公路路基路面设计十篇

发布时间:2024-04-26 10:47:07

公路路基路面设计篇1

【关键词】公路工程;路基路面;设计

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【Keywords】Highwayengineering;Roadbedpavement;Design

1.公路路基路面基本性能的要求分析

(1)平整度。公路的平整,直接与驾驶员行车的舒适性与安全性有着分不开的关系。随着近几年我国经济与技术水平的不断提高,人民生活水平发生了很大变化。若想更好的控制好公路的平整度,那就要从公路一开始设计与施工阶段阶段进行控制,如果施工阶段,工作人员及监管人员不付责任,对公路的平整度检查不重视,公路一旦建成投入使用。将会给公路通车后的车辆带来极大的阻力与震动冲击,最终给驾驶带来安全隐患。

(2)稳定性。公路的稳定性,也是在公路建设阶段时所变动的,在公路建设阶段必然会出现人为改变自然地表平衡的行为,有一些行为也是不可避免的,这会给公路整体稳定性在一定程度上带来影响。人为改变自然地表平衡的行为并不是影响公路稳定性的唯一因素。笔者从多方调研认为造成公路路面路基整体稳定性下降的因素比较多,例如:地方工作路段的温度变化及湿度变化、雨水、土地沉降等多方因素。

(3)耐久性。众所周知,一条公路建成投入使用,需要耗费大量的人力及财力。因此,这就要求公路一定要具有耐久性。国家对公路的使用都有明确规定,我国一般归定的公路工程使用年限为二十年以上,这二十年以上还包括路基路面的车辆碾压与承重部分。因此,我们要使公路使用年限达到标准,就要对公路进行严格的耐久性检查,保证其寿命达到国家标准。

(4)承载能力。公路建设完工,交付使后,车辆行驶带来的荷载会通过轮胎传递到路面与路基,车辆的压力会对公路内部的结构带来变化,如果公路施工时质量不过关,时间久了就会形成车辙,最终影响着公路的使用年限。因此,这就要求我们在最初的设计与安全性检查时,充分考虑公路整体的承载能力。

2.公路路基路面设计措施

2.1设计车速与运行车速的选择和控制。设计车速决定着道路的几何形状。运行车速则是针对设计速度的不足,避免产生速度突变,保证汽车行驶的连续性而引入的,主要用于根据设计速度初定道路线形、通过测算模型计算路段运行速度、用速度差控制标准检查和修正线形和以修正后的运行速度为依据来确定线路的其他设计指标。

2.2公路路面的排水设计工作。

石灰材料,在实际的施工过程中如果未按照要求将石灰原料消解,那么在进行完碾压的施工作业后,当雨水天气来临时,石灰也会自然被消解,那么公路路基就可能出现膨胀的现象,大大的降低了路面的平整度。

(2)准确的控制过湿土的含水量。过湿土的含量也是会对软基的处理质量产生重要影响的,并且当其含量超过30%,而施工的环境又是出于雨水多发的季节时,那么就会进一步的提高过湿土的含水量,从而降低公路路基的整体稳定性。当施工时环境的温度较高时,通常情况下路基的表面已经是较为干燥的了,而路基的内部含水量却可能还是很高的,所以,应先对过湿土进行相应的粉碎和翻晒的操作,之后才能进行回填的施工作业,从而保证过湿土含水量的准确性,防止出现因过湿土含水量不符合要求而导致的路基施工中的质量问题。

(3)控制填筑土的厚度。进行软基的处理工作时,我们必须进行相应的填筑作业,而进行填筑的施工作业时,我们为填筑的质量,就必须严格的控制填筑土的厚度。如果其厚度是不符合要求的,那么在施工时就会增加很多道工序,从而导致工程项目无法按时的完成。而当填筑的土块厚度太大时,碾压作业和整平作业的难度就会加大,路基的稳定性也会下降,很容易就会导致工程出现返工的情况。

3.结语

公路工程路面设计是一项复杂的系统工程,需要结合实际和经验进行。因此,在具体的公路设计中,应从多方面因素进行考虑,全面提高公路路基路面的整体稳定性,从而保证我国公路工程的施工建设质量。

参考文献

[1]赵勇.刘子琪.简述公路工程质量通病及预防措施[J].城市建筑.2013.(07).

公路路基路面设计篇2

在道路施工过程中,对道路施工影响最大的当然要数路基工程,尤其是软土土质对道路的影响尤为强烈。这种土质极易导致公路的下沉甚至坍塌事故,严重时还会导致人员伤亡。所以要想保证道路的安全,就必须做好路基的修护工作。

1变形大。由于软土本身所具有的一些缺点,使得它在在道路施工过程中无法承受施工所带来的压强,很容易出现路基的变形,甚至向一边策划的现象。从而出现路基的下滑,坍塌等严重的工程事故。

2沉降不均匀。路基的沉降是一个渐变的过程,在沉降的过程中受地理环境的影响,沉降会出现不均匀的现象。因为沙土的中间大多是沙层和粉土,这种土质对地基的下沉极为有利,而且他所导致的土地下沉,往往下沉程度不均匀。

3透水性较低。软土的另一大特点就是含水量极高,在道路的建设过程中,极易出现积水现象。由于含水量过大,在建设的过程就很难排处积水来使地基凝固,这对地级的稳定性造成了严重的影响。

4压缩性极高。由于软土的土质松软,所以具有极高的压缩性。在公路建造的过程,极易出现路面的不均匀下降的现象,造成很大的安全隐患。

二、道路施工中常见的软基加固技术

1粉煤灰碎石桩加固技术。所谓的粉煤灰碎石桩加固技术主要的施工原理是通过利用粉煤灰、碎石等建筑材料,对道路施工中的软土地基部分进行加固处理,以此来增强整个道路结构的承重能力。但是,该项施工技术在实际的应用过程中,仍旧会出现一些问题。其中,最为突出的现象就是,粉煤灰和碎石常常会堵塞泵管,如果施工人员没有对其及时有效的解决,就极有可能引发爆管问题,这样不仅大大降低了该道路工程的施工质量,还很容易伤及周围的施工人员。因此,施工单位在进行道路施工软土地基施工前,必须充分做好实地考察工作,对各方面的施工情况有着全面的掌握,选择出相应的施工技术与施工工艺,避免在后期施工中出现不必要的麻烦,影响施工进度。

2土工格栅法。土工格栅是一种具有诸多优点的建筑材料。在建设高速公路时,使用这种材料可以加快地基的凝固,大大缩短施工时间,提高施工效率,节约建设资金。土工格栅发挥作用的主要原理类似于树根对土地的固定作用。利用土地与土工格栅之间的摩擦作用,在软土的表面布以网格状的土工格栅,把松散的土地连接成一个整体,这种方法在很大成程度上加强了软土的稳定性。而且土工格栅也具有一定的很好的抗拉性能,这在很大程度上防止了土地侧向移动。

3强夯技术。强夯技术是一种运用较早,使用也比较普遍的加固地基方法。强夯技术也就是运用重锤对地面进行夯打压实。这种技术施工步骤简单,不仅能够节省开支而且作用效果也是相当明显。但是用大型机械对土地进行压实,这种工作力度大产生的噪音也就大,不适合在人群居住密集的大城市使用这种方法。强夯技术的效果作用明显,常常能将土地的强度增加到之前的五倍。而且强夯技术适用于各种土质,但却不适合含水分高的土质和粘土。

4复合技术。复合加固技术,就是指通过向土壤中打入支柱的方法,来加固并改善土壤的结构及坚固度,下面是几种打柱的技术。(1)混凝土搅拌桩。这种方法是采用水泥固化剂,通过专用的搅拌设备一边钻探一边喷射泥浆,并在搅拌过程中令水泥和土壤良好的结合到一起。搅拌结束以后,原来的土壤结构被改变成整体性的水泥桩。该技术的稳定性比较好,施工过程中不会造成环境污染、噪声污染和震动,同时能够有效降低工期和造价。(2)固土桩。固土桩的作用原理是运用机器将能使土壤固化的固化剂,加入到土壤中然后充分搅拌均匀,在利用化学反应使土壤凝固变得十分结实,从而在加过凝固剂的部分形成结实的土柱子,支撑整体的路面。这种技术经常被用在城市的交通建设中。(3)高压旋喷技术。这种技术类似于刚才说到的固土桩技术,也是在土壤中喷射一定量的化学制剂,然后再将土壤切成块。运用机械将土壤和化学制剂搅拌在一起,最后用转机在土壤中转出土柱。这种技术具有施工时占地面积小,噪声小等优点。但是技术含量高,还容易造成环境污染。

5水泥搅拌桩加固技术。最先出现的水泥搅拌桩加固技术,刚一出现就受到了道路建设业的广泛关注。这种技术是使用水泥与泥土搅拌,水泥起到固化剂的作用,使土地坚固达到固化低级的作用。使用这种技术来加固地基,可以达到国家标准。但是在使用这一项技术时要注意,一定要对桩柱的位置仔细测量,保证桩柱的实际位置与图纸设计的位置保持一致。只有充分确保了其准确性后,施工人员才可以开始施工。但是在后续的作业中,施工人员同样不可掉以轻心,在施工的同时施工人员还要随时对桩体的垂直度进行检测,保证施工质量合乎国家安全标准。

