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作為公路工程的重要設(shè)計內(nèi)容,路線布設(shè)和路基設(shè)計方案的合理性,在一定程度上決定了公路工程的整體質(zhì)量和價值,因此,相關(guān)建設(shè)單位一定要充分重視路線布設(shè)和路基設(shè)計工作,根據(jù)不同施工環(huán)境和地質(zhì)勘察結(jié)果,從質(zhì)量、環(huán)保、經(jīng)濟等角度選擇最匹配的設(shè)計方案,給予施工單位正確的指導,從而保證公路工程的整體質(zhì)量。
公路工程施工對自然環(huán)境影響明顯,在設(shè)計時要理性分析施工區(qū)域的自然環(huán)境特點,在保證工程質(zhì)量和安全的基礎(chǔ)上,將公路工程與自然環(huán)境高度融合,減少對生態(tài)環(huán)境的破壞,并利用自然美景為公路增添風采。此外,要減少公路施工對當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的污染,立足現(xiàn)場實際情況,合理規(guī)劃公路路線,做好生態(tài)設(shè)計,使公路工程與自然環(huán)境相協(xié)調(diào)。
開展公路工程設(shè)計工作是為了給后續(xù)施工提供一個科學合理的方案,因此,在設(shè)計階段就應(yīng)該深入了解施工現(xiàn)場情況,遵循公路工程設(shè)計的科學性原則,確定具體設(shè)計方向和細則。比如,山川阻隔公路交通,可以在充分考察地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上,考慮設(shè)計隧道以確保公路的連續(xù)性,滿足公眾的通行需求;丘陵地帶地面凹凸不平,可采用填挖設(shè)計使其與周圍地勢環(huán)境相協(xié)調(diào)。
施工區(qū)域的地質(zhì)條件直接影響公路路線布設(shè)和路基設(shè)計,設(shè)計人員一定要仔細研究施工段的地質(zhì)特點,開挖時要避免一些容易塌方的地段,隧道設(shè)計要避開斷層位置等,要充分考慮施工現(xiàn)場地質(zhì)條件,合理確定公路路線變化和走向,降低施工風險,優(yōu)化施工流程,確保工程質(zhì)量與進度。
路線布設(shè)必須兼顧安全性、經(jīng)濟性與合理性,要根據(jù)地形調(diào)整交叉口,公路路線的總體方向必須與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào),并滿足公眾出行需求。具體而言,公路路線不可能完全按照兩點之間直線最短的原則來設(shè)計,考慮到對當?shù)鼐用裆瞽h(huán)境和歷史遺跡等重要建筑物和景觀的保護,需要按照地形起伏曲線設(shè)計,與當?shù)厣鷳B(tài)、地貌、路網(wǎng)現(xiàn)狀、自然景觀融為一體,形成獨特的公路景觀。曲線設(shè)計要保持連貫,將直線、曲線合理結(jié)合,其角度、彎度、長度要符合車輛行駛要求,確保交通安全。
根據(jù)不同工程段的施工要求,超高設(shè)計必須精確計算各設(shè)計參數(shù)與路段限速、路線長度、圓曲線半徑之間的關(guān)系,特別是在陡坡路段,為防止車輛超速翻車或滑出車道,必須嚴格進行運行速度的驗算,計算該路段的超高率。出于對安全的謹慎考慮,所有超高計算工作都應(yīng)該仔細進行,從車輛組成以及設(shè)計速度著手,確保各項設(shè)計數(shù)值的準確性,特殊危險路段必須反復驗算超高率。
不同施工地段的地質(zhì)條件各不相同,因此需結(jié)合工程規(guī)模和施工條件進行路線布設(shè)。在確定路線布設(shè)方案時,除了考慮生態(tài)環(huán)境因素,還要考慮施工成本,在確保公路安全的前提下,靈活確定地質(zhì)選線,降低工程資金投入。此外,還要考慮不確定性的地質(zhì)災害對公路安全的潛在威脅,注意各地區(qū)的地質(zhì)差異,做好地質(zhì)災害防范工作,保證參建人員和建設(shè)財產(chǎn)的安全。
