市政道路工程路基路面设计
本站 2019/5/5 9:52:13
科学合理的路基路面设计是确保市政道路工程路基路面具有足够强度、充分稳定性、使用耐久性和必要安全性的重要前提。本文对市政道路工程路基路面设计方面的相关问题进行分析,以期达到相应的参考作用。
【关键词】市政道路工程;路基路面;设计
新疆各地州的发展离不开市政道路路网的支撑,市政道路建设可以更好的完善城市交通体系,促进经济发展具有重要意义。路基路面质量好坏是影响市政道路建设质量的重要因素,提升路基路面设计相关工作质量是重要的基石。这就要求设计时综合考虑气候、地质、水文等多种因素,注重从细节设计,认真做好路基路面相关的设计工作。
1.市政道路路基路面设计工作在新形势下的需求
近几年,新疆维吾尔自治区经济迅猛发展,城市化进程不断加快,市政道路在具体的使用过程中对路基承载力、稳定性等要求越来越高;同时,高效的通行效率对于路面而言,要求提高路面平整度和耐久性能,以保证汽车行使舒适、顺畅。路基路面设计方案应该综合考虑到道路通行能力、设计使用年限、当地自然条件(包括地质、水文和材料情况等),并结合施工技术加以确定,从而保证道路路基具有足够的强度和稳定性,路面具备耐久性、安全性以及舒适性,促进市政道路实现更好的通行能力。
2.市政道路路基设计相关分析
2.1一般路基设计
新疆南北疆各地州气候特点各有不同,市政道路应充分收集当地自然条件和工程地质条件进行设计。一般情况下,市政道路路基设计主要内容包括以下几个方面:①结合规划条件合理选择路基断面形式,确定路基的高度和路基的宽度;②根据道路等级,确认路堤的压实标准和路床填料选择;③确定边坡的坡度和形式;④对路基的排水结构与系统进行设计;⑤对路基边坡的加固与防护进行设计;⑥对路基的附属设施进行设计。
2.2路基材料的选择
市政道路路基设计对路基填料选择十分重要,根据新疆地质特点,我们在设计时通常路基填料会采用天然砂砾(戈壁料)。天然砂砾透水性好,稳定性高,全疆都有储藏丰富的天然砂砾取土场,工程造价低,是目前疆内最常用的路基填料。同时,天然砂砾的最小强度和最大粒径要求应按《公路路基设计规范》(JTG D30-2004)中的规定执行。
2.3路基排水设计分析
排水设施在市政道路相关的路基设计中对于保障路基相应的稳定性,防范路面以及边坡渗水的不良影响,提升路基对应的承载力具有重要作用。实际设计工作中要高度重视道路相关排水系统对应设计,充分结合新疆的具体地质条件,主要是地下水和地表水,确定相关排水系统的设置。常见的排水措施如下:①地面排水设置包括排水沟渠、急流槽,进行铺砌防护;②地下排水通常设置暗沟、盲沟、渗沟以及渗井进行地下排水。
2.4特殊路基处理常用方案
新疆各地州特殊性岩土一般有盐渍土、湿陷性粉土、冻土等,以下分别就盐渍土和湿陷性粉的常用处理方案进行分析。
(1)盐渍土路基处理方案
我们在路基设计时如遇盐渍土路基,常用的处理措施是提高路基,对路基换填砾类土(即天然砂砾),换填厚度不小于0.8m,同时设置隔断层,并合理改善盐渍土路基排水条件。例如昌吉州某道路工程中对盐渍土路基的处理方案如下:①地基土质表层为薄层植被土,之下为砾石土,设计路基高度≥1.2m的路段采用清表30cm,碾压后填筑路基处理;②地基土质表层为薄层植被土,之下为粉质砂土或粉质粘土,设计路基高度≥2.1m的路段采用清表30cm,碾压后填筑路基处理;③低填浅挖路段,路面结构层以下超挖换填80cm砾石土,保证80cm路床采用砾石土填筑,路基顶面设置聚乙烯复合土工布(两布一膜,600g/m2)隔断层处理。
