公路改擴建工程路基設計心得
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開卷有益
高速公路改擴建是今后公路建設者的重要任務之一,由于改擴建工程的特殊性和復雜性,實踐中不乏遇到許多實際困難。本文總結近年來國內實踐經驗,非常實用!讓設計人員了解高速公路改擴建工程設計程序、要求、常見問題及解決思路,改擴建公路路基路面的要求,了解新標準在路基專業(yè)的修改內容,理解創(chuàng)作性設計的重要性,掌握如何從細節(jié)入手,作好公路設計。
公路改擴建勘察設計要點
原路現(xiàn)狀調查與評價應針對改擴建設計需求,按照各專業(yè)特點與內容分別進行,采用資料收集、現(xiàn)場調查、測量、試驗檢測等方法收集有關的信息和數(shù)據(jù),運用經驗判斷、指標對照、統(tǒng)計分析、結構計算等方法,從行車安全性、承載能力、穩(wěn)定性、規(guī)范符合性、功能適應性等方面作出定性或定量的評價。
原路基調查與評價調查內容及方法:
原有公路路基調查宜采用現(xiàn)場調查和勘探相結合的綜合方法。
根據(jù)原有公路的路況,選擇有代表性的路段,進行老路路基路面幾何尺寸、彎沉、承載板測試,確定其回彈模量。必要時,宜對原有路基邊坡承載能力進行檢測。
軟土地區(qū)原有路堤分析評價:
(1)分析評價原有路基的各種地基處理路段的軟土地基固結度、固結系數(shù)、壓縮變形發(fā)展規(guī)律和抗剪強度增長規(guī)律,確定原有路基的各種地基處理路段的軟土地基固結度和剩余沉降(包括主固結和次固結)。
(2)分析評價原有軟土地基處理方法的效果。
(3)分析評價拓寬改建路基與原有路基之間的穩(wěn)定性和沉降、拓寬改建路基對原有路基穩(wěn)定和沉降影響程度,確定新拼接或增建路基軟土地基處理措施。
瀝青路面調查評價:
1)按照現(xiàn)行部頒《公路技術狀況評定標準》(JTG H20)的要求進行原有路面破損狀況調查、檢測,適當考慮病害的發(fā)展,計算原路面破損狀況指數(shù)。
2)根據(jù)原有公路的路況進行分段,對路面排水狀況進行調查。對瀝青路面選擇典型部位做現(xiàn)場滲水試驗或取樣試驗。
3)進行彎沉和車轍檢測,計算瀝青路面強度指數(shù)、車轍深度指數(shù)。
4)選擇代表性路段進行原路面平整度、抗滑性能檢測,結合運營的歷年檢測資料,計算行駛質量指數(shù)、抗滑指數(shù)。
5)選擇代表性路段對原瀝青面層進行取樣試驗,試驗項目主要為抽提試驗、篩分試驗,必要時可增加動穩(wěn)定度試驗、抗剪強度試驗、粘結強度試驗或篩分后進行有關原材料試驗。
水泥路面調查評價:
1)按照現(xiàn)行部頒《公路技術狀況評定標準》(JTG H20)的要求進行原有路面破損狀況調查、檢測,適當考慮病害的發(fā)展,計算原路面破損狀況指數(shù)。
2)根據(jù)原有公路的路況進行分段,按照現(xiàn)行部頒《公路技術狀況評定標準》的要求進行水泥路面承載能力評定。
3)對路面排水狀況進行調查。
總體設計要點:
1 起、終點確定應符合改擴建規(guī)劃要求,并宜選擇在互通立交處;分期修建時,應考慮后期改擴建的預留條件。
2 設計速度:應綜合考慮建設條件、交通量、工程規(guī)模等因素,在原高速公路設計速度基礎上論證確定。改擴建工程經論證可分段采用不同的設計速度;設計速度分段長度不宜小于15km,特殊困難路段可經論證確定;相鄰段設計速度差不宜大于20km/h,其變化點宜設置于地形地物明顯變化處或互通立交等節(jié)點處,并做好前后路段的線形銜接與交通安全設施設計。
3 應根據(jù)預測交通量、設計速度、服務水平論證確定車道數(shù)。