公路工程路線縱斷面設(shè)計必須要考慮汽車的爬坡能力,確定最大坡度時要考慮坡道長度,一些地勢不平的路段必須設(shè)計坡道進行連接??紤]到汽車性能,上坡時會面臨較大的阻礙,當汽車行駛速度低于最低爬坡速度時,就會發(fā)生溜車導致交通事故,因此,設(shè)計人員必須優(yōu)化坡道縱斷面設(shè)計,合理設(shè)計坡道長度,坡道起止點位置也要采取一定的安全設(shè)計,確保坡道的穩(wěn)定性,防止后期使用過程中出現(xiàn)較大位移。
路塹設(shè)計要重點研究當?shù)氐臍夂颦h(huán)境、地質(zhì)特點,針對邊坡土壤構(gòu)成、結(jié)構(gòu)裂隙、軟弱夾層、地下水情況進一步優(yōu)化設(shè)計,保證路塹設(shè)計符合實際情況。針對坡面結(jié)構(gòu),應(yīng)當分級開挖并加固防護,將原始穩(wěn)固邊坡和施工邊坡進行結(jié)合,建設(shè)折線形邊坡以及臺階邊坡,設(shè)計滾落臺,同時還要根據(jù)實際排水需要增設(shè)排水溝,確保邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
高邊坡路基設(shè)計要考慮地質(zhì)條件,以此確定施工原材料類別,對于地基承載強度薄弱地段,需要優(yōu)化基底條件,進行開山石渣換填,或者對原地基進行強夯以及沖擊碾壓,確保有效控制高路堤差異沉降,為進一步提高控制效果,還需要強化排水設(shè)施,保證邊坡的安全性。對于陡坡路基的設(shè)計,要在路基坡腳安裝支擋結(jié)構(gòu)物以及護腳之類的防滑設(shè)施,開挖臺階、添加土工格柵,促使地基更加穩(wěn)定,路基更加堅固。
由于路線設(shè)計分為橫向和縱向,路基開挖時在這兩個方向就會有一些交界地帶,為了保證交界處路基的整體穩(wěn)定性,特別是橫向半填半挖型路基、縱向填挖交界路段,必須要采取一定措施強化路基承載力,例如設(shè)置土工格柵、分層碾壓回填;遇巖石路段需以石料填造路基;土質(zhì)路段需根據(jù)土壤滲水能力采用不同滲水性能的原材料,同時根據(jù)滲水量確定地下盲溝設(shè)計方案,為有效降低地下滲水對路基的影響,可添加縱橫式地下排水溝,從而完善排水系統(tǒng)。
當公路靠近水源時,必須考慮河道漲水及河水流動對路基的侵蝕破壞,根據(jù)路基兩側(cè)水質(zhì)和水流的變化情況,綜合天氣的附加影響,提高路基防水防汛能力,控制河岸水土流失,注意清理和保護河道,減少河道問題對周邊公路路基的破壞。
公路工程在一些城市地塊通常會搭配園林景觀,這些園林木苗也可以起到控水作用,為了充分發(fā)揮植物隔離帶、景觀花壇等園林工程的排水作用,在設(shè)計時一定要多與園林工作人員溝通,交流設(shè)計經(jīng)驗,合理設(shè)置排水管道、排水溝,避免園林綠化區(qū)域積水。
路基邊坡排水溝既能排水也能蓄水,設(shè)計時一定要根據(jù)當前地塊的泄水能力,合理設(shè)計排水溝長度、寬度和坡度,將排水溝的積水引入遠離路基的排水處,及時處理雨水、污水,減少積水對路基的破壞,避免因積水造成的交通事故。
當前,我國公路工程建設(shè)進程不斷加快,為了保證公路工程充分發(fā)揮社會價值,為公眾提供安全、穩(wěn)定的服務(wù),就一定要做好質(zhì)量控制工作。綜上所述,做好路線布設(shè)與路基設(shè)計是確保公路工程質(zhì)量的有效措施,公路工程設(shè)計需要考慮很多因素,設(shè)計人員一定要深入了解工程特點和建設(shè)要求,結(jié)合實際施工地段的生態(tài)環(huán)境、地質(zhì)條件,優(yōu)中選優(yōu),確定最科學合理的設(shè)計方案,從源頭上保證公路工程質(zhì)量,促進公路建設(shè)事業(yè)的長遠發(fā)展。