三、总结

公路路基路面设计篇3

关键词:公路;路基路面;排水设计;原则;方案

中图分类号:tL353+.2文献标识码:a文章编号:1673-1069(2016)21-90-2

0引言

现如今,随着我国交通事业的快速发展,公路建设越来越发达,因此,为了保证人们的出行安全,在公路施工质量方面要求也在不断提高。在对公路路基路面排水设计过程中,需要注意的设计问题有很多,比如,在进行排水设计之前,要进行实地考察,做好充分调查工作;再如,还要注意保护环境与农田水利设施。同时,在对公路路基路面排水的设计中,要坚持设计原则,从而保证整个公路工程的有序进行。

1公路路基路面排水的设计原则

在对公路路基路面排水之前要遵循一定的设计原则,只有这样才能取得最佳的排水效果,才能保证公路的正常稳定运行。下面我们具体说下公路路基路面排水的设计原则都有哪些:

1.1提前进行实地调查

在对排水系统进行设计之前,相关的设计人员一定要提前进行实地调查,熟练掌握公路周边的情况,并了解路面设施的具体内容。除此之外,相关的设计人员还要对地下水进行一个全面的调查,保证把地下水和地表水的排水工作有效地结合在一起。

1.2系统独立

在设计排水系统时,要注意把周围环境中已经存在的农田水利设施和相应的排水设施互相结合在一起,同时,它们也应该彼此不影响对方的正常工作,如果出现了排水量很大的现象,一定不能影响农田水利等设施的正常工作,要随时保持系统之间的独立性。

1.3因地制宜

在对不同的公路路段进行排水设计时,要坚持因地制宜的原则,不能把之前的路段排水设计直接放到另一段中,不然会使得此路段的排水系统不能正常运行。另外,为了避免出现水流过度集中的现象,应该采取就地疏散或者就近分流的措施,从而保证公路排水系统的规范性和高效性。

1.4与周围环境和谐共存

在对公路路基路面进行排水设计时,要保证排水设施和公路周边环境和谐相处,不能为了修建排水系统,就一味地破坏周边环境。同时,在进行设计中,还要节约土地资源,保护周边环境,避免使用边沟作为排水渠道,并尽量维持原有的水系的水流性质或者自然沟溪状态,从而达到生态平衡的状态。

2公路路基路面排水的设计方案

2.1公路路基的排水设计方案

2.1.1表面排水的设计方式

在对公路路基的排水系统进行设计时,设计人员选取的路基表面设施非常多,比如,排水沟、截水沟、边沟、跌水与急流槽等,每一种设施所具备的功能都是不一样的。第一,排水沟。对于排水沟来说,其设置都需要结合当地的地形和地貌,确定其横断面一般为梯形。排水沟的作用主要是为了把各个排水设施有效的连接在一起,然后将水引到周边的水道中,从而保证排水系统的完整性。同时,由于排水沟的特殊性,其距离路基坡角不宜小于2m。第二,截水沟。设置截水沟的目的是对路基上方地表径流进行截引,且位置一般都设置在路堑坡顶5m左右或者路堤坡脚超过2m的位置。另外,为了减少边沟的泄水问题,截水沟设置的沟宽一般在200~500m;当截水沟的长度大于500m时,截水沟断面一般采用梯形,同时还要设置构造物进行引排。第三,边沟。边沟一般都为矩形、梯形、三角形等多种断面形式。如果选取的公路路段较为平坦,设置边沟时应选择填筑式边沟,这样做不仅能够节省大量的成本,而且又能够有效地排除路基积水。另外,如果采用浆砌片石修建边沟,那么所修建的边沟纵坡应超过0.12%。第四,跌水与急流槽。对于陡坡地段的路基路面排水来说,主要采用的是跌水与急流槽设施,其可以分为单机和用于较长的陡坡地段两种。其中对于高路基边坡,主要是通过路堤边坡上的急流槽来进行水的排放。

2.1.2地下水排水的设计方式

一般情况下,为了提高地下水排水系统的效率,都会选用暗沟、渗沟、渗井的方式等,这些方式都能有效地拦截可能对路基造成影响的地下水。其中,暗沟主要是对地下集中水流进行排水,但是这种方式不具有渗水和汇水的功能,同时,在设计时,还要保证暗沟沟底纵坡不超过1%。对于渗沟及渗井来说,它们的功能主要是为了拦截地下水和降低地下水位,但是这种方式也有一定的缺点,那就是非常容易出现淤塞现象,同时,在设计渗沟时,还要保证其坡度超过0.5%。

2.2公路路面的排水设计方案

2.2.1中央分隔带的排水设计方式

对于整个公路路面的排水设计来说,公路中央分隔带的排水设计非常重要,因此,在设计中央分隔带的排水系统时,应该具体问题具体分析,并采用相应的排水方式进行排水。一般情况下,它的设计主要是通过以下两种形式来进行的:第一,当中央分隔带的具体宽度小于3m时,设计分隔带时应该选择外倾的方式,这样做就会使得分隔带两边横坡位置处排出的自由水向路面排泄,然后,一步步就会流入到路面的排水系统当中去;第二,当中间分隔的宽度大于3m时,同时也未设置相应的铺面封闭形式,那么在具体的设计中应该选择内倾的方式,从而确保自由水能够从四周向中央凹陷处排出,最后流向泄水口。

2.2.2路面表面的排水设计方式

在对路面表面的排水系统进行设计时,一般情况下主要分为两方面:集中排水和分散排水。其中,对于集中排水的方式来说,主要是当边坡易受到水体的冲刷或者是公路路堤的高度不小于3.5m时,要采用集中排水方式。同时,集中排水的主要内容就是在路肩的外侧边缘地带多设置一些拦水带,这样做的目的就是确保拦水效果。另外,当边坡不易受到水体的冲刷或者是公路路堤的高度是不大于3.5m时,应该采用分散排水的方式,分散排水的内容是为了加固公路路肩,同时要把路面水全部排出到指定的范围内。

3公路路基路面排水设计注意的问题

3.1进行实地考察,做好充分调查工作

众所周知,对于任何一项工程设计来说,进行实地考察,做好充分的调查工作都非常地重要,公路路基路面排水设计也不例外。因此,设计人员在对公路路基路面排水进行设计前,一定要对具体的公路路段进行充分的调查和分析。由于不同地区的水文、地质条件有很大的差异,从而使得基路面排水系统的设计方式也应该有所不同。在具体的设计中,设计人员一定要参考当地的水文、地质材料等,结合当地实际情况进行规划和设计,比如,分析当地的地下水位变化、当地地形等,只有这样才能准确掌握当地的实情,才能保证施工的正常进行。另外,还要充分考虑周边的天气情况,比如,分析周边的年降水量等。在掌握了水文、地质条件之后,就要有针对性地进行设计,具体问题具体分析,争取设计出公路路基路面的最佳排水方案,从而保证公路的正常运行。

3.2注意保护环境与农田水利设施

在对公路路基路面排水设计时,一定要注意保护环境与农田水利设施,只有这样才能保证生态平衡,才能避免资源的浪费。在具体的施工过程中,不能为了达到公路排水系统的正常运行目的,就要牺牲周围环境,如果对周边环境造成了损害,就会给我们带来无法弥补的经济损失,因此,为了保护环境与农田水利设施,就需要从以下两点做起:首先,要注意公路周边的地形,避免出现水资源的浪费和环境的污染,同时,还要保证周边山坡不要发生水土流失现象;其次,要把公路路基路面排水系统设置在农田外,这主要是因为车辆在行驶的过程中会排放出很多的化学元素,这些化学元素一旦进入排水系统,就会给农田造成很大的损害,因此,要尽量避免排水口设置在农田内。与此同时,即使不存在水源污染的现象,一旦公路排水过多也会对于农田农作物的生长产生涝灾影响,从而影响农民收成,给农民造成很大的经济损失。

4结束语

总而言之,公路路基路面排水设计是一项长期且复杂的工作,相关的工作人员一定要根据当地地质环境、气候等特点,选择最佳的设计方案,并注意保护环境与农田水利设施,同时,在设计之前还要进行实地考察,做好充分调查工作,从而保证公路的安全可靠使用。

参考文献

[1]韩昭.公路路基路面排水设计浅析[J].黑龙江交通科技,2013(05):51.

[2]吴卫华.公路路基路面排水设计要坚持“五注意”[J].交通世界(建养・机械),2013(06):132-133.