4 整體式拼接加寬路段不得采用橫向分幅分期修建的方案;縱向分段分期修建應根據(jù)路段交通流分布特點、交通組織影響范圍等進行總體安排。
5 整體式拼寬路段,同向單幅間應保持變形的協(xié)調性,不應采用橋梁與路基相互拼接的形式。
6 對長大縱坡路段,應結合現(xiàn)有道路運行狀況進行分析,因連續(xù)上坡而通行能力明顯不足的路段應設置爬坡車道,因連續(xù)下坡而發(fā)生事故頻率較高的路段應考慮設置避險車道。
7 軟土地區(qū)原路沉降過大的路段,當路面加鋪工程量過大,易引起原路再次發(fā)生較大沉降時,可結合后期養(yǎng)護采用一次設計、分期加鋪的方式,但應合理選擇縱斷面指標,滿足行車安全。
橫斷面設計:
1 路基標準橫斷面的各組成部分應滿足功能要求。
2 采用局部分離新建的分幅設計方案時,各分幅的車道數(shù)應不少于2 條。
3 對于條件受限制路段,在滿足視距要求的前提下,可采用調整中央分隔帶寬度的設計方案,中央分隔帶的變寬宜采用線形設計進行順暢過渡。
4 在受原有上跨構造物限制,改造困難的局部路段,右側硬路肩寬度可適當壓縮,但寬度最小不宜低于1.5m,且須設置變寬過渡段,并加強交通安全設施設計。
5 原有路面直接利用時,拼寬新建部分路拱橫坡可順接原路橫坡。
平面設計:
1 分離新建路段平面線形應盡量靠近原有工程,以節(jié)約用地。
2 應在對原路測量采點的基礎上,進行平面線形的精確擬合設計。
3 整體式拼寬路段左右兩幅可采用獨立的設計線。
4 平面線形擬合:平面擬合設計線形應由直線、圓曲線、回旋曲線三要素組成。擬合設計應基本保持原路設計的平面線形,宜根據(jù)左、右幅中央分隔帶邊緣實測點位的平面坐標進行擬合,利用左、右幅硬路肩外緣的測點資料進行校核。平面擬合的主要控制點為隧道、橋梁、互通和分離立交等。
4 擬合精度:明式構造物等主要控制點宜控制在10cm 以內,一般路基路段宜控制在10~20cm 以內。
5 對于長大圓曲線可采用多圓復曲線進行擬合,以減小擬合誤差。
主線分岔和合流:
1 主線分岔和合流的設計應符合車道數(shù)平衡的原則。
2 根據(jù)交通組成,選擇合理的分岔和合流方式。
3 主線分岔段和合流段,宜設置在曲率半徑較大的路段。
4 分離新建路段應保證新建路段線形與老路線形指標的連續(xù)均衡。
5 對于平面線形局部分離且間距較小時,應滿足規(guī)范對平曲線長度的規(guī)定。
6 車道數(shù)變化的漸變過渡段,分岔段和合流段的漸變率應分別為1: 40 和1: 80 。
7 主線分流鼻端之前,應滿足規(guī)范規(guī)定的判斷出口所需的識別視距。條件受限制時,識別視距應大于1.25 倍的主線停車視距。
縱面設計:
1 改擴建后的縱面線形技術指標應滿足現(xiàn)行規(guī)范要求,個別困難路段不能滿足指標時,應進行綜合分析論證,采用相應的交通工程措施,確保運營安全。
2 縱面線形擬合設計:對于整體式拼接路段,可按左、右幅的路基設計標高分別進行擬合設計,以提高擬合精度。應以原有明式構造物為控制點。與原路面加鋪、補強設計方案相協(xié)調。除凈空以及構造物限制外,宜采用“寧填勿挖”的方法進行設計。擬合誤差平均值一般路段宜≤±5cm,明式構造物路段宜≤±3cm。特殊困難路段可采用高次拋物線進行擬合設計。橋頭處的擬合縱坡差值,應設置漸變段進行高程漸變,其漸變率應≤1:1000,長度應≥10m。
3 當受構造物控制且縱坡不大時,對于不能滿足最小坡長的局部路段,在滿足視距的前提下,可采用3s行程來控制豎曲線的最小長度。
路基:
