公路路基路面工程的安全設(shè)計理念探析

李 鵬

(山西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計院)

1 前 言

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)及交通運輸行業(yè)的迅猛發(fā)展，公路建設(shè)工程越來越多，公路路基是公路路面工程的技術(shù)，在進(jìn)行公路路基設(shè)計時出現(xiàn)任何的錯誤都會給人們及國家交通運輸行業(yè)帶來嚴(yán)重的損失。項目工程中的新工藝、新材料、新技術(shù)的快速發(fā)展也使公路路基的安全設(shè)計面臨著巨大的挑戰(zhàn)。路基工程是公路工程中非常重要的一個部分，因此，為了能夠保證公路路面的安全性，先要規(guī)范公路路基的設(shè)計以及施工質(zhì)量，使其能夠和相關(guān)技術(shù)規(guī)范以及設(shè)計要求互相符合，滿足路基設(shè)計的基本功能，在進(jìn)行公路路基設(shè)計時，要先對建設(shè)與地質(zhì)條件進(jìn)行勘察并合理的設(shè)計，確保將安全設(shè)計的理念貫穿到公路路基的設(shè)計中，保證公路路面的質(zhì)量。

2 公路路基安全設(shè)計基本要求

2.1 根據(jù)項目工程施工的具體情況

公路路基的設(shè)計以項目工程施工的具體情況為前提是最本質(zhì)的要求。由于我國的地貌與地形都不相同，所以在進(jìn)行公路路基路面工程的設(shè)計要綜合考慮施工項目周邊的動植物保護(hù)、氣候條件、水文條件以及公路施工是否會影響當(dāng)?shù)鼐坝^等各方面的原因。在對公路路基進(jìn)行設(shè)計時，要先對項目工程所在區(qū)域的地殼運動、地形、地貌、表層土壤、地層結(jié)構(gòu)、流沙以及地下水狀況等與公路建設(shè)有極大關(guān)系的地質(zhì)條件進(jìn)行仔細(xì)的研究調(diào)查，收集具有正確性的資料，有助于公路路基的安全設(shè)計。因為公路路基石通過寬度、高度以及邊坡形成，所以，在進(jìn)行設(shè)計時，要根據(jù)施工項目當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件以及地質(zhì)條件，合理且科學(xué)的控制路基橫斷面以及邊坡坡度，倘若施工工程處于有河流溝谷的地段，要提高結(jié)構(gòu)物防護(hù)工程的安全設(shè)計，嚴(yán)格控制路緣石標(biāo)高，避免出現(xiàn)山洪沖毀建筑、農(nóng)田、道路以及堵塞河道等情況。

2.2 適應(yīng)保護(hù)環(huán)境的需求

公路建設(shè)時為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，但是經(jīng)濟(jì)發(fā)展不能以損害生態(tài)環(huán)境作為代價。比如，破壞植被地表、廢棄材料、阻止動物遷移、變更地貌地形等對污染環(huán)境的情況，所以，在進(jìn)行公路路基設(shè)計時，要不斷堅持持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，在設(shè)計中融入保護(hù)環(huán)境的理念，設(shè)計公路路基錢，要先對施工工程的環(huán)境進(jìn)行評估，與公路路基動工共同設(shè)計、施工以及驗收，使資源得到高效利用，把公路路基動工時可能會造成的環(huán)境污染減少到最低程度，使公路施工項目周邊的自然景觀不會因為公路建設(shè)而受到影響，有效的實現(xiàn)環(huán)境保護(hù)與公路建設(shè)共同發(fā)展。

2.3 公路路基貫穿安全設(shè)計的理念

公路路基是保證公路荷載能力與穩(wěn)定性的基礎(chǔ)，公路路基的設(shè)計必須結(jié)合人們出行舒適、順暢以及安全的具體需求。公路路基的坡度與寬度要與安全的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)互相符合，在設(shè)計中盡量避免出現(xiàn)狹窄、急轉(zhuǎn)彎以及陡坡的設(shè)計，在處理路基的技術(shù)上，盡可能的使用發(fā)展成熟的路基加固處理技術(shù)，比如，水泥粉煤灰碎石樁處理技術(shù)，這種技術(shù)是在進(jìn)行攪拌碎石時適當(dāng)?shù)募尤胍欢ū壤姆勖夯?、砂石以及水泥，通過加入水與特殊的添加劑進(jìn)行攪拌制作成樁設(shè)備。這種路基處理技術(shù)有著施工簡單、成本較低、進(jìn)度快、操作方便等優(yōu)點，水泥粉煤灰碎石樁處理技術(shù)的使用，突出了公路路基安全設(shè)計的理念。另一方面，在設(shè)計公路路基時，要做好滲漏以及積水的設(shè)計，保證行駛的安全性。在設(shè)計公路路基的邊坡時，坡度的設(shè)計要確保在2∶3 ～2∶3.5 中，如果公路路基的高度高過7 m 時，坡度的設(shè)計應(yīng)該為2∶4，并且要保證一坡到頂，使公路路基的穩(wěn)定效果不受到車輛震動與自然因素的影響。在公路路基很多方面的設(shè)計中，要始終確保公路路基是以安全為前提進(jìn)行設(shè)計的。

