低等級公路路基設計探討

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有了道路，人們才可以方便行走，物流運輸加快，經濟才得到了發展。我國國土面積廣大，地形也是多種多樣，施工環境也有很多不定因素［1］，所以勘察人員在進行道路勘察的過程中，需要反復斟酌推敲，結合當地的地質變化問題和氣候變化情況，選好路線，進行路基路面等相關設計工作。尤其是一些特殊地基，比如濕陷性黃土地基［2］，由于受濕陷性黃土的影響，路基病害受雨水的影響很大，每年都需要投入大量的資金來解決路基病害和水毀問題。筆者結合近幾年從事公路設計的經驗，綜述道路路基設計中需要注意的事項，對今后低等級公路的路基設計提供一定的參考。

1低等級公路路基設計的基本原則

(1)甘肅某地三級公路的路基必須根據該公路所處的地理條件、人文環境及經濟發展狀況等執行施工過程所需要的辦法。(2)行之有效的排水系統體系，針對路基上面或者下面的各種水，為了避免其影響到路基的承載能力，此時一定要采取合理的方法阻截這些水滲入路基，所以合理的排水系統對延長路基的使用壽命非常重要。(3)及時處理路基修筑過程中產生的廢棄土堆，同時還要注意不破壞周邊的生態環境，要符合當地的環保要求。涉及那些可能會占用耕地的廢土及時清理運走或者作為其他的用處，如果要設取土坑時，也不能占領耕地資源，防止破壞耕地資源，為后期的洪澇等留下隱患。

2路基在其使用過程中可能出現的病害現象及處理措施

公路在使用過程中，路基雖然不是直接承受荷載，但是也會呈現很多病害現象，常見的病害現象有以下幾種:2．1填方引起的路基產生沉陷現象。修筑路面時，一些填方，尤其是高填方路段，如果處理不當，很容易發生填方路基沉陷問題。一般情況下，對于一些低矮路基沉降形成的沉陷，采取回填、加厚路面等方法一次性處理。對于較高的填方路基，根據路基工作區深度，采取換填的方法處理。由于換填淺了沒有作用，換填深了影響交通，一些地方無法中斷交通施工，因此采取注漿加固、碎石樁加固等措施，尤其是高速公路路基沉降，碎石樁加固取得了很好的效果。2．2路基產生翻漿現象。路基如果產生翻漿的話，主要是由于下雨造成的，再加上灌溉時間在溝渠中產生的水。最近幾年天氣不穩定，時而天氣干旱，農田只能通過灌溉的方式，這樣久而久之，公路兩邊的土質邊溝就會出現問題，因此在砌筑時需要用防水的混凝土或者其他防水材料澆筑，大大降低雨水或者灌溉水滲透到路基，經過對邊溝處理以后，大大減少了路基翻漿病害。2．3養護不及時導致小病害變大病害。對于一些在養護中能夠及時解決的小病害，盡量及時處理，避免病害的擴大，也取得了一定的效果，尤其加強雨天巡查，將一些病害隱患消滅在萌芽狀態。

3路基設計過程中的注意事項

在設計方案時，結合以往公路工程路基范圍內的各種隱患，在設計中，一是對于排水構造物的基礎，采用換填、無機結合料穩定材料處理，減小地基沉降變形，二是改變以往的維修方法，采用PVC管、UPVC管、HDPE管等管材維修完善排水設施。以甘肅某地設計一條三級公路作為參考，總結路基設計過程中可能遇到的相關問題。(1)路基寬度確定。根據參考文獻［3］規定，該道路預計設計成一條三級公路，設計速度為30km/h，行車道寬3．25(m)，因此路基寬度宜采用7．5(m)(雙車道)［3，4］。(2)路基橫斷面確定。在甘肅某地所設計的三級公路，其路基橫斷面的各項尺寸見圖1。本公路根據當地的行車交通量采用雙向雙車道，行車道的寬度、與行車道相連的路肩部分，這二者的寬度采用參考文獻［3］的規范值。(3)路基的高度確定。甘肅某地三級公路的路基高度設計，為了保證路基必須具有的承載能力和穩定性，在設置路肩的時候，路肩的高度不能太低，通常要超過路基每一邊的地表積水高度，另外還要注意防范當地的地下水資源、可能產生的毛細現象、冬季來臨時產生的冰凍狀況;值得一提的是在進行路基設計時，其標高是參考路基邊緣的高程來進行確定的，所以一旦遇到設計超高的需要加寬路段的地方，需要對其進行處理;在設計沿河及受水浸淹的路基設計標高時，根據當地發生洪水的概率，通常高0．5m以上即可。(4)路基壓實度的確定。甘肅某地三級公路路床壓實度應符合下表要求:(5)路基的防護問題。甘肅某地三級公路的路基防護必須結合當地的地形條件及經濟情況考慮，一定要采取有效的工程措施或者植物防護措施，避免路基出現病害的情況，同時也要保證路基的穩定性。(6)路基排水問題。甘肅某地三級公路的路基排水設計需要考慮的關于水來源的因素很多，比如公路沿線附近的年降雨量，當地的植物類型、當地雨季采取的各項儲水設施等。在這些因素的綜合考慮下，設計排水類型，邊溝、排水溝、涵洞等等，及時迅速地排除公路內外的水分，從而保證路基干燥不致產生沉降的影響穩定的因素存在。(7)平曲線加寬及其過渡。為了保證汽車在道路上行駛舒適，在曲線內側應增加路面寬度。根據當地的交通荷載情況及交通量結合設計情況，該公路采用第1類加寬值［3］。加寬緩和段內任意點的加寬值根據下面公式進行計算:Bx=LxB/L公式(1)Lx—任意點距緩和段起點的長度(m);L—加寬緩和段的長度(m);B—圓曲線上的全加寬值(m)。為了減小車輛在曲線上運行時會引起偏離路面中心的離心力，需要設置超高，同時確定其過渡方法。超高值的計算公式:ih+u=V2/127R公式(2)ih—表示超高橫坡度;u—表示橫向力系數;V2—表示行車速度(km/h);R—表示圓曲線半徑(m)。本次設計中因為圓曲線的半徑取值不同，所以超高的值計算出來也不相同，例如設計速度是30km/h，半徑為55m，從而計算出最大超高值為0．13。

4結論

路基也是公路工程非常重要的組成部分，在設計時必須遵守原則;根據當前公路經常出現的路基病害現象，填方引起的路基產生沉陷現象、路基翻漿及養護不及時導致小病害變大病害;為有效解決這些病害現象，在進行設計時，需要精確路基寬度、路基橫斷面、路基高度、路基壓實度、路基防護、路基排水及平曲線加寬和過渡問題。

參考文獻:

［1］劉全．西北地區公路施工成本控制與管理研究［D］．重慶:重慶交通大學碩士論文，2015．

［2］劉少輝．橋頭跳車病害綜合防治技術［J］．交通世界(運輸．車輛)，2011．

［3］公路的路線設計規范［S］．JTGD20-2017．

［4］張長科．南岳旅游景區公路改建技術指標選擇及安全性評價研究［D］．湖南:南華大學碩士論文，2017．

作者:賈洛 單位:甘肅路橋建設集團有限公司