應掌握公路沿線的地形、地貌、地質構造、水文地質、地基土性質、不良地質的發(fā)育情況,了解原有路基施工及使用狀況,對原有路基進行充分調查、合理評價,在此基礎上分析拼寬路基、分離增建路基對原有路基變形、穩(wěn)定的影響,分析對原防護、排水設施功能的影響,采取合理的改擴建方式和具體工程措施,保證改擴建公路路基的強度和穩(wěn)定性,并滿足使用功能。
拼寬、分離增建部分的土基回彈模量值應不小于40Mpa;拼寬部分土基回彈模量宜不小于原路土基回彈模量。應重視新老路基間的相互影響。采取必要的工程措施,減少分離增建路基或拼寬路基對原有路基沉降和穩(wěn)定產生的不利影響;拼寬路基和原有路基之間應控制差異沉降并保持良好結合。
改擴建時,應對原有路基病害和隱患進行處治,使?jié)M足使用要求。
應維持或改善原路中央分隔帶及超高路段排水設施功能;原超高路段排水設施損壞的宜進行修復,功能不滿足改擴建需要的則應進行改造或重建。
路床拼寬
1 路床填料應采用水穩(wěn)性好且符合《公路路基設計規(guī)范》(JTG D30)要求的材料。
2 路床拼接部位應增強補壓,確保拼接密實;受老路滲水影響,強度不足時,可采用換填、摻灰改良或排水等措施進行處理。
填方路基拼寬:
1 地基表層處理,應視原路范圍地基表層處理措施及現(xiàn)狀地表情況,采取相應措施,滿足上層路基填筑壓實要求,并與原有路基地表的排水設施做好銜接。
2 填料應符合《公路路基設計規(guī)范》(JTG D30)要求,且宜采用與原路基填料性質相近或更利于拼接的材料。
3 當采用細粒土填筑時,應注意新老路基間的排水設計,必要時可增設盲溝,以排除路基內部積水。
路基拼接:
1 在保證路基穩(wěn)定的前提下進行清表設計,宜清除舊路邊坡綠化、圬工,清除表部未經充分壓實的土或其它不適用土。
2 新老路基宜采用臺階拼接,臺階寬度不宜小于1m,開挖、填筑方式。當拼寬寬度過小時,可采用超寬填筑或翻挖原有路基等措施。
3 結合面以外不小于2m的范圍,應增強補壓,確保拼接密實,并加大檢測頻率。
4 拼接部可采用鋪設土工合成材料的增強措施。
5 特殊填料路基拼接
填砂路基、粉土路基、填石路基、粉煤灰路基、膨脹土路基拼接時,宜去除外包土再進行拼接,臺階法拼接困難時可采用單坡填筑拼接,并設置必要的防、排水措施。
原路肩式擋土墻路基拼接時,上部支擋結構物應予以拆除,拆除高度不宜小于路床底面以上;剩余未拆除的部分不應對新的路面結構層受力變形產生不利影響,并應對下部路基拼接提出相應要求。
高路堤與陡坡路堤拼寬
1 高填方路基的拼接,可采用改善路基填料、提高壓實要求等措施減小差異沉降。
2 路堤穩(wěn)定性
1 高路堤及陡坡路堤拓寬,除應對路堤堤身穩(wěn)定性、路堤和地基的整體穩(wěn)定性作驗算外,還應對沿新老路堤結合面及斜坡地基或軟弱層帶滑動的穩(wěn)定性進行驗算,沿新老路堤結合面滑動的穩(wěn)定性驗算方法可采用不平衡推力法,安全系數(shù)不應小于1.3。
2 高路堤及陡坡路堤拓寬,原坡腳支擋結構物不宜拆除,拼接填筑時臨近結構物處可采用小型機具薄層夯壓密實,并應做好排水的銜接設計。
3 高路堤及陡坡路堤拓寬,應對拓寬路堤和老路堤的變形與穩(wěn)定實行動態(tài)監(jiān)控,明確觀測的路堤段落、觀測項目、觀測點布置、觀測要求及控制標準。
挖方路基拼寬
1 深挖方路段,經論證,在滿足安全的前提下,可采取以下措施,減少深挖方路段的開挖量及對營運的影響:
——縮小土路肩,碎落臺等寬度;
——上部邊坡加強支護、下部調陡坡率;
——增設棚洞結構。
2 石質挖方邊坡開挖方案應綜合爆破、清渣、調運、路面保護要求等因素,進行綜合分析;宜采用光面爆破、預裂爆破等控制爆破技術減少影響,并對行車、路面等應采取有效的保護措施。
軟土地區(qū)路基拼寬