3 公路路基的設(shè)計方法

3.1 公路軟土路基設(shè)計的處理方法

通常情況下，公路路基路面工程出現(xiàn)軟土路基都是分布于山間洼地之間，一般埋藏的程度比較淺，最深不高過13 m，設(shè)計時大部分的路段要考慮使用清淤換填的方案進(jìn)行處理。(1)公路項目工程軟基厚度以及埋深不高于4 m 并且填土高于9 m 的公路路段，通過換填的處理方法。(2)公路項目工程軟基厚度以及埋深低于4 m 且填土低于9 m 的公路路段，通過堆載砂墊層進(jìn)行預(yù)壓處理。(3)公路項目工程軟基厚度以及埋深超過7 m 且填土超過9 m 的公路路段，通過水泥粉煤灰碎石樁技術(shù)進(jìn)行處理。在公路路基路面工程的設(shè)計實踐中顯示，對待換填的處理技術(shù)，一定要徹底的進(jìn)行換填，否則會導(dǎo)致公路工程的路基以及路面出現(xiàn)開裂的情況。在設(shè)計軟土傾斜的面積比較大及半填半挖的公路路段時，要采用復(fù)合地基及換填的處理方法。

3.2 紅砂巖公路路基的處理設(shè)計

根據(jù)以往公路路基路面工程的施工資料顯示，有很多項目的施工現(xiàn)場分布著紅砂巖，其中包括泥質(zhì)的粉砂巖以及泥巖，這兩種物質(zhì)有著非常巨大的崩解性。所以，在進(jìn)行公路路基設(shè)計時要考慮幾個方面的問題:(1)利用條件。在公路挖方量的路段，首先把紅砂巖作為挖方量處理，只有出現(xiàn)調(diào)配困難或缺少土方時才可以用在路基填土方面，并且只可以用在低過93 區(qū)的范圍，其中陡坡路堤、軟土路基、常水位上方45 cm 的位置以及超過13 m 填土高度的路基都不能使用紅砂巖進(jìn)行填土。如果泥質(zhì)粉砂巖的強度大于或者等于6 MPa時，可以依照填石路基的方法處理。如果泥質(zhì)粉砂巖的強度小于6 MPa 時，就要按照填土路基的方法進(jìn)行填筑。(2)處理方法。路基填方路段，在公路路基的上部設(shè)計封層厚度為160 cm 粗粒土，公路路基底部設(shè)計封層厚度為105 cm粗粒土和45 砂礫排水墊層，在公路路基旁邊的包邊設(shè)計為205 cm 的厚粗粒土，填充路基中間的材料為泥巖，但是需要使用羊角碾壓路機進(jìn)行碾壓。路基的泥巖以及旁邊的厚粗粒土要在同一時間填筑，在完成路基處理后要對路面工程進(jìn)行崩解性的測試，如果路基沒有出現(xiàn)崩解的情況，同城都是依照正常路基處理，如果路基出現(xiàn)崩解的情況，要在公路路面路基的結(jié)構(gòu)層下挖深45 cm 并且使用碎石換填。

3.3 公路路基寬度安全設(shè)計

公路兩側(cè)道路寬度與車輛行駛的路面的總和稱為公路路基的寬度。不同等級的公路在路面上都有緊急停車帶、變速道、中間帶、爬坡道、路緣帶以及慢行道等設(shè)置，并且還有一些附加的設(shè)計，都全部包含在公路路基寬度的設(shè)計中。公路路基的設(shè)計是否合理，對公路路面的行車安全有著一定的影響。公路路面主要指在公路中提供給車輛行駛的部分，路基的寬度通常是按照公路設(shè)計時的交通負(fù)載能力與車輛通行的能力來確定。通常情況下，公路車道的寬度為3.6 ～3.8 m。公路路肩是指從公路的汽車行駛路面到公路路基的最邊緣的位置，是有著具體寬度的帶狀道路。公路路肩通常來說包括了土路肩與硬路肩，土路肩是指沒有進(jìn)行任何鋪筑以及裝飾的道路路肩，可以符合各種道路的使用范圍。而硬路肩則是指進(jìn)行了一定程度的鋪筑以及裝飾后的道路路肩，同城是在等級較高的公路上以及高速公路中。道路路肩使道路路幅的寬松范圍得到有效的提高，并且具有支撐于保護(hù)公路路基結(jié)構(gòu)的重要作用，同時能夠臨時提供非機動車、行人或者停車的位置并且可以加以使用，為公路路面各種其他的道路設(shè)施提供互相符合的場地，還能將公路路面的積水聚集排出。道路路肩的寬度通常是有公路具體的交通情況以及公路等級決定的，路肩最小的寬度設(shè)計為0.7 m，倘若在項目工程的施工場地中條件允許的情況下路肩的寬度可以適當(dāng)?shù)脑O(shè)計為1.1 m。倘若城市的非機動車輛與城市郊區(qū)都處于比較集中的狀態(tài)，那么道路路基的寬度應(yīng)該根據(jù)具體的情況增加，最少要到達(dá)2 ～3.5 m，并且在道路路肩上加鋪硬質(zhì)材料的路面層，提高道路的使用周期。在設(shè)計彎曲路線的公路路基寬度時，要先觀察路面的具體情況才能決定路基的寬度。通常情況下，公路彎曲路線路面的內(nèi)側(cè)應(yīng)該參照公路工程的相關(guān)規(guī)范以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行確定加寬寬度，道路路基的加寬寬度具體如下，三級與二級公路路面的路肩不能少于0.8 m，四級公路路面的路肩不能少于0.6 m，否則就要根據(jù)具體的情況加寬公路路基，在彎道間設(shè)計路塹，為了使汽車在行駛過程中公路路面能夠滿足相應(yīng)的視線距離，需要在公路路基中設(shè)計固定的視線距離平臺。

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