的20%，并且在抗滑表层不能出现此类细集料。通过综合讨论，本项目不添加天然砂。

沥青混合料中矿粉选定石灰岩及岩浆岩，具有明显的憎水性，在添加石料前，需清除泥土及各类杂质，并保证矿粉可顺利从仓内流出。并检查有无结团的问题，需及时处理，确保施工物料可以充分混合。沥青混合料的质量关乎路面稳定性及美观性，在安全检查期间，相关工作者应针对混合料进行性能检查。例如，沥青饱和度需处于70%～85%之内，车辙的动稳定性为300次∕毫米，冻融劈裂的残留强度比应达到80%，渗水程度不能超过120ml∕min，构造深度需在0.55mm以下。

（2）基层材料。在路面安全检查环节中，基层材料是重点关注的对象。材料加工中会使用到大量且种类多样化的原料，并有对应的安全质量标准[2]。具体而言，本道路工程中，使用常规的硅酸盐水泥，强度级别是42.5，并保证期初凝时间超过3h，终凝时间需控制在6h～10h之内。水使用普通饮用水即可，若为非饮用水，必须经过水质检查。粗集料方面要求其压碎率不能高于26%，细集料则需检查其塑性指数，根据施工标准，该指标不可超过12。另外，细集料的粒径也需加以控制，不能过小，不足0.075mm的物料添加量需在20%及其以下。在级配碎石的基层施工中，应用的材料颗粒规格，需在37.5mm之内，碎石小于0.075mm的物料不应超过5%，且液限要在28%以下、该层材料的CRB≥100%，压实度至少达到97%。另外，水泥的级配碎石，颗粒的最大规格不能超过31.5mm，液限在28%及其以内。压实度需达到98%，5%的碎石层抗压强度满足3MPa，3%则对应2MPa。

（3）功能层材料。其一，粘层。在安全检查过程中，需考虑到粘层起到的作用，其可保证各结构层的有效衔接，维护路面设计的整体性，以免形成平面的滑移问题，路面的所有沥青层都需布设粘层。本工程应用的粘层材料是PCR改性的乳化沥青，具体用量需把控在0.3L∕m2～0.6L∕m2。其二，透层。铺设材料是PC-2乳化沥青的透层油，使用量应处于0.7L∕m2～1.5L∕m2，并且该材料需渗进无机结合料的基层中，深度应达到5mm以上。其三，下封层。检查人员应注意矿料级配，检测各部分是否超出设定的物料范围。针对稀浆封层的安全检查，先确定混合料的拌和时间，检查试验中采取手工拌和方式，该数值应达到120s。而后检查材料的稠度，需控制在2cm～3cm内。在黏聚力的试验中，分出两个节点，在此环节施工结束后半小时后，该指标应达到1.2N·m，一个小时后，道路便可通车运营，此时的黏聚力需满足2N·m。下一步组织进行湿轮磨损的检查，浸水一个小时后，磨耗值应达到800g∕m2。

3.3 安全检查总结

上文仅针对路基与路面的部分检查指标进行阐述，除此之外，实行设计安全检查期间，还应注意以下内容。

一方面，在探讨路基强度中，需判断填料质量，检测施工区域的压实度，注意边坡稳定的情况，如果遇到地表形态及地质环境不佳的现象，需在施工计划中支持加固处理及防护措施。若发现有坍塌等严重安全问题，应增加支挡与排水设施等，控制边坡形成安全病害的概率。对于支挡构件的安全检查，需包含地基承载力及抗滑移性能、抗剪等，并要求有关工作者综合施工工艺及安全、经济性三个维度实行评估。一般状况下，如果采用重力式挡墙，则应检查其高度，不能超过12m。

另一方面，在路面结构部分，除需进行上文有关于结构及材料的检查内容外，还需关注排水系统。由于各道路项目的地理位置差异，气候状态也会有不同。所以在检查排水系统时，应和本地客观条件有效结合。具体包括：系统完备性，确保其不因降水等条件波动发生变化；若可能存在积水问题的路面，需加大检查强度。路面抗滑性能部分的检查项目则涉及沥青混凝土层结构和石料的各项性能参数[3]。