1 在對原路沉降與穩(wěn)定狀況作充分調查和評價的基礎上,根據(jù)沉降協(xié)調的原則進行拼寬軟基處理設計,并應滿足穩(wěn)定性要求。兩側拼寬地質變化大時應分幅設計。
2 沉降與穩(wěn)定
1 拼寬路基沉降控制
1)工后沉降計算年限采用15年。
2)拼寬部分路基工后沉降:橋頭處不大于5cm,通道及涵洞處不大于10cm,其它一般路段不大于15cm。
3)差異沉降控制原則為路面不開裂。
分離新建路基沉降控制:橋頭處不大于10cm,通道及涵洞處不大于15cm,其它一般路段不大于30cm。
面層施工控制指標:連續(xù)2個月沉降速率小于3mm/月。
4 穩(wěn)定控制標準:施工期和運營期的路基整體穩(wěn)定性。
路基拼寬的軟基處理方法
1 應根據(jù)軟土層厚度及其指標、填土高度、沉降控制標準等,對各路段分別進行計算分析,綜合施工方案、造價、工期等因素確定合理的處理方案。
2 與結構物相鄰路段或原有路基沉降已基本完成的路段,應考慮施工期沉降過大對結構物及老路基的影響。
3 沿河塘、傍山、高填土、深厚軟土路段宜采用復合地基或泡沫混凝土、EPS、EPS顆;旌贤恋容p質路堤,或采用兩者結合的方式。
4 應重視拓寬地基處理施工對老路堤或臨近構筑物的擠土、震動等影響;軟弱粉土或粉砂土地基,不宜采用振動成樁工藝,避免液化現(xiàn)象。
5 軟土地基路堤,在滿足路堤穩(wěn)定的前提下,宜加大坡腳開挖寬度,地基處理盡量向原路靠近,以減少新老路基差異沉降,必要時可增設邊坡樁。
新建路面
1 應根據(jù)老路路面使用狀況,合理選擇結構形式,進行針對性設計,解決和控制路面早期損壞,提高路面耐久性。
2 新建路面結構設計應考慮原路面結構形式、結構材料類型及結構組合,宜保持一致。
原路面處治
1 應以消除原路面結構病害為目的,遵循充分利用原路面的原則。
2 根據(jù)原路面調查與評價結果,合理劃分可利用路段和處治路段,綜合確定處治方案。處治后路面強度及性能應滿足設計基準期內的使用要求。
3 原瀝青路面處治方案
1 根據(jù)檢測評價結果,判定老路路面是否可直接利用。
2 老路面直接利用的路段,當其路面表面功能不滿足要求時,應采用罩面方式,罩面層類型宜與新建路面上面層一致。
3 病害處治可按現(xiàn)行養(yǎng)護規(guī)范進行。
4 當采用罩面、補強等方式時,原路面橫坡不足的應同步調整。
4 原路面加鋪后其上通行凈空應滿足現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定。
5 原橋梁、隧道的瀝青路面病害處治時,宜采用銑刨重鋪的方式進行修復;當需增加原橋面鋪裝厚度時,應滿足橋梁結構承載及使用要求。
路面拼接
1 路面結構拼接設計應考慮不同結構層的層間協(xié)調以及施工的方便、可行,加強新老路面的連接,控制拼接部位的反射開裂和滲水。
2 路面橫向拼接應考慮車道布置,基層拼接縫位置宜盡量避開輪跡帶;拼接前應檢查老路結構邊部松散狀況,不滿足拼接要求時應采取超挖等措施。
3 路面橫向拼接
路面橫向拼接宜采用臺階搭接方式,基層、底基層臺階搭接寬度不應小于0.25m,面層臺階搭接寬度不宜小于0.15m
路面縱向拼接
1 新老路面結構層縱向拼接設計時,可在接縫部位設置土工合成材料連接層,以減緩路面結構在拼接部位反射裂縫的產生。
2 縱向分層拼接時,每個結構層的拼接臺階長度應不小于2.0m。
3 縱向拼接區(qū)域的四周應作防水設計或明確施工階段需采取的防水措施。
再生利用
1 遵循“環(huán)境保護、資源循環(huán)利用”的原則,充分利用老路路面挖除的材料,采用再生技術用于改擴建工程;無法利用的材料應集中妥善收集處理,不得污染環(huán)境。