公路路基路面设计篇4

关键词:公路;路基;路面;排水;设计

路基路面在建设过程中,会受到多种因素的影响,大致上可以分为两类:一类是人为因素,这里主要是指施工技术的方式方法以及养护措施等。另一类就是自然因素,主要指地形、气候、水文与水文地质、地质条件、植物覆盖等。路基路面在建设时,必须正确的掌握其湿度和温度的变化,根据其实际建设时出现的各种可能现象进行分析,及时的适应各种自然因素的变化,保证其路基路面的稳定性与充足的强度。为此,文中可以从以下几个方面进行探讨分析。

一、设计原则。

1、在设计路基路面排水管道时,首先要做好基本的建设设施的道路检查工作,保证不过多的占用农田等地进行排水施工。一般情况下,为了减少资源的浪费,我们可以采用相互结合利用的方式,这样不仅仅利于路基路面的排水还有利于农田的排水灌溉,通常来讲,我们不采用边沟的作业方式进行排灌渠道。

2、在进行公路路基路面排水时,要充分的考虑周围的施工环境,在了解的过程中,要采用经济合理,因地制宜的原则。排水渠道可以采用横向与纵向相结合的方式进行排水,与此同时,还要注意某些地质施工的地段环境和排水,将排水设计与防护加固技术紧密的结合在一起,以便提高工作效率。

3、排水工作在公路路基路面施工中,对保护路基路面的强度和使用性能上起到了关键性的作用,但也应注意排水时可能发生的一些问题。例如,水土流失。近几年水土流失现象非常的严重,究其原因存在很多。就公路路基路面排水而言,我们能做的就是将排水与施工的周边自然环境要素紧密的相结合,以防排水施工过度而引发的一系列问题的出现。

4、便于维修。在对公路路基排水系统进行设计过程中,其各项断面尺寸,不仅应符合排泄设计的相关要求,还应满足对其维护、检查以及修理的需求。

5、环境保护。公路路基排水设计中包含的各项排水设施,在对排水进行处理时,应给以高度重视。避免出现排泄水将农田或者是水利设施冲毁现象的出现,同时还应注意其冲刷对地表的影响,坚决杜绝水土流失或者是水源污染状况的发生。

二、公路路基排水设计的主要内容及步骤。

依据公路等级及其排水类型确定公路路基排水设计的主要内容及步骤。一般情况下,公路路基排水设计的主要内容及步骤为以下几方面:

1、对相关数据的调查及采集。在对公路路基排水进行设计时,应充分考虑当地的自然以及社会环境状况。其中,自然环境状况主要为,公路路基沿线汇水区中的地形、地貌以及河川水系;土壤类型、地质特性及土壤性质;植物生态分布状况及地表覆盖;地下水类型、补给来源,地下水水位、流速和流向及涌水、泉水位置和流量等等。社会环境状况主要为,公路路基沿线汇水区中土地使用状况;水利以及水土保持措施;城市发展规划、防洪排水、土地开发以及河道整治等等。

2、布设公路路基排水设施。选用沟渠、透水管、管道、拦水带、急流槽、进水口、出水口、渗沟及集水井等排水设施,通过拦截、输送、汇集及排放的方式对地表水及地下水进行相应的处理,并采用平面及纵断面的形式进行布置,最终建成合理的排水系统。

3、分析公路路基沿线的水文。相关工作人员根据公路路基沿线的水文、气象及地形状况,对需排泄量进行估算,进而合理的设计径流量。

4、计算公路路基排水系统的水力。通过分析公路路基沿线的水文,合理的设计其径流量,从而可以科学的计算排水系统的水力,进而保障满足各项排水设施所需的断面,与此同时,对其流速进行相应的检验,确保其位于最大和最小的允许范围中。

5、对公路路基排水系统的结构进行相应的设计。通过对水利计算、对地质勘察状况以及维护需求等,对排水系统的结构进行相应的设计。

6、对公路路基排水系统的冲刷作出相应的防护措施。在检查出水口的水流速度及冲刷状况时,应对其作出相应的防护措施。

三、关于公路路基排水系统中的地表水。

1、对公路路基地表水的排水系统进行设计时,应对当地的天然水系及地形进行充分的考查利用,进而建成完善的、科学的排水系统。同时选择好排水系统的进出水口,以便使水流通畅,避免出现溢流、堵塞、渗漏、冲刷、淤积及冻结等现象,减少或者是避免对公路路基带来的破坏。

2、通过科学的、规范的计算方法,对地表排水系统中的流量、泄水口的泄水能力以及各种沟管的能力进行计算。从而确保其断面尺寸及形状可以符合排泄设计流量的需求,并将沟管内水流速度控制在允许范围中。

3、公路路基排水系统中的相关设施不能作为其它用途。二级以下的公路,在必须时,可以在符合公路排水设计原则及最小范围中兼用其他用途。

4、公路路基排水系统中的地表排水应同坡面防护工程相互结合,避免出现坡面岩土冲刷或者是失稳现象出现。

5、公路路基地表排出的水不可以直接排入养殖池或者是农田,更不能直接排入饮用水水源中。

四、公路路基排水系统中关于地下水排水系统的施工要点。

1、地下排水设施分类。一般情况下,地下水排水设施主要包含渗管、渗井、渗水暗沟、明沟、渗水隧道及排水槽等几种。

2、不同类型的地下排水设施的相应施工。

(1)对于公路路基沿线的地下水层较浅或者是没有固定的含水层时,可通过渗水暗沟、明沟及排水槽等设施进行建设;对于公路路基沿线的地下水层较深或者是存在固定的含水层时,可通过渗管、渗井及渗水隧道等设施进行建设。

(2)一般情况下,渗水暗沟纵坡应位于0.2—0.5%之间,且需实施防淤措施。应依据埋藏深度确定渗水暗沟及隧道的断面尺寸,其宽度应大于1.2m,渗水暗沟中的排水孔应在冰冻线之下的0.5m处,用于截水作用的渗水暗沟,其基底应埋入隔水层,深度大于0.5m。

(3)选取砂砾石作为渗沟及渗水隧道的截水部分,选取土工纤维作为其反滤层。依据反滤层材料以及坑壁土质,确定反滤层和砂砾石的层数、厚度。其中,应筛选清洗砂砾石,小于0.15mm的砂砾石含量应小于5%。无砂混凝土块板反滤层的厚度为10—20cm之间,当坑壁土质为粉细砂或者是粘性土时,应在无砂混凝土块板之外,加设厚度为10—20cm的中粗砂或者是土工纤维反滤层。

(4)渗水隧道每隔120m、渗水暗沟每隔30m以及在纵坡变坡点和平面转折处,设置检查井。

结语:总而言之,公路工程路基路面压实是确保公路工程施工质量的重要环节。为了确保公路工程施工质量的实现,必须做好公路工程路基路面的压实作业。通过对路基路面的压实作业的控制,提高对路基路面的强度和刚度,最终保证公路工程使用寿命的延长。

参考文献:

[1]杨鑫,高立明.公路路基排水设计及施工问题探讨[J].中国科技博览,2012,05(01):224-225.

[2]张生霞,张生晓.高速公路路基路面排水设计及应用[J].价值工程,2010,29(06):1457-1458.

[3]上官玉龙.浅析高速公路排水设计的问题及优化[J].科协论坛:下半月,2011,05(11):1203-1204.

公路路基路面设计篇5

【关键词】路基排水;排水设施;路基路面强度;稳定性

水是危害公路的主要自然因素。路基沉陷、冲刷、坍塌、翻浆;沥青路面的松散、剥落、龟裂;水泥混凝土路面的唧泥、错台、断裂等病害均不同程度与地面水和地下水的侵蚀有关。水的作用加剧了路基、路面结构的损坏,加快了路面使用性能的变坏,缩短了公路的使用寿命,因此路基、路面的的排水设计必须十分重视。

1、排水的目的和要求

路基路面排水设施的设置目的就是将可能危害路基稳定的地面水和地下水采用适当的排水设施有效汇集、拦截、隔断、疏干并迅速排出路基范围之外,使路基始终保持干燥状态,从而确保路基、路面的强度、稳定性,使公路发挥正常的使用功能。

排水设施的基本要求为:排水设施要求足够的泄水能力;自由水在路面结构内的渗流时间不能太长、渗流路径不能太长;排水设施要具有较好的耐久性;各种排水设施要形成一个有效的排水系统。

2、排水设施设计的原则

(1)排水设施应因地制宜、全面规划、合理布局、综合治理、讲究实效、注意经济,并充分利用有利地形和自然水系;

(2)路基排水沟渠的设置,应与农田水利相配合,必要时可适当增设涵管或加大涵管孔径;

(3)设计前必须进行充分的调查研究,重点路段要进行排水系统的全面规划,做到路基路面综合设计和分期修建;

(4)路基排水要主要防止附近山体的水土流失,尽量不破坏天然水系,尽量选择有利地地质条件布设人工沟渠;

(5)路基排水要结合当地水文条件和道路的具体情况,注意就地取材,以防为主;

(6)为减少对路面的破坏作用,应尽量阻止水进入路面结构,并提供良好的排水设施,以便迅速排除路面结构内的水,亦可建筑具有能承受荷载和雨水共同作用的路面结构。

3、排水设施的种类

根据水源的不同,影响路基路面的水流可分为地面排水、地下排水,与此相应的路基排水工程也分为了地面排水和地表排水设施,此外,还有路面排水。

3.1地面排水设施

地面排水设施有边沟、截水沟、排水沟、跌水、急流槽及拦水带等。

3.1.1边沟。边沟是设在挖方路基的路肩外侧或低路堤的坡脚外侧,多与路基中心线平行,用以汇集和排除路基范围内流向路基的少量地面水。边沟设计时应注意:(1)边沟不宜太长;(2)边沟纵坡一般与路线纵坡一致;(3)边沟出水口应与桥涵相适应。

