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摘要:道路工程建設設計中,路線布設、路基設計是關鍵部分。提高布設質量對后期工程投資成本、施工質量、施工進度等均具有影響,同時路基設計是提高后期邊坡安全性的關鍵。為此,針對路線布設、路基設計進行優化分析具有重大作用。本文在公路建設的工程案例基礎之上,對周邊沿線氣候、地質條件等進行了探討,闡述對應設計要點,提出設計方法、路基設計的關注要點。
關鍵詞:路線布設;路基設計;公路工程設計;工藝分析
引言:
公路工程是當下國內常見的基礎工程,為了提高公路工程質量,需要加強對公路特殊狀況承載能力的強化分析,如惡劣天氣、過大載荷等狀況。此外,國家交通部門提倡綠色出行理念,對應公路施工環節中,需要降低對周邊環境的破壞作用,提高生態環境的和諧效果。國內氣候復雜多變,根據公路沿線區域氣候條件進行路線布設、路基設計,是提高公路施工安全性、合理性的重要保障。
一、路線布設的要點分析
1、平面線形規劃
線形設計前,需要盡量避免對周邊居住區的負面干擾,同時提高與周邊環境的協調性,公路一般選擇曲線形式進行設計,該曲線的走向需要與當地地形地勢相符合。設計難點在于特殊轉彎位置曲率半徑的選取,為了提高后期運行的安全性,需要結合當地地理條件,綜合相關氣候要素,如風向等進行設計,保證設計靈活性、針對性以及曲線的連續性。
2、超高設計
為了提高行車的安全度、舒適度,公路路線需要盡量布置在沒有設超高地平曲線半徑的區域內鋪筑。一旦地形設計無法避免超高狀況,需要考慮各個路段的對應性,根據路段特殊性進行設置,提高行車速度為主要設計方向。此外,需要針對超速狀況進行合理分析預測,尤其是坡度較陡的下坡位置,容易發生超速現象,危險率較高,需要在設計初期進行合理的控制,避免超高率過大,可增加適宜的調節處理,一般在滿足基本要求的基礎之上,近年來避免超高左偏曲線,以便提高整體行車的安全性。
3、縱向線形、坡度設計分析
在橋涵設計階段,需要盡量設置行人通道。對應坡度設計中,從長度、行車載重、車流量等方面進行分析,可借助車道數量的增加或者爬坡車道等方面實現分路段通行能力的增加。對應公路的設計中,若存在連續陡坡的狀況,需要重點考慮坡段位置、距離以及范圍等要素。公路路線需要走高處理,暗涵優于明涵進行設計,提高后期維護資金控制的合理性,此外,填方操作需要適當處理,軟基的填方工作需要滿足特殊性要求,避免高填方施工,降低后期路基沉降帶來的質量隱患。
4、公路視距的設計
從提高行車安全的角度出發,需要加強對公路視距的考慮。設計階段,重點考慮對象為行車視距,此外坡度、行車速度、摩擦阻力等均為影響要素,設計人員需要結合當地公路的特殊性,合理考慮上述影響因素,借助三維關鍵實現對設計方案的優化。
二、路基設計要點分析
1、設計原則
路基設計中路基填土高度是在滿足橋涵、平面交叉等設置要求以及路基本身所需要的穩定條件下,結合地形、地質、氣候以及路基設計洪水頻率等因素綜合考慮確定的;重視排水設施與防護設施的設計,防止水土流失、堵塞河溝和路基病害,保證路基具有足夠的強度、穩定性和耐久性。路基設計應在充分調查沿線地質、水文、氣象、筑路材料的基礎上,本著因地制宜,就地取材的原則,選擇合理的路基橫斷面型式和邊坡坡率,并采取經濟有效的排水防護措施,確保路基有足夠的穩定性。路堤最小填土高度應根據沿線地形和地質等因素確定,綜合考慮地下水和地基土質等因素對路基穩定的影響。此外,路基設計需要充分考慮綠化原則,從通行方向、安全距離角度出發,對防護功能和觀賞功能進行綜合考慮。為了提高駕駛人員的舒適環境,可考慮綠化帶與農業防護林進行融合設計,實現整體的和諧設計處理。
2、路基設計中的注意事項
第一、高邊坡路堤的設計,與傳統路基設計有所差異,高邊坡的設計工作需要結合當地地勢、材料種類、儀器設備等要素,合理規劃后進行施工作業,保證施工現場與設計方案預期目標相符合的特點。提高邊坡穩定性,實現因地制宜的施工操作。第二、路基填挖交界的設計,交界處的合理設計是提高路基防護等級、排水工效的關鍵環節。土質地段使用滲水特性材料;巖石地段使用充填石料的方式,并在交接處設置土木格柵。而滲出水量及地質穩定性決定著地下滲溝的設計方案,并且設計方案應可能的綜合考慮縱橫式的地下排水溝。第三、挖方路基的設計分析,挖方地段的邊坡率一般具有特殊性,需要考慮邊坡穩定性后進行計算,同時兼顧環保、美觀要求優化方案。邊坡間距為6-8m,設置寬度為2m左右的平臺。對弱風化區域的邊坡率一般控制在1:0.5、1:1.0范圍內。硬質巖層區域的設計中,巖層和路基邊坡需要將第一級邊坡率設置為1:0.5為宜,降低挖方作業量。路塹邊坡設計中,高度需要高于20m,特殊巖土區域的邊坡,需要綜合勘測,進行穩定性分析,繼而提高加固方案的合理性。避免預應力錨桿出現狀況,提高邊坡的穩固度,降低崩塌、滑坡等事故發生的幾率。第四、路基防護設計,填方路基的設計中,邊坡高于4m位置,可采取植被、草坡的處理方法;高于4m區域,采取方格網植草進行處理;填石路區域需要借助漿砌片石進行操作,借助圈體內部草體植物實現防護;河流、橋頭附近的路堤,需要借助擋土墻實現護坡防護功能。
結語:
公路工程的設計工作處理需要考慮交通通行安全性,還需要考慮環境和諧的要素,對特殊地區進行方案的優化,提高整體項目方案的合理性、安全性是當下主要設計目標。路線布設中需要盡量采取曲線設計,避免超高設計的方法的應用,提高行車視距的合理性設置。結合原材料、路基設計常用方法,保證公路工程設計方案的最優化,實現環保、安全、便捷的設計目標。
參考文獻
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作者:任立建 單位:安徽同力工程設計咨詢有限公司