2 再生方式選擇應綜合考慮環(huán)保、經濟性、施工便利等因素,經過充分論證后確定。半剛性基層材料優(yōu)先考慮就地冷再生方式,瀝青面層材料優(yōu)先考慮廠拌熱再生方式,水泥混凝土路面如果移除或破碎,可采用工廠集中破碎方式或現(xiàn)場破碎方式進行破碎。
3 無論采用何種再生方式,對于再生半剛性基層材料和再生瀝青混合料都應預先進行再生混合料組成設計,確定再生施工工藝控制標準和質量檢驗與控制標準。
4 再生的基層混合料可用于老路的基層;再生瀝青面層瀝青混合料可用于瀝青下面層,不得用于路面表面層;破碎的水泥混凝土材料可用于路面結構底基層或路床。
路基設計存在問題
1 外業(yè)調查深度不足,現(xiàn)場未調查清楚,基礎資料收集不足
2 路基設計應建立在工程類比設計的基礎上進行,但設計對當?shù)爻晒涷灱笆〗逃栔匾暡蛔恪?/p>
3 路基設計與總體設計缺乏呼應與反饋
路基設計過分服從路線總體,所擬平、縱、橫設計對路基工程有可能考慮不周,導致工程處理難度加大或增加不必要的建設投資。如有些平面線位局部調整可避免地質災害或高邊坡或高支擋工程;有些路段縱面適當調整可減少排水困難或減少地基處理費用;有些傍山沿溪路段的半填挖路基上邊坡不穩(wěn)、下路堤受沖刷,則可通過平面線位橫向微調,避免路基的“上吐下瀉”。
路基設計與橋隧構造物的布設協(xié)調不夠。橋臺、隧道洞口選擇有時過多考慮造價的因素,導致洞門外路基、橋頭路基設計難度大,甚至遺留工程質量隱患。高路堤與高架橋、深路塹與隧道的比選過分強調經濟性或不論地質條件如何,統(tǒng)一按某一高度值來確定路橋、塹隧方案分界,往往會與實際產生很大的偏差,或誘發(fā)地質災害、或過多增加工程投資。
路基與周邊環(huán)境、景觀不協(xié)調。平原區(qū)土地資源匱乏,取土困難,東南沿海地區(qū)軟土廣泛分布,高路堤不僅經濟性差,與周邊的田園景觀環(huán)境也極不協(xié)調;路基高度在總體設計時應統(tǒng)籌考慮。山區(qū)高填、深挖對自然的破壞極為嚴重。
4 路堤設計:
路堤高度的確定過于考慮某一因素,如考慮強度與穩(wěn)定性要求可能會使得路基平均填土高度偏高;如考慮節(jié)約用地,減少取土及地基處理費用,采用低路堤可能會帶來社會方面問題,如通道設置困難等。因此,路堤高度應結合現(xiàn)場具體情況,綜合考慮通過比選后確定,切忌片面追、跟而忽視其存在的問題。
路堤邊坡坡率的確定存在的主要問題是“一個標準全線采用”。對低路堤邊坡坡率應盡可能緩,以利綠化和路側安全;戈壁荒漠區(qū)路堤填料豐富也應采用緩邊坡;互通式立交區(qū)內側邊坡可根據(jù)人造地形的要求設置。
對斜坡路堤常見病害重視不夠,大多未進行逐段特殊設計。
5 路塹設計
對路塹的路床設計重視不夠,尤其是對土質路塹及軟弱巖石路塹,路床應進行重點設計。路塹邊坡坡率的確定過于標準化,依賴“規(guī)范”的參考值,對松散、破碎巖質邊坡及結構面不利于邊坡穩(wěn)定的路塹邊坡未進行特殊設計。
路塹邊坡設計呆板、教條,坡口線形生硬,挖方段端部過渡段處理不圓滑,有刀切斧砍之嫌。有些淺挖方段增加挖方量不大,完全可以采取緩邊坡減少防護,并利于綠化。對深路塹特別是巖質深路塹邊坡的穩(wěn)定性分析不足,尤其是不利構造面的影響,簡單以高低確定加固防護。
6 路基路面排水
對排水構造物尺寸確定過于依靠經驗值。如填方段排水溝斷面尺寸偏大;挖方段邊坡尺寸從上游至出口均為一個尺寸等等。排水構造物斷面型式多采用矩形、梯形,生硬、不圓順,建議多采用弧形、U型等;排水構造物鋪砌采用剛性鋪砌過多,凡適合草皮生長地區(qū),草皮鋪砌應作為首選方案,在草皮不足以防止沖刷的路段,才可用剛性材料鋪砌。
截水溝設計沒有結合地形,未單獨進行平、縱面設計,也沒有進行現(xiàn)場核對。僅是坡口以外5米!各類排水設施的銜接設計問題較多,或位置不當、或方式不當。