边沟的断面形式一般为:浅碟形、矩形、梯形、三角形、流线形等。

3.1.2截水沟。截水沟又称作天沟,一般设置在挖方路基边坡坡顶以外或山体路堤上方的适当地点,用以拦截并排除路基上方流向路基的地面水。截水沟设计时应注意:(1)尽量与绝大多数地面流水方向垂直;(2)应保证水流要畅通,就近引入自然水沟内;(3)截水沟水流不应引入边沟,当必须引入时应加大边沟的横断面,并进行必要的保护;(4)截水沟长度一般在200~500m以内。

截水沟的断面形式一般为梯形。

3.1.3排水沟。排水沟主要是将路基范围内的各种水源的水流,引至桥涵或路基范围以外的指定地点的排水设施。设计时应注意:(1)排水沟的尺寸大小应经过水力水文计算选定;(2)排水沟的位置可根据需要并结合当地地形等而定;(3)排水沟的水流注入其他水渠或水道是不应对原水道产生冲刷或淤积;(4)应设置合适的纵坡。

排水沟的断面形式一般为梯形。

3.1.4跌水和急流槽。跌水井与急流槽是路基地面排水沟渠的特殊形式,用于陡坡地段,沟底纵坡可达45度。跌水构造有单级和多级之分,沟底有等宽和变宽之别。基本构造分为进水口、消力池和出水口三个部分。

急流槽构造分为进水口、主槽和出口三部分。

3.1.5倒虹吸和渡槽。当水流需要横跨路基同时又受到设计标高的限制,可以通过管道或沟槽从路基底部或上部架空跨越,前者称倒虹吸,后者称渡槽。倒虹吸的管道一般为圆形或箱形,以水凝混凝土或钢筋混凝土为主。渡槽结构为进出水口、槽身和下部支撑三部分。槽身一般为圆形或U形。

3.1.6蒸发池。当项目所在地气候干旱,排水困难时,可利用沿线的集中取土坑或专门设置蒸发池来排除地表水。蒸发池边缘距离路基边沟不应小于5m,面积较大的蒸发池不得小于20m。蒸发池同边沟或排水沟之间设排水沟相连,池中水位应低于排水沟沟底。池的容量应以一个月内地表水汇入池中的水量及时完成渗透或蒸发为依据,但每个池的容量不宜超过200m3~300m3,蓄水高度不应大于1.5m。蒸发池的形状一般可采用矩形或圆形,口宽一般为10~20m,四壁坡度应尽量采用缓坡并衬砌,一般为1:1.5,底部靠近路基一侧要衬砌。内要设置人行踏步,外侧设置隔离栅。

3.2地下排水设施

当地下水影响路基、路面强度或边坡稳定时,应对地下水采取拦截、阻隔、引流的措施,设置地下排水设施。

常用的地下排水设施有:暗沟、渗沟、渗井以及隔离层,其特点是排水量不大,主要以渗流方式汇集水坑,并就近排出路基范围以外。

3.2.1暗沟。为排出泉水或地下集中的水流,一般采用暗沟。暗沟通常采用砌片石或现浇混凝土,暗管一般为混凝土预制安装构件。

设计时应注意不宜过长,沟底应具有1~2%的纵坡,出水口地面标高应高出沟外最高水位20cm,以防水流倒渗。

3.2.2渗沟。为降低地下水或拦截地下含水层中的水流可设置渗沟。渗沟设计时应注意根据地下排水的需要确定渗沟的类型;渗沟应设在冻结深度以下,并尽可能设于不透水土层上;沟顶应封闭,同时应设置土工布反滤层以防止泥沙淤塞;渗沟布设应尽可能与地下水流相垂直,以拦截更多的地下水。

3.2.3渗井。当路线经过地形平坦,地面水或浅层地下水无法排除,影响路基稳定,而下面又有透水土层时,可设置竖井或吸水井一样的渗井。渗井的上部为集水结构,四周除留进水口外,井口周围可用粘土筑堤围护,也可在顶上加筑混凝土概,严防渗井淤塞。渗井的下部为排水结构,井深必须穿过不透水层而达透水层内,井内填充碎砾石及粗砂等透水材料。

3.2.4隔离层。当地下水位高,路线纵面设计难于满足最小填土高度时,可在路基内设置隔离层。隔离层由透水材料或不透水材料筑成。隔离层应设在最高地下水位之上,同时应高出边沟水位20cm,隔离层至路基及边缘的的高度一般为45~70cm。

4、结束语

公路路基的排水设计是衡量公路质量的重要标准,只有采用合理的设计,做好路基路面的排水措施,才能从根本上面提供公路的质量。因此,我们在对公路路基路面的排水设计的时候,一定要引起足够的重视,提高公路建设的质量。

参考文献

[1]《公路路基设计规范》JtGD30—2004

[2]《交通运输》第7章(路基路面排水设计)

公路路基路面设计篇6

【关键词】路基路面;排水设计

1、水对公路路基路面的危害影响

1.1地下水对路基稳定性的危害

在路基中,地下水对路基稳定性的危害是指在路基设计和施工中,由于地下水存在的形式和数量可使工程设计与施工产生一定的困难,地下水的变化可造成路基稳定性下降,因而应采取措施,使地下水存在的形式或数量改变。在路堤堤身的稳定中,也常受到地下水的危害,如地下水位高,路堤填料为黏性土,在毛细作用下,水分可升至路堤内,使填料含水量增大,强度下降;在严寒地区,水是路堤出现冻害的重要因素。在路堑地段,如果路堑开挖到地下水位以下,若路堑边坡土为细粒土,则边坡的稳定性可受到地下水渗出的动力水压影响;当堑体为破碎的岩块时,地下水从裂隙中或含水层中流出时,也会使原有的胶结物质及沉淀的碎屑被带出而使边坡失去稳定。

1.2降落在公路表面的自由水对公路的影响主要表现在两个方面

1)对公路安全行车的影响。如果路表水不能迅速、有效地排走,在路表面就会形成水膜,高速行驶的车辆通过水膜时,降低了路面的抗滑性能,行驶中的车辆明显感到横向滑移;高速行驶的车辆使水膜雾化,遮挡司机视线,容易造成雨天事故。

2)影响路面的使用性能和使用寿命。自由水从路面裂缝渗入路面结构层致使无粘结粒状材料和地基土的强度降低;渗入半刚性基层的自由水,由于移动车辆产生高动水压力,也会引起基层的细颗粒产生唧泥;渗入路面结构层层间的自由水,在路面结构层层间界面上反复冲刷,造成层间不连续,从而大大增加了面层层底的拉应力,易造成面层的疲劳破坏;在冰冻地区,将发生冻胀破坏。

2路基排水设计

2.1地表排水

1)边沟

路基路面排水主要是通过全线贯通的边沟来进行。边沟一般分为石水沟和土水沟,边沟主要有各断面形状和尺寸的边沟渠组成,其纵坡坡度通常与路线纵坡坡度相同。在土层中开挖的沟渠,设置纵坡在0.3%~0.8%范围内是最适合排水的不淤积不冲刷坡度。在边沟与涵洞、通道发生交叉时,一般将边沟水直接排入涵洞,或在灌溉涵、通道处让路基边沟水向两侧排走或设边沟倒虹吸涵通过。

2)截水沟

用于拦截和排除挖方路段路基上方自然斜坡的地表流经,防止水流冲刷和侵蚀挖方边坡以及路堤坡脚。在设计或施工时应特别注意结合实地情况,对截水沟的适宜排水口的引申范围做出合理的布设。在填方路段对于汇水面积较大的高长路堤段,汇水侧坡脚2m以外应设路堤截水沟,利于填方路堤稳定,同时能将路面采用集中截流式排出的路面水通过边坡急流槽引至排水涵洞排出。

3)排水沟

路基边沟水、截水沟水、排水涵洞水及取土坑、边坡和路基附近积水均应通过排水沟引离路基,排入原有水系中的河流、排水渠内,并完善进出水口的处理,使各项设施衔接配合,防止冲毁农田或危害水利设施。排水沟横断面可采用梯形,尺寸根据设计流量确定,深度与底宽不宜小于0.5m,沟底纵坡不能小于0.3%,沟墙可采用m5.0号砂浆防护,排水沟与各种水沟连接应顺畅。

4)地下排水

地下水带来的危害往往很大,过多的地下水会使得路基泡软、坍塌,并严重影响路面结构的安全。因此,在新建公路的勘测设计过程中,特别需要重视地下排水设计,对于公路填挖交接段、深长路堑挖方段、处于水稻田的低矮路堤段等要进行重点调查,搞清地下水位变化和渗流情况,必要时可以采取增设渗沟、孔状渗涵、盲沟和加深边沟等措施对地下水进行处理。同时,地下排水设计还必须根据施工中的实际情况视需要进行合理调整。

