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摘要:道路是承载城市交通的关键载体,道路的耐用性和可靠性将直接关系到居民出行的体验以及交通安全方面的问题。而影响道路质量的关键要素之一就是路基工程的建设,不仅要确保设计方案科学合理,还要在施工中切实执行设计规划中的各项要求和指标。笔者通过本文论述,主要讨论当前城市道路建设中路基设计需要遵循的主要原则以及设计的要点因素。
关键词:城市道路;路基设计;设计要点
引言:
城市道路不仅服务于交通的通行与集散,还为给排水、电气管道、燃气管道、热力管道等市政设施提供空间,是城市正常运营使用的基本支撑。在我国城市化进程加快的态势下,对城市道路的建设质量要求越来越高,且道路的运营质量直接影响到市民的生活质量和出行效率。我国早先建设的城市道路,由于其施工质量没有得到很好的控制,在运营和使用中出现了很多病害问题,这些病害从简单的路面裂缝到整体的路基塌陷、沉降等均有所体现,为了对这些病害进行修复与加固,需要对城市交通进行大面积的管制,还会对周边城市设施造成影响,因而其管养维护代价极高,这就要求城市道路的设计应该从质量角度进行严格把控,减少运营期间的病害,提高城市道路的全寿命周期经济效益。
1、城市道路路基设计的原则
在城市道路工程的路基设计工作中,要确保设计工作符合工程建设规范,就必须按照一定的基础原则开展相关的规划。
其一,城市中的道路不仅要确保交通的安全与顺畅,还要考虑到城市的美化以及整体观赏性,这是城市发展中文化进步和市容改进的客观要求,所以在路基的规划布局中就要从基础上保证道路外貌的呈现,能够反映出一座城市的文化风貌和特性品格,要突出特色设计要点,并且要遵守环保这一基本原则,保护好城市的生态环境,让道路的存在使得城市更加美丽,人们出行更加便捷。
其二,要确保道路符合城市规划和各区域发展产生的需求,满足城市交通的基本条件,对于路基的强度、厚度等各项指标进行分析与研究,根据城市道路的通行标准来设置相应的指标参数。要充分的利用城市有限的土地资源,尽量避免耗费过多宝贵的土地资源,从城市整体布局的大局处着眼,用长远的发展眼光来看待路基设计工作中的各项要求和出现的问题。为完善城市道理交通网络切实做好规划工作,防止出现不符合城市区域发展的情况。所以设计人员要切实遵循实用性与科学性的原则。
其三,城市道路建设也要遵循当地市场发展的客观规律,要与当地的经济和社会发展水平相适应,遵循市场化的相关原则,真正为人民群众的需求来开展设计工作,要确保交通道路的多元化用途,要给其他市政建设留下一些空间和余地,而且要为居民的出行情况着想,要建立城市道路中的特殊通路,为老年人或者残疾人开辟出一条安全的行进道路路线,实现最大化的社会发展效益以及市场经济效益。
2、城市道路路基设计的要点
基础处理、分层填筑和边坡防护是路基设计中需要考虑的三个重要方面。基础是路基的支撑体,其性能影响到路基与路面的稳定性和长期性;填筑决定路基整体的压实性能,影响到路基的承载与沉降;边坡防护则是路基横向两边的保护性措施,主要是将路基与周边环境进行一定程度的分离。
2.1路基基础处理的方案设计
城市基础具有很多软弱地层,在这些地层上建设道路,需要关注路基基础的特性。以软土为例,软土路基的力学性能差,如果没有经过处理或者处理不当,对施工过程以及整个道路的运营阶段都有很大的安全威胁。首先,软土路基的孔隙率高、压缩性强,使得路基基础产生永久性的塑性变形,以及很大的不均匀沉降,很容易造成路面施工及运营过程中的局部塌陷问题;其次,软土路基的流变和触动性大,使得路基结构在车辆荷载,特别是重载车流作用下出现局部破坏和凹凸等问题;最后,软土路基的承载性能差,在施工中很容易失去承载力,对施工人员的安全造成很大的威胁,特别是高路基结构的施工。软弱路基的上述问题,使得设计阶段就应该考虑相应的处置方案,处置方案的制订需要根据软土路基的分布特点、范围及风险程度进行选择。一般而言,软弱路基的加固方法主要分为浅层加固和整体加固两类。浅层加固主要对软弱路基层进行直接的处理,主要是表面层的处置,通用的方法有垫层施工法、表面排水法、铺洒添加剂法和表层排水固结法等;深层加固则通过外来手段对软弱路基和整体地基进行处置,将整个路基基础形成整体受力和变形的结构,常用的方法有加固桩法、化学加固法、灌浆加固法和强夯法等。
2.2路基分层填筑压实的工艺设计
填筑压实是路基施工的核心,涵盖了填料的摊铺和碾压两个工序,由于该工序的重要性,在设计阶段就应该明确详细的工艺方案。摊铺过程一般采用自卸车运输到填方路段,按照每层松散厚度进行卸料,每卸料完成一层就进入摊铺和平整施工。若摊铺厚度不均匀对后续的施工工艺和时间产生直接影响。碾压也是采用专用机械进行,首先通过推土机进行初始的平整,并通过推土机自重进行初始碾压,形成初步压实,而后进行静力压实和振动压实,压实过程需要确保压路机的行驶速度均匀。分层填筑压实的设计,不仅要对工艺的基本流程进行确定,还要考虑分层压实中的设备,确定设备的最佳组合方式、碾压速度以及次数,明确碾压过程的工序和摊铺适宜厚度,估算材料含水率等参数,使得施工能够快速进行,摊铺压实后的各层填土或者填石能够满足施工质量要求。
2.3路基边坡的防护设计
一般而言,城市道路的路基填高不大,不存在高边坡稳定失效等问题,但是需要对边坡进行必要的防护设计,保证道路的美观性。城市道路的边坡防护主要以表层防护为主,为了配合城市的市容市貌,边坡防护主要有植物防护和截排水两种。植物防护就是通过种草、铺设草皮或者种植树木的方式对边坡进行覆盖,利用植物的根系达到稳定加固边坡的效果,这对于城市环境内的土质边坡能起到加固稳定的效果。植物防护的要点是选择适宜当地且容易存活的植物进行种植,植物防护不仅能够稳定和加固边坡,还能吸收公路车辆尾气,净化和美化环境。由于水对边坡土质参数的重要影响作用,需要设计边坡的截水和排水方案,减少雨水浸入边坡。在边坡顶部需要设置截水沟,将水流引出边坡范围之外。此外,为了降低雨水对边坡岩土的浸泡效应,需要在坡面和坡底设置排水沟。
3、结语
道路路基的质量非常重要,其关系到交通运输的稳定性、安全性。因此在对路基进行设计的时候,必须掌握要领,降低成本和造价,提高质量和效果。此外,市政道路的建设和市区的形象有着非常大的关系,同时也关系到城市的经济发展,所以必须对市政道路进行合理的建设。
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