7 防護工程
1、坡面防護盡管大多考慮了生物防護,但坡面土及植物選型等考慮不夠細致,以致于業(yè)主在實施過程中要求重新設計
2、支擋結構類型過于老化,如多采用圬工擋土墻等。而輕型結構、框架結構(可填土綠化)等新型結構采用偏少。
3、防護工程設計過于呆板,多為剛性防護,端部處理與周邊地形也不協(xié)調。
4、防護工程背后的排水處理不當,導致泄水孔失效、墻背土體受水侵蝕,致使防護工程失穩(wěn)、破壞等。
路基設計水平提升
路基設計對設計人員的專業(yè)水平要求較高,特別是對本專業(yè)相關的地質資料的掌握和駕馭能力要求較高。
地基處理,特別是軟基處理,有各種方式。什么樣的軟土要處理,我今天不講,但從軟基處理的廣義講,我們一般認為處理深度3m以內換填,3-10m進行深層處理,但為什么3m要換填呢,如果不換填會有什么問題呢,我們有沒有想過呢。不論多深、狀態(tài)如何都要換填,那么3m換填3.5m甚至3.10m我們不換填,就是認為超過3m不易施工,是可以通過控制沉降的手段解決問題。那么,3m以內有沒有可以通過解決沉降問題解決的呢,回答是肯定的,一般硬殼層較厚,且路基填土高度較高的路段都可以通過預壓,甚至施工預壓完成其主要沉降,也就是說我們不能想象的路基是鋼板一塊,是可以也是允許變形的。
準確認識和界定軟土地基
軟土地基在我國南方沿海、沿湖、沿河地區(qū)分布廣泛,而在山區(qū)則分布較少,即使有部分飽和軟粘土一般成層厚度亦較薄,且分布不規(guī)則。
對軟土地基的界定和判斷,公路軟土地基路堤設計及施工技術規(guī)范對軟土地基有明確定義和要求。設計應區(qū)分軟土地基及地下常水位以下部分含水量較大的軟粘土或軟弱土。對軟土地基是否采用工程處理,主要取決于其對工程的影響程度。如計算總沉降量小于工后沉降標準要求,且通過穩(wěn)定驗算的路段,應按一般路基設計。
清淤換填成為多個項目中的工程盲點的主要原因是對淤泥下過濕土的清除判定及清淤后回填材料的選取問題上存在認知差異。
通常遇到的是清淤后第一層填土在施工時受地下水影響較大而不易壓實,故第一、二層填土時可以采用透水性材料迅速填筑至地下水影響線以上,換填透水材料是改變施工條件的手段要求,不是目的要求,而對此采用換填石灰土或盲目全部換填透水性土,甚至增設土工格柵等加筋材料的做法是不了解土體受力特性的表現(xiàn),應盡量予以避免。
原地面處理主要是地表草皮、腐殖土的清除及耕地填前夯壓密實。除水田、湖塘段外,一般地段的地表腐殖土層較薄,路基清表可按地基表層土能夠碾壓密實,并且表土中有機質含量不超過5%進行控制(參照《公路路面基層施工技術規(guī)范》(JTJ 034-2000)有關要求確定)。
《公路路基設計規(guī)范》規(guī)定施工前應清除地表草皮及腐殖土,但現(xiàn)在個別項目在執(zhí)行過程中,不分地表類型,均采用同一尺寸按全斷面清表計算,且其厚度越來越大,從初期的10~15cm到目前個別項目按30~50cm計算(其土方量相當于2.5m高路基土方的15~20%), 由于該部分土方即使含有部分樹根或植物根莖,其有機質含量未超過5%,根本無需清除,施工時只需簡單的進行地表整平或表層處理,即可達到要求。
該部分土方清除后如能集中堆放,工后用于邊坡表面植草,是對土地資源的有效利用,但大部分情況是設計考慮了土方數(shù)量,實際卻未發(fā)生或發(fā)生很少。
邊坡過渡分平臺高度過渡,坡口、坡腳過渡,還有挖方側向過渡。平臺高度過渡的傳統(tǒng)作法是統(tǒng)一高度和寬度,不分土質和巖性一般8~20m分級,這事實是不符合自然規(guī)律的。因為山體一般風化是有規(guī)律的,是沿表面垂直風化的,所以一般風化線是隨山形的變化,如能設計成隨山形變化的平臺或至少在土石方界面上設計一個變高的平臺,則可能更能適應自然規(guī)律。
