城市道路路基设计.pdf

城市道路路基设计城市道路路基设计 梁爽梁爽 重庆市市政设计研究院重庆市市政设计研究院 重庆市重庆市 400020400020 摘要 摘要 路基作为道路的基础 是路基路面结构的重要组成部分 是道路的支撑 结构 对路面结构的强度和刚度起着决定性的作用 一旦路基出现质量问题 道 路的相关病害也随之出现 不仅城市道路质量 行车安全得不到保证 还会带来 重大的经济损失和不良的社会影响 因此 从设计上保证准确定位和控制路基质 量非常重要 基于此 本文对城市道路路基设计的问题进行了具体分析 关键词 关键词 城市道路 道路路基 路基设计 中图分类号 U448 文献标识码 A 我国现阶段城市发展迅速 新建 改建道路工程数量也急剧增加 道路投资 越来越大 对城市道路的要求也越来越高 其质量也越来越受到重视 一 城市道路路基设计影响因素一 城市道路路基设计影响因素 1 道路路基构成复杂 城市主要有原状土壤和杂填土构成 这类杂填土中一般由建筑垃圾 生活垃 圾 粪土 植物根系及少量炉灰等构成 路基结构较为复杂 2 易受到降雨影响 虽然城市道路有良好的排水设施 但由于城市道路经常受两侧建筑物制约 因此导致其所处地势低洼 每年冻融季节时期 地下毛细水的上升会影响到城市 道路路基的强度和稳定性 3 城市地下管道错综复杂 道路路基在施工碾压过程中经常遇到因地下管网敷设深度不足引起的施工 障碍 使得城市道路路基的压实度难以得到保障 同时城市道路服务区域和特点 直接决定了城市道路建设不仅作业面小 而且工期紧 这就使城市道路的路基没 有足够的时间自行沉降 二 城市道路路基设计主要原则二 城市道路路基设计主要原则 路基在道路建设中将直接影响路面承受外力而对道路的质量产生影响 因此 其设计的科学合理性具有重要的意义 它主要依据的原则是 1 保证路基的强度 路基承受着本身土石的自重 路面重力以及由路面传递而来的行车苟载 这 就需要在设计时保证路基的强度 只有保证了路基的强度 才能避免路基在外力 超过允许范围时产生变形 引起路面塌陷造成意外事故 影响道路使用 2 保证路基的整体稳定性 由于城市道路建设的环境比较复杂 不同地区的地质存在很大差别 在不同 的地区进行道路路基设计时要具体问题具体分析 要根据场地的地形 地貌 气 象 水文等自然条件和地质条件 选择适当的路基横断面和边坡坡度 必要时可 以设置路基防护措施的设计措施来保证路基整体结构的稳定性 3 保证经济适用 路基设计要经济耐用 同时也要注意环境保护 景观协调 三 路基设计的步骤及要点三 路基设计的步骤及要点 1 收集气候及地质等前期资料 路基设计前须确定工程所处气候分区 冰冻情况 沿线地质情况 地下水深 度等前期资料 2 确定路基回弹模量及路基处理方式 1 根据气候分区 路床范围内土质类型 地下水深度综合确定路基的干湿类 型 部分地勘报告会直接提供表层土的平均稠度 土的含水量等参数 可据此判 断 2 根据路基土类型 压实度 路基干湿类型 确定该条件下路基回弹模量 在有条件时可要求勘察单位提供土层的路基回弹模量 在缺少数据时可根据参考 值或国外经验模型进行估计 首先查表确定该土体在标准条件下 最佳含水量和 95 最大干重度 的回弹模量 根据路基湿度及地下水深度对土体回弹模量进行 折减 根据路基实际压实度或土体受扰动后状态进行折减 确定最终路基土回弹 模量 3 根据交通等级 路面结构类型 路基土类型 平均湿度等因素综合确定拟 