3、路面排水设计

3.1路面表面排水

路面表面排水的主要任务是迅速把降落路面和路肩表面的雨水排走,以免造成积水而影响行车安全。当路基横断面为路堑时,路面上的表面水通过恒破汇集于边沟内。当路基断面为路堤时,可采用两种方式排除路面表面水:

1)让路面表面水横向漫流形式向路堤坡面分散排放

2)在路肩外侧边缘处设置拦水带,将路面表面水汇集在拦水带同路肩铺面形成的浅三角形过水断面内,然后通过隔一定间距设置的泄水口和激流槽集中排放到路堤坡脚外。两种排水方式的选择,主要依据表面水可能对路堤坡面造成的冲刷危害等因素确定。

3.2中央分隔带排水

设置凸形中央分隔带的高等级公路路基路面排水时,必须充分重视中央分隔带的排水。分为以下两个方面:中央分隔带表面防排水;中央分隔带内渗水的排除。就一般来说,中央分隔带构成有3种处理方式:表面采用铺面封闭不封闭,采用凸形构造不封闭,采用凹形构造。虽然大部分降水通过凸形中央分隔带可自排到路面上,但仍有小部分水会渗入到中央分隔带内的回填土中并进一步渗入到路面结构层及路基,并影响其强度及稳定性。因此,在凸形中央分隔带回填土下应设纵向碎石盲沟或排水暗沟,中央分隔带两侧每隔100m左右应交错设置孔径20~60cm的横向硬塑排水管,管底纵坡不小于1%,进出口应采取防护措施。另外,在设置超高路段的中央分隔带内应增设城市道路常用的排水构造物雨水井,避免因超高侧路面积水造成行车危险。雨水井汇集的雨水可直接排入桥涵或通过横向排水管排出。

3.3路面结构排水

目前,我国公路的修建多采用混凝土路面。进入沥青路面结构内的自由水,在路基路面为透水体系时,可通过向路基两侧的路肩结构渗流而逐渐排出。但是进入路面结构的这部分自由水向外渗流的速度很慢,被围封在路面结构层的水分,会浸湿各结构层材料及路基土,使其强度下降,变形增加,从而使路面承载力降低。而积滞在层间结合处空隙内或结构层孔隙内的自由水在行车荷载作用下,形成高孔隙的动水压力和高流速的水流,冲刷层面材料,并从缝隙处向外“唧泥”,促使沥青面层剥落、松散或坑槽,是造成沥青路面早期水损害的主要原因,而水泥混凝土路面也存在着上述和沥青路面同样的问题。

因此设置路面结构层内部排水系统,将这部分水迅速排除,有利于改善路面使用性能,提高其使用寿命。路面结构层排水系统分为以下两方面:

1)路面边缘排水系统是将渗入路面结构层内的水分,先沿路面结构层的层间间隙或层内空隙横向渗流入由透水性材料组成的路肩纵向集水沟,再集中排出路外。

2)路面排水层排水系统是在路面结构中采用透水层材料做基层或底基层,渗入路面结构层的水分,先通过竖向渗流进入排水层,然后由横向渗流进入路肩纵向排水沟,再由一定距离设置横向出水口,排出路外。同时在路面基层下设置与中央分隔带排水设施相连接的沙砾垫层,将渗入水汇集于中央分隔带排水盲沟或暗沟排出路基范围以外。

4、结束语

在以后的公路建设中,必须充分考虑水对公路的危害,在设计和施工中要重视路基路面排水设计,并不断完善排水系统,以全面提高公路的使用寿命。

参考文献:

公路路基路面设计篇7

(一)平整度。公路的平整度直接影响到车辆行驶的安全性与舒适度。随着经济与技术水平的不断提高,社会各界对公路的平整度也提出了更高的要求。如果在公路建设阶段,没有进行严格的平整度检查,将会给公路通车后的车辆带来极大的阻力与震动冲击,给行车带来了极大的安全隐患。

(二)稳定性。在公路建设阶段,必然会出现人为改变自然地表平衡的行为,这会降低公路路面路基的整体稳定性。从相对专业的角度来看,造成公里路面路基整体稳定性下降的因素有很多,如温湿度变化、降水、地面土地沉降等。因此,在进行公路设计时,需要充分考虑上述因素,进行详细的勘察与测量,并采取具体具有针对性的专业举措进行改造,保障路基路面的整体稳定性符合国家与工程建设单位的要求。

(三)耐久性。公路工程建设项目中,其路基路面建设所占投资额相对较大,而且还必须经过设计、规划、施工和验收等多各环节,其中公路工程设计环节对路基路面耐久性能具有至关重要的作用。通常情况下,我国国内规定的公路工程使用年限为20年以上,其中还包括路基路面的车辆碾压与承重部分。为使公路使用年限达到标准,必须对公路进行严格的耐久性进行检查。

(四)承载能力。在公路建成通车后,行车带来的荷载会透过车辆传递到路面与路基,进而导致公路内部结构发生了一些变化,影响着公路的质量与使用年限。因此,在进行设计与安全性检查时,需要充分考虑公路整体的承载能力,是否符合实际情况的需要,避免以外部施压过大破坏公路内部整体结构,进而使公路出现不同程度的裂缝或沉降,影响到公路的正常使用与行车的安全。

二、公路路基设计的安全检查

(一)检查路基强度。公路路基的稳定性、承载力、通车后公路的实际应用功能与行车安全,直接受到公路路基强度的影响。在对检查路基路面强度时,如果检测出路面承载强度不大于150kpa,设计与施工人员就必须采取相应措施提高公路路基的承载强度;如果检测出原始地面存在软基、岩溶等恶劣的地质条件,设计与施工建设人员就必须运用袋装砂井、碎石桩柱、换填、灌浆等方法进行相应处理。此外,在公路路基施工时,还应对路基填充料进行质量与强度进行严格检查,特别要重视对路基压实度的检查。

(二)检查边坡稳定。在对公路路基进行安全检查时,必须对公路边坡进行严格检查,采用科学严格的方式对公路边坡稳定性进行严格技术,需要注意的是应选择较为合适的计算公公式与计算方法。因为有部分公路在设计时经过地质环境较为复杂的区域,可能会出现边坡,难以满足公路路基稳定性能的要求,因此必须采用一定的应对措施加强公路路基的稳定性能,通产采用的办法是在边坡路段添加高质量的加固与防护措施。在检查公路边坡稳定性时,部分边坡有滑坡与塌方等安全隐患,公路建设设计人员就必须在设计中添加卸载、挡墙、抗滑桩以及综合排水等措施,保证能够将边坡安全隐患一次处理到位,最大程度的降低事故发生的概率。

(三)检查支挡结构。在公路建设时,对于部分地质环境较差的路段,必须设置相应的支挡结构物,提高路基的稳定性与安全性。因此设计与施工建设人员还需要支挡结构物及相关环节进行相应的安全检查,其中包括地基承载力、抗倾覆能力、抗剪能力、抗滑移能力、挡墙本身强度等多项内容,而且在检查时还需要从经济、技术、安全等角度出发,制定科学合理的设计方案。通常,重力式挡墙的高度应小于12m,而加筋挡墙、锚杆式挡墙、板桩墙的高度则可以大于12m。

(四)检查排水结构物。在对公路路基排水结构物进行安全检查时,必须注意对排水系统进行详细严格的检查,其中主要检查的内容有:排水渠道的防冲刷能力、畅通情况,排水沟、暗沟、边沟、渗沟的位置与断面尺寸等。此外,每段公路路基都需要进行严格的计算来设计排水结构物,严禁出现“生搬硬套”现象。

三、公路路面设计的安全检查

(一)检查结构与类型。当前,国内公路路面建设主要才采用的是沥青或钢筋混凝土结构,对于不同的结构与类型应采取不同的技术标准与技术工艺进行路面安全检查。比如,在对沥青路面进行安全检查时,沥青路面的各层级配有需要进行严格的实验室检查,其中在沥青路面的中面层与表面层进行配比设计时,还需要进行车辙实验,保障沥青混凝土路面的稳定性。此外,在三层沥青混泥土路面中,为保证公路路面的抗渗性,至少有一层的级配在i型以上。

(二)检查排水系统。由于地质环境与气候环境会影响到公路项目的建设,因此在对公路路面排水系统进行安全性检查时,必须依据公路等级选择合适的检查方法。通常进行公路路面排水系统安全性检查的要点主要有:第一,检查各段排水系统的完善程度,以及路面积水与边坡冲刷情况;第二,路面积水较多时,是否能力能够将及时将行车疏导至毗邻车道,并保证两车道的行车通畅与安全。

(三)检查抗滑能力。在设计高等公路路面时,必须选择耐磨与抗滑性能较高的石料,并保证石料磨光值不小于42,这也是检查路面抗滑性能的主要内容之一。通常情况下,对混凝土公路路面抗滑性能的安全检查要点主要有:第一,对混凝土路面表层的构造深度进行严格检查;第二,对使用的石料的磨耗损失、磨光值、压碎值进行严格检测,保证符合公路路面建设的质量要求。