坡口、坡腳過渡是新理念要求自然過渡的基本要求。但對于高填深挖路基其坡口,坡腳的任何形狀是駕駛員根本感覺不到的,故在高填深挖路基中是不需要考慮其過渡設計的。
關于挖方段的側向過渡問題是以前設計均未有過考慮的,致路基側面如刀切斧砍一般,如能在挖方起點、終點附近,通過變碎落臺寬度、平臺寬度,則可實現(xiàn)邊坡的側向過渡,且增加工程量不大,值得推廣。
山嶺重丘區(qū)的高填深挖路基
合理設計高路堤,適當減少深路塹。。
路側邊溝設計:邊溝斷面?zhèn)鹘y(tǒng)做法為梯形斷面。雖然該斷面過水斷面濕周最小,做為排水工程其斷面最合理,但將其拉入整個工程中時,由于其斷面開口較矩形斷面大2倍。特別是在工程集中的深路塹段,相應工程量將會大大增加,故此推薦在深挖方地段采用蓋板矩形溝,可極大地降低工程艱巨地段的工程量。
由于路基排水工程設計計算是分地區(qū)按項目最不利狀況計算排水斷面的,致使不論排水距離為300m或是30m或排水溝底縱坡是否一致,基本上采用一個相同斷面尺寸,故而排水溝的斷面有較大的壓縮空間,采用靈活自然、適應的排水斷面,可以減小斷面尺寸,降低工程造價。
硬路肩應具有足夠的寬度保證其功能的充分發(fā)揮,過寬的路肩可能會使駕駛員當成外加的行車道使用,但對擬拓寬的項目,可在增加工程量不大的前提下,通過設置緊急停車帶,變成一個行車道。
車輛臨時停車時應停在行車道路面外緣至少0.30m之外,最好是0.50m。所以高速公路和一級公路的硬路肩一般宜采用3m的寬度。為確定合理的寬度,對于里程大、造價高的公路需要進行專門的研究論證后,有時可以考慮減少路肩寬度。
不管寬度如何,路肩應該連續(xù),除非駕駛員能夠從任意一點離開行車道,進入硬路肩,否則路肩的作用將得不到充分發(fā)揮。當路肩連續(xù)時,幾乎所有駕駛員都能離開行車道實施緊急停車,這樣不會帶來危險。當無法提供連續(xù)式路肩時,較窄的路肩或間斷式的路肩仍然比不設路肩的情況要好一些。至少使得故障車輛能夠利用,再占用車道的一部分作緊急停車之用,車道的其余部分仍可供超車行駛,但這樣將會降低行駛的安全性。
路緣帶是硬路肩或中間帶的一部分,其主要功能是誘導視線,支撐路面以及提供側向余寬。高速公路和一級公路右側應設置0.5m寬的路緣帶,路緣帶應計入路肩寬度范圍。高速公路和一級公路應在中央分隔帶的兩側設置0.50~0.75m寬的左側路緣帶,它們屬于中間帶的一部分。
對凸式中央分隔帶,一般認為緣石在某種程度上有防止車輛越出路外和誘導視線的功能。但是,從發(fā)生事故的實際情況,以及對各種形式緣石的試驗結果分析得知,在設計車速為80km/h以上的公路上,無論什么樣的緣石幾乎都不具有防止車輛越出路外的機能,認為高緣石(高度在20cm以上)會使車輛彈起而減弱防護柵的機能,或者助長翻車等相反的效果。所以,對設計車速高的公路的中央分隔帶,原則上盡量不設緣石。由于排水或其他原因不得已而設置時,則應采用不會引起車輛彈起或翻車的具有低而圓滑外形的斜式緣石。
由于緣石幾乎沒有防止車輛越出路外的機能,所以原則上要在中央分隔帶設置防護欄。另外,在中央分隔帶上,無論是初期或者將來植樹設防眩設施時,都必須以事先采取必要的措施為前提。
對舊路改建工程或陡坡路基設計,有些在設置土工格柵時,是每臺均鋪設,并從臺根部至路基邊坡,這種做法也是值得探討的。因為土工格柵是依靠摩擦作用的,摩擦力是靠壓力與接觸面積確定。所以非對稱設置則受力不平衡,不能發(fā)揮應有功能。
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