(2)湿陷性粉土路基处理方案
常用设计处理方案:利用对排水有利的地形,加强路基纵、横向排水设计,减少路基受自然降水、地表径流的影响,防止路基遇水湿陷沉降变形,同时加强湿陷性粉土基底碾压,采用25KJ三边形双轮冲击压路机进行基底冲击碾压。例如阿勒泰地区吉木乃县至吉木乃口岸公路设计时处理方案:①ZK19+780-ZK19+840、ZK19+960-ZK20+020为挖方段落,但挖方基底仍为湿陷性粉土,须做处理。因不满足冲积碾压施工最小长度为120m的要求,故采用换填砾石土方式处理;②ZK19+840-ZK19+960、ZK20+320-ZK20+420为挖方段落,湿陷性粉土已全部挖除,无需处理;③ZK20+020-ZK20+320、ZK20+420-ZK20+915为填方、半填半挖及低填浅挖路段,湿陷性粉土采用冲击碾压方式处理。
3.路面设计相关分析
3.1常用路面类型
路面类型分为刚性路面和柔性路面,即分别为水泥混凝土路面和沥青混凝土路面。刚性路面的刚度较大,而且在荷载作用下仅有较小的变形,行车舒适度不如柔性路面,胀缝部位特为尤甚,容易损坏,使用时间过长会导致断裂等问题,同时修补困难,但夜视性能较好;柔性路面的行车舒适度要优于刚性路面,且噪音较低,但刚度则较小,在荷载作用下发生较大变形,易导致推移以及车辙等问题发生,在冬季容易开裂。目前,由于地域气候原因,疆内各地州城市道路多以柔性路面主,南疆地区采用刚性路面较北疆地区多。
3.2合理确定路面结构
以沥青路面为例,市政道路在实际使用中存在一些问题,主要表现为路面平整度不好,实际使用寿命普遍不高等方面。这就要求面层材料应具有足够的强度与温度稳定性;上基层应采用强度高稳定性好的材料;底基层可就地取材;垫层材料要求水稳定性好。以库车工业园区道路工程为例,新建路面行车道路面结构采用三层结构,即:面层、基层和底基层。根据当地的筑路材料以及路基土的物理力学指标和当地的气象资料,基层采用无机结合料的水泥稳定砂砾;考虑最小防冻厚度的要求,加设级配砂砾层。拟定的路面结构层如下:①主干路机动车道;4厘米中粒式沥青混凝土面层+7厘米粗粒式沥青混凝土面层+22厘米水泥稳定砂砾基层+35厘米级配砂砾底基层=总厚度66厘米;②次干路机动车道:6厘米中粒式沥青混凝土面层+18厘米水泥稳定砂砾基层+30厘米级配砂砾底基层=总厚度54厘米;③支路机动车道:5厘米中粒式沥青混凝土面层+18厘米水泥稳定砂砾基+25厘米级配砂砾底基层=总厚度48厘米。
3.3路面排水
城市道路排水系统是道路设计的一项重要组成部分,为了保证车辆和行人的正常交通,改善城市的卫生条件,避免路面过早损坏,必须将地面积水及时的排除。例如喀拉塔勒镇多年平均降水量为63.5mm,蒸发量1893mm,蒸降比为29.8:1。该地区道路地面排水方式主要通过道路纵坡排除道路积水,并结合其他道路的排水能力将道路积水排出城区道路系统。
4.结束语
新疆各地州经济社会的全面发展对市政道路建设提出了更好的要求,高质量的市政道路路网可以更好的方便市民出行、促进城市交通发展、保障经济建设所需物资的运输、提升我国经济发展质量、提高人民生活水平就要重要意义。其中路基路面设计必须不断更新设计理念,以科学实验和精确数据计算为基础进行科学取值和相关设计,提高市政道路强度和耐久度以及安全性。不断提升市政道路的实际使用寿命,降低成本,符合相关技术规范要求,满足对市政道路的实际需求。
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