四、总结

公路路基路面设计篇8

关键词:公路;路基路面;设计;常见问题;设计措施

中图分类号:X734文献标识码:a

一、公路路基路面施工的常见问题分析

1、路面平整度问题

所谓的公路平整度就是路面表面的高程变化,这种高度变化导致车辆在行驶中发生颠簸震动,可以通过仪器进行客观测量,也可以通过乘客的主观感受评测。公路路面不平整在公路路面施工中经常出现,也是公路路面施工的通病,从目前路面施工水平来看,导致路面不平整的原因主要有:在路基施工时,路基的平整度控制的不严格,基层不平整直接影响路面的平整度;受到工人技术水平的限制,以及路面铺设机械设备落后等因素的制约;在施工过程中管理不当,监督力度不够等这些都会直接影响路面质量。

2、路基路面的表面破损

在全部的工程完成之后不久,公路路面开始发现大量面积、很多地方不同程度的破损断裂,有以下几点原因:

2.1对是否夯实路基、配比材料是否得当、基质沥青的质量是否达标、高低温是否会造成膨胀收缩的忽视,导致工程的路基、路面的基础底座的承受力不均匀分布,致使过大弯沉值,工程的路基、路面产生破损断裂。

2.2工程路面表层的沥青产生的反射裂缝是由工程的路基、路面材料的收缩而引起,致使工程的路基、路面产生破损断裂。

2.3工程路面的积水沿着公路的缝隙渗入到路基的土层中,侵蚀并损害路基,使工程的路基强度与稳定性大大降低。

2.4由于碾压造成的裂缝与细纹、阳光的大量照射与水分的不断侵蚀的加速催化,让工程路面的表层的混凝土与沥青产生断裂发生大量破损,公路的使用寿命被大大减缩了。

3、软土处理不当引发地基塌陷

软土具有抗剪度低、承载力差、含水量大等特点,当在软土上进行公路路基路面施工作业时,如果不对软土地基采取一些必要的处理措施,就容易发生路基路面塌陷、下沉现象,软土地基的结构特点为公路路基路面的正常施工制造了非常棘手的麻烦,一旦处理措施不到位或操作不当,就会引发公路工程地基坍塌、沉陷等一系列问题。

处理措施:采用换填渗水性良好的土,对基底进行加固;设置白灰粗砂桩,此法适用于粉砂土质、含水量大的软土地基。软土地基成孔后,筛选生石灰块加水泥、粗砂拌匀后填充,用木棍捣实,当生石灰块遇地下水消解后,填充料体积膨胀,起到挤压土基作用,提高路基承载力。

二、公路路基设计要点

1、公路路基设计原则

(1)在施工和使用过程中,可能会因施工填筑、施工机械或车辆荷载给道路路基造成破坏;其基础构造及各种附属设施,比如涵洞、桥台、挡土墙等也会相应发生变形损坏;所以为了保证道路路基的使用性能,要时刻保证道路路基的稳定性;(2)对于路基沉降方面,要提前做好路基的填筑,使其进行充分的沉降后再进行其他构造的修筑,避免因路基沉降而给挡土墙、涵洞等构造带来破坏。高等级的公路还要对规定年限内的工后剩余沉降量进行严格控制,一般来说高速公路以后15至20年的剩余沉降量一般路段为30厘米,桥头10厘米;(3)在遇到软土层极厚或大范围软土地区或需要沉降时间长的地区时,可能不能完全保证工后剩余沉降量在规定范围内,就要考虑建桥,设有搭板、临时性路面,并做好强力养护的分期修建计划。

2、公路道路路基设计高度

道路路基设计高度对于道路整体质量具有很重要的意义,它不仅在很大程度上影响着道路工程的造价、工程量、施工的难易,还在土地占用、环境保护等方面产生巨大的影响。尤其是对于强调可持续发展、注重“以人为本”的今天来说,合理设定道路路基设计高度是非常重要的。

三、公路路面设计要点

1、选择合理的路面类型

合理的路面类型能够在提高施工质量、满足使用功能、延长使用寿命等方面发挥巨大的作用。路面类型的选择要结合使用要求、当地气候、交通荷载情况、施工材料、环境保护等综合因素进行考虑。现阶段我国在道路施工中主要存在两种路面结构类型:水泥混凝土路面和沥青混凝土路面,水泥混凝土路面是长时间来城市道路工程主要的路面类型,但是,近几年随着先进沥青混合料生产和铺筑设备的投入使用和大范围推广,并且由于水泥混凝土路面所具有的不足之处,使得沥青类路面,尤其是沥青混凝土路面也越来越多地被道路工程所采用。下面从结构特点、使用性能、施工控制、经济效益和环境保护5个方面对水泥混凝土路面和沥青混凝土路面进行比较:

1.1从结构特点方面进行比较

水泥混凝土路面最大的优点是刚性强,能够抵抗极大的疲劳、压强、弯拉力和磨耗,能够承受极大的力度,结构非常稳定。其缺点是板体不以承受超载压力,一旦超载到达极限,就可能导致路面板断裂,并由于将应力集中在板角,又极容易发生断板问题。并且水泥混凝土路面投入使用中后期后,由于路面防渗水能力差,降水渗入到土基和基层中,使土基泥土软化而极大降低承受力,对结构层造成了极大的破坏,可能使结构层提前失去作用。沥青混凝土路面的最明显优点是抗变形性好,其荷载力的大部分被基层负担,路面不易发生变形。其缺点是对集料和施工技术的要求非常严格,路面结构对土基性状的变化非常敏感。

1.2从使用性能方面进行比较

路面使用性能中,平整度对整体使用性能的影响是最大的,如果路面没有很好的平整度不仅会使车辆运行不平稳,驾驶人员驾驶不舒适,还会加速对路面的破坏、增加车辆运行费用。水泥混凝土路面具有刚性大、强度高、水稳性好、使用寿命长、养护费用低等特点而被广泛采用,但其减振能力很差,车辆运行又不舒适,还会产生很大的噪音,路面被磨损后恢复抗滑性非常的困难,这给行车的安全性造成很大的阻碍。并且水泥混凝土路面的修复相对来说比较困难。沥青混凝土路面的刚度弱,能够很好地起到减振和吸收能量的作用,其平整度是比较高的,车辆运行时比较平稳、驾驶人员感到舒适,产生的噪音也比较小。其弱点是如果路面泛油或者石料磨光就极大地降低了抗滑性能。

1.3从施工控制方面进行比较

无论是水泥混凝土路面还是沥青混凝土路面都对施工技术和设备的先进性具有很高的要求,要求较高的质量控制水平,只有高质量的施工控制才能充分发挥这两类路面各自的优势。

1.4从经济效益方面进行比较

根据以往道路设计和建设经验及数据资料可知,如果仅从路面建设、施工及养护方面来看,水泥混凝土路面所需的总费用低于沥青混凝土路面的总费用。但是从经济效益和社会效益来看,沥青混凝土路面要优于水泥混凝土路面。在实际设计中,要结合当地实践经验,合理选择道路路面类型或配置各路面类型比例。

1.5从环境保护方面进行比较:在相同的技术标准条件下,运行在水泥混凝土路面和沥青混凝土路面上车辆排气污染情况几乎没有差别,但是从噪声污染上来说,水泥混凝土路面较沥青混凝土路面要高。

2、严格控制施工材料质量

比如在进行沥青路面施工时,所选材料要保证是优质沥青,判断沥青是否优质就要看其表面层碎石与沥青的粘附度是否不低于5,材料均匀性是否良好。

四、道路路基路面排水方案的制定

1、路基排水方案

设计路基排水方案时,要充分体现功能齐全、便于维修、经济实用、自然和谐等原则。(1)填方段排水设计。排水沟在整个排水系统中发挥着重要的作用,要善于利用排水沟的优势合理设计填方段排水,排水沟横断面一般要为梯形,根据设计的水流流量来确定排水沟的尺寸,长度最好不要超过500米。边坡平台排水沟适宜采用混凝土预制的碟形排水沟。要确保排水沟和各种水沟顺畅地连接;(2)挖方段排水设计。挖方段排水设计在整个排水系统设计中是比较有难度的,要注意挖方段排水设计的合理性,以确保排水系统的排水性能。挖方段排水体系的主要设施有截水沟和边沟等。截水沟是在周围流入路基边的地表径流最大时设计的,为了发挥拦截地表径流、控制流入路基边水量的作用。在考虑设置截水沟时,要先对实地进行调查,以了解当地地址、地形、土质、水文、生态等情况,然后如果需要布置截水沟,要对截水沟的位置和排水出口涉及范围作出合理的布局。边沟又分为普通边沟和填方边沟。普通边沟是指一般设计中采用的矩形(岩质)和梯形(土质)横断面的边沟。填方边沟是在道路经过山地丘陵等复杂地形时设置的,为了应付边沟小填方情况。

2、路面排水方案

在荷载不严重的路段,可以通过路面各路肩横坡向路基两侧排水。在路基横断面为梯形时,可在路肩外侧边缘布置拦水带,并在一定间隔内设置一些急流槽和水口,将水流统一引流到路堤坡脚外面;(2)道路路面内部结构排水设计。设置内部结构排水是为了将路面空隙、裂缝、接缝以及从路基等渗入到路面内部结构的水排出去,以保证路面结构的稳定性。相应的排水设施有:排水基层和垫层以及路面边缘排水设施。

结束语

路基路面设计是否科学合理,需要多方案比较。每一个方案都应以全面调查为基础,只有调查资料详实,才能设计出优质的路基路面,才能更好地遵循“因地制宜,就地取材、安全经济、造型美观、顺应自然,与环境景观相协调”的原则,做出的设计才能质优、经济;只有通过多方案比较才能尽可能地减少工程投资,避免路基病害,保证路基稳定,得到平整、抗滑、耐久的路面。

参考文献

[1]何仙伟.公路路基路面设计安全检查问题探讨[J].中国高新技术企业,2008.

[2]郑静.农村公路路基路面的设计探讨[J].科技传播,2013.

公路路基路面设计篇9

关键词:高速公路排水设计路基

1高速公路排水设计概述

高速公路排水设计对于高速公路路基的稳定性及路面的使用寿命有着显著的影响。高速公路排水设计应包含以下两个方面的内容:其一是要考虑如何减少地下水、农田排灌水对路基稳定性及强度的影响,一般称之为第一类排水;其二是要考虑如何将路表水迅速排出路基之外,最大限度地减少雨水对路基、路面质量的影响,减少因路表水排水不畅或路表水下渗对路基、路面结构和使用性能产生的损害,这称为第二类排水。

第一类排水设计通常采用适当提高路基最小填土高度或在路基底部设置隔水垫层等办法。施工期间一般都考虑在施工前开挖临时排水边沟,排除施工期地表水并降低地下水,同时在路基底部掺加低剂量石灰处理,设置40cm厚的稳定层等。采用这一系列措施可起到事半功倍的效果。

第二类排水设计一般包括:①通过路面横坡、边沟、边沟急流槽等,将路表水迅速排出路基以外;②设计中央分隔带纵向碎石盲沟、软式透水管及横向排水管,将施工期进入中央分隔带的雨水及运营期中央分隔带的下渗水迅速排出路基之外;③设计泄水孔以迅速排除桥面水;④设计中采用沥青封层、土路肩纵横向碎石盲沟或排水管,将渗入路面面层的水引出路基之外。www.133229.com

综上所述,笔者结合高速公路在设计以及施工中出现的问题谈一点自己的体会。

2高速公路边沟排水设计

边沟设计在高速公路排水设计中占有很大的比重,设计人员都给予高度重视,但在设计过程中往往会忽视一些施工中的问题,如边沟的尺寸不考虑具体情况,死搬硬套有关规范、规定;又如施工单位大都未能按有关设计要求将原地表土、河塘清淤土等弃土运送至取土坑内用于复垦还田,而是弃放于路线两侧河塘中,造成部分河塘无法将路基水排入。另外由于沿线农田为分户承包,当地乡镇为了减少地方矛盾的产生,常常要求增加、改移和调整小型构造物设置位置。还有一点就是设计中没有充分考虑利用高速公路施工中超宽填土土方等。

2.1 边沟尺寸选定边沟的排水能力主要取决于以下几个设计参数:边沟底流水坡度、边沟截面尺寸、形状、边沟的表面粗糙程度。

依据江苏省高速公路设计及公路排水设计规范要求,高速公路的边沟一般采用边坡为1:1的梯形明沟,因此,可采用《公路设计手册路基》中梯形断面沟渠的水力计算公式计算梯形排水边沟的排水能力:q=wc

式中:q——流量;w——边沟断面面积;c——流速(谢才)系数;r——水力半径;i——边沟沟底纵坡。

根据高速公路所处地理位置,采用当地历史最大小时降雨量,以流入边沟的水不溢出边沟为限,并假设高速公路的路基平均填土高度为3.5m,由此,汇水带宽约为23m,则可依据不同的边沟沟底坡度、不同的边沟底宽(或边沟截面积)的排水能力,计算出所能承受的路面排水最大长度。高速公路一般每公里设置三道涵洞,即300m左右有一道涵洞,也就是说路面排水长度一般在100m~200m之间。

通过分析、计算确定,高速公路边沟采用50cm的梯形边沟即可满足路基排水需要。

2.2 边沟设计的原则①一般路段的路基边沟设计原则:以填筑式边沟为主,尽量减少路基边沟积水现象的发生。这主要是吸取已建成的高速公路中的教训:a部分路段在汛期内路基水不能及时排除。b地方群众干扰路基水排入灌溉涵洞内。②路基边沟纵坡的要求:根据交通部部颁《公路路基排水设计规范》要求,采用浆砌片石修筑的边沟为满足排水需要,边沟纵坡应不小于0.12%,由于本项目位于丘陵岗区和冲积平原区,原地形既有较大起伏又有部分平坦地段,本着既要解决路基排水问题,又要经济合理的原则,确定路基排水边沟沟底纵坡一般情况下不小于0.15%。③对于边沟水进入涵洞及跨越通道等情况的处理:沿线设置的涵洞有排涵、灌涵和灌排两用涵。对于需排入排涵的边沟,其边沟底标高不低于涵洞中心的标高;需排入灌涵的边沟,其沟底标高不低于涵顶标高;而对于灌排两用的涵洞应按灌涵要求设置,特殊情况时可适当降低。为防止冲刷涵洞,原则上采用边沟急流槽连接边沟和涵洞洞口。一般情况下边沟尽量少穿越通道,当排水需通过通道排入涵洞时,应优先采用边沟盖板涵,特殊情况下可采用边沟倒虹吸穿越通道。④对边沟标高及纵坡方向的问题:根据路线纵断面和沿线自然地形情况综合确定,通常以沿线自然地形为主确定排水方向。边沟底标高控制应以该段路肩边缘最低点标高以下大于1.7m为宜,原因是考虑到路线中央分隔带横向排水管不能因边沟积水而引起倒灌。对于个别特殊路段不能满足1.7m要求的,可放宽至1.4~1.5m,若另一侧边沟较低时应优先采用单侧布设横向排水管。⑤对于挖方段边沟:考虑到中央分隔带横向排水管排水要求,边沟底标高不低于路肩标高1.2m,同时要求边沟纵坡不小于0.5%。施工期要求各施工单位必须首先在挖方段边坡顶开挖截水沟以防止路基外侧水进入路基,并且应做好挖方段本身临时排水沟的设置工作。

3高速公路中央分隔带排水设计

高速公路中央分隔带排水设计主要为排除中央分隔带内积水,可分为施工期间和道路营运期下渗水的排除。

施工期间排水量取决于最大瞬时降雨量及中央分隔带的汇水面积。一般情况下,由于高速公路中央分隔带内设置有通讯、监控用管线的人手孔,因此,中央分隔带排水长度应为两个人手孔之间的间距,一般路段的最大间距为180m。

假定当地历年最大瞬时降雨量为28.8mm/10min,根据本次设计中央分隔带宽为2m,计算出中央分隔带施工期需要的最大排水能力为:q=aγ=2×180×28.8

式中:a——中央分隔带汇水面积;γ——最大瞬时降雨量

横向排水管的排水能力按长管自由出流的流量计算公式进行计算:

式中:k——流量模数,与管道断面形状、尺寸和粗糙度有关;h——水头高度;l——横向排水管长度。

由以往高速公路设计经验可知,高速公路横向排水管长为15m左右,横向排水管坡度为2%,采用以上公式计算出施工期最大瞬时降雨量时所需要的横向排水管管径为255mm。如果按有关排水设计规范要求50m设置一道横向排水管,即排水长度缩短为50m,则需要的横向排水管管径为75mm。

但在实际施工过程中存在许多问题,如中央分隔带是在基层施工后进行开挖施工的,开挖的边沟表面粗糙,沥青不易粘结牢固,不能形成均匀、无破损的防渗层。土工布因有接缝,不能形成整体而达到完全不透水的程度。因此,当盲沟积水时侧面仍将无法阻止水渗入路基。

由于施工质量不易控制,造成横向排水管标高误差或产生淤塞,从而使上游横向排水管排水不畅,大量的水流向最低处,而最低处的横向排水管由于设计时包裹无纺土工布或产生淤塞,使排水能力严重不足,从而导致下游中央分隔带积水严重,有的下雨后几天中央分隔带仍有积水,使路基长时间浸泡,影响了路基、路面的强度。

由于通讯、监控管线人手孔的设(下转第9页)(上接第13页)置阻断了中央分隔带排水,造成中央分隔带积水或积水渗入人手孔。

为了解决这些问题,采用以下办法处理:对于设计底坡小于0.3%的,采用锯齿形纵向矩形碎石盲沟,并于盲沟底部设置软式透水管和每隔30~50m设置集水槽汇集中央分隔带雨水或渗水;根据以上计算,中央分隔带每隔30~50m设置一道横向排水管,将盲沟中的水排出路基以外;在中央分隔带内设置2cm厚水泥砂浆层、沥青防渗层及土工布防渗层,防止中央分隔带中水从侧面向路基渗透。

4高速公路路面渗水的排水设计

沿路面边缘设置由透水性填料集水沟、横向出水管和过滤织物(土工布)组成的路面边缘排水系统。

通过设置沥青封层、土路肩纵横向碎石盲沟和排水管,将渗入路面面层的水引出路基之外。由于通过沥青面层下渗的水量有限,考虑到排水路径的限制,因此,设计中采用每10m左右设置一道ф5cm横向排水管以确保路面下渗水的排除。

参考文献:

[1]杜云,夏丽燕,郭兆军.沈大高速公路路基路面排水设计浅析[j].辽宁交通科技.2004.(11).

[2]陈昕.高速公路排水设计浅谈[j].河南科技.2005.(02).

公路路基路面设计篇10

【关键词】

中图分类号:X734文献标识码:a文章编号:

随着我国经济的飞速发展和科技水平的不断进步,我国高等级公路工程实现了跨越式的发展。高等级公路工程现代化建设的开展如火如荼,其工程质量与建设速度受到社会各界的广泛关注。如何合理规划设计路基路面,避免市政道路的路基路面建成后发生病害,我们需要根据以往的始终能够道路路基路面工程施工当中总结经验,吸取教训,经过深入地分析、总结,在施工过程中把握每一个环节,控制路基路面工程的施工质量。

一、高等级公路工程规划应遵循的原则

高等级公路工程的施工主要包括三大部分:道路的纵、平横断面的设计、路基路面工程和道路的配套基础设施。其中,路基路面工程必须根据高等级公路工程的总体规划原则进行设计和规划,高等级公路工程的设计原则包括:

首先,要在满足城市的总体规划的前提下,科学、合理地设计道路交通,土地的使用要满通运输需求。要充分发挥城市的道路交通对于土地开发强度的制约与促进作用,完善和优化城市的用地布局,使城市的运转效能得到提高,改善城市的环境,提供高效、经济、低公害、舒适和安全的交通条件。

其次,遵循市场经济规律,同城市的社会经济发展水平相结合,大力发展公共交通,形成个体交通和公共交通优势互补的多元化客运网络。

再次,要充分考虑道路的无障碍设计,保证行动不便者能够安全、方便地使用城市道路,达到环境效益、社会效益、经济效益相互结合的目的。

最后,城市的配套基础设施和城市的道路交通要紧密结合。与城市的主干道相互结合的城市基础设施主要包括:电信管广电线、电力管线、雨水管线、污水管线、给水管线,结合城市的美化亮化道路灌溉及绿化设施、景灯设施、路灯及交管红绿灯控制设施等。

对各基础设施进行综合规划,除景灯、路灯、绿化及部分电信、电力设施设计在路面以上,其他的管线设施都在路面以下,以保证道路的视线通畅、环境良好,道路设施功能完善、齐全,环境优美,引导城市的空间向纵横延伸,确保城市空间的可持续发展。

二、高等级公路工程路基路面设计关键点

(一)控制路基面层裂缝

根据实践总结的经验,市政道路路基路面工程施工当中的裂缝控制,关键要采用稳定性能较好、收缩性较小的结构作为基层,而在施工的过程中必须对这种类型施工材料裂缝的原理给予充分考虑,其出现裂缝最主要的原因是材料收缩。材料收缩有两个主要方面:温缩和干缩。无论是哪种收缩,都同施工材料塑性指标和含水率有关。所以施工材料的选用中要对施工材料的塑性指标等进行相关的试验和检测,经检测符合标准的才可以采购。另外,在施工的过程中可以添加具有减水、缓凝性能的外加剂来确保施工材料能达到符合施工要求的含水率。只有保证了施工材料这两方面的指标参数,才能够保证很少甚至避免出现裂缝。

(二)控制基层平整度

路基是道路重要的组成部分,其稳定性和强度是确保路面稳定的条件。所以,在设计与施工上都要保证路基质量。而面层平整度的好坏对行车的安全和舒适有着直接的影响,对于控制路基路面的平整度,要对不同的基层区别对待。

由于石灰稳定土为基层的工程,其平整度的要求和标准较低,所以石灰稳定土为基础的工程平整度质量比较容易控制,可以使用平地机进行刮平,直到平整度合格即可。

但是对于水泥稳定碎石为基层的工程,其平整度质量比石灰土要难,要求也比较高。而且,水泥稳定碎石对面层的平整度影响较大。水泥类的稳定材料不同于石灰土或者粉煤灰、石灰,稳定类材料施工对压实的时间要求并不严格,而终压时间对水泥类稳定材料施工影响非常大,稍控制不好就会影响强度。所以,水泥类的稳定材料接头一般较多,对平整度产生影响。可以用缓凝减水剂延长初凝的时间。通过现场的试验,初凝时间平均为二百七十分钟,至此,可以设计摊铺长度和压实程序。基层用摊铺机进行摊铺时,要注意摊铺的宽度,过宽时,布料器的转速会加快,使两侧的混合料离析进而对成型和平整度产生影响。

为了保证路基、路面的稳定性和强度,必须非常严格地控制路基压实度,尤其要注意路堤与人工构造物衔接处的压实,减少衔接处沉降错落影响。

路基经碾压以后要进行密实度、纵横坡度、几何尺寸、标高等指标的检测,检测合格后才可以进行路面结构的施工。

对于各种路面材料要进行必要的试验与施工检测,对不符合要求的,要果断采取相应的补救措施。

(三)对软土地基的处理

通过对大量的高等级公路工程调查表明,软土地基的路段由于地基沉降引起跳车的现象主要是由于施工图的设计过程中地质钻探的布孔太少,钻探不深,软土地基没有被及时发现,或者对软土地基的深度、范围和物理力学性质等没能准确探明,致使没有对软土地基进行相应的加固处理或处理方法不够完善。

另外,软土地基的加固处理计算参数和计算方法与软土地基实际情况或多或少存在一定差距,软土地基的处理很难达到技术要求及预期效果。另外,雨水侵蚀导致路基填充材料流失和强度降低,也是导致高等级公路工程的路基沉降一个主要原因。各种软土地基的处理方法适的适应性和机理各有特点,在施工的过程中应根据工程实际情况有选择地采用。下面以江苏某公路工程的第1标段为例进行说明:

江苏某公路工程的第1标段,长2km,流塑状淤泥与欠固结灵敏或者高灵敏淤泥质土的分布比较广泛,厚度大,属于软土路基,而且沟壑、鱼塘众多。

针对这种难以控制路基稳定与固结时间的路段,可以用真空联合的堆载预压的方法进行加固处理。真空联合的堆载预压法具体操作是在软土地基的表面先铺设好砂垫层,之后埋设垂直的排水通道,然后在砂垫层的顶面铺设密封薄膜隔绝大气,薄膜的四周埋入土里,通过砂垫层埋设的吸水管道,使用真空装置抽气,形成真空。抽真空的时候,排水通道和砂垫层会先后形成压差,土体中空隙的水在压差作用下有排水通道不断排除,最终使土体固结。

(四)路基路面排水

路基的稳定性和强度受到水的影响,很多路基的病害都是水的侵蚀导致的。另外,从不损害当地的农田水利设施和保护环境的角度考虑,必须要做好路基的排水,并且要与地区的排水规划相互协调,形成完善的排水系统。在路基施工中要重视施工排水,避免水患给路基和路面的施工造成多余的损失。

1.地面排水

常用的地面排水设施有急流槽、对于一级公路和高速公路的排水沟渠,通常都要求铺砌防护。浆砌片石加固应用非常广泛,如今,水泥混凝土预制板块的应用也越来越普遍。

2.路面排水

路面排水要做到迅速排除在路面范围的降水,减少路面渗入,避免水冲刷路基边坡。路面排水通常有两种方式。首先是分散排水,通常应用于我国西北地区地势较平坦的长路段,除了加固路基边坡和硬化路肩,也要考虑到边坡下部植物的生长是否会挡住横向排水的通路,导致路面积水。对应措施是硬化路肩并设路肩排水沟,加大沟坡排水。另外一种为集中排水,硬路肩的外侧可以设置现浇沥青混凝土拦水带或者泥混凝土预制块,使其同硬路肩路面形成三角形集水槽流水,隔30—50m的间距设置一道泄水口,和路堤边坡的急流槽相互衔接,将雨水排放到坡脚的排水沟中。

3.地下排水

路基地下排水多用渗井、渗沟、盲沟、暗沟等,特点是渗透式的排水。水流较大时多采用有渗水管的渗沟。传统砂砾料的反滤层大多改用了具备反滤功能土工织物。带有滤布、钢圈与加强合成纤维所组成的加劲软式的透水管很适合在地下排水中应用。

三、结语

总之,公路的路基路面质量深刻影响着公路的使用性能,因此,进行路基路面的施工时应当严格按照相应的规范和设计进行,并针对不同的工程具体情况有选择地采用相适应的具体措施。通过大量的工程实践积累经验,总结路基路面的施工设计方法,对降低工程成本,提高公路使用性能是非常重要的环节。

参考文献:

[1]张迎秋.市政道路路基施工质量控制的探讨[J].经营管理者,2010(09).