采用的设计路基顶面回弹模量 4 根据路基实际回弹模量 设计路基顶面回弹模量及投资 工期安排确定合 理的路基处理方式 厚度 路基填料及压实度 若采用换填应把换填层当作一层 路面结构进行计算 换填层顶面弯沉应小于等与设计路基顶面弯沉 根据计算结 果 考虑一定厚度的模量折减 确定最终的路基换填厚度 5 由于城市道路下方敷设有大量的市政管道 市政管道覆土一般约为1 2m 管道周边压实度一般低于道路要求的压实度 在确定设计路基顶面回弹模量时应 考虑市政管线对路基的影响 四 城市道路路基施工的质量要求四 城市道路路基施工的质量要求 1 结构稳定性要求 在城市的道路施工过程中 必须确保道路路基的整体性和稳定性 为了确保 路基布局的稳定性和整体性 依据建设单位提供的施工界域内地下管线和周围建 筑物资料 工程水文地质资料 根据工程特点采取相应的技术措施 进而避免路 基在车辆碾压和其他天然的影响下致使结构失稳和变形 2 强度要求 在进行城市道路施工建设时 路基必须满足城市交通及相应的强度需求 因 为城市的车流量大 因而对道路路基的荷载和强度需求非常严格 假如路基的强 度缺乏 造成路基的不均匀沉降 进而反映到道路路面失稳和沉陷 影响市民的 出行和行车安全 3 水温安稳性要求 城市道路路基在地面水和地下水的作用下 其强度将会明显下降 特别是季 节性施工和冰冻区域 因为水温情况的改变 路基将发作周期性冻融效果 构成 冻胀和翻浆 使路基强度急剧下降 应确保在最低的水温情况下 强度不会明显 下降 这就需要路基具有一定的水温安稳性 五 道路路基设计的主要内容及相关技术措施五 道路路基设计的主要内容及相关技术措施 1 路基挖方施工 在挖方施工中要对开挖区域进行彻底的清除 这其中包括清除表层土 树根 杂草等 保证整体的开挖顺序自上而下的完成 在挖掘过程中通过横挖法来做好 环节控制 首先保证平曲线的外边沟的纵坡段和曲线段相互连接 不得出现溢水 和积水问题的发生 其次注意路基边沟和排水沟之间的连接 保证连接地势相对 平缓 并加强路基的排水设施的建设 保证整体排水沟的整齐 平整的目的 截 水沟和弃土之间要有一个缓坡 并且于弃土顶面形成2 的横坡 保证土台边坡 的距离满足设计规定 当在路基挖方过程中还要注意对松软土质地段进行科学处 理 要保证松软土包地段的杂填土和淤泥等能够被合理清除 根据实际施工经验 路基的失稳和过量沉降是由于公路沉降过大所引起的 路基的松软土质是影响道 路质量问题的关键 作者在这里将其作为重点控制项目来分析 1 在开挖前对软土层进行厚度 成因 物理性等指标的分析 根据勘查资料 进行适当的方案选择 2 其次控制好施工时间 要采取合理的安排形式来完成季节性的施工控制 确保施工完成后路基的沉降量的合理性 3 施工进行中采用旁站监理 从严控制施工工序 及时验收隐蔽工程质量 常用的软土路基的处理方法有加载预压法 换土垫层法 振密挤压法 排水固结 法 加筑法 置换法 胶结法等 在具体施工过程中要根据不同路段软土的具体 情况采用不同的处理方法 灵活使用 充分发挥这些软土路基的处理方法的优势 如一般路段宜选择浅层处理 包括塑料排水板 加筋垫层 排水固结仍是经济适 用的方法 2 设计路基基底 在对路基进行设计过程中 需要选择最佳的土料进行路基的填土 土料的最 佳配比需要严格控制含水量 承载比 最大干密度和级配等条件 然后再对路基 的压实进行工艺试验 确保路基质量的合理性 3 地质勘查的调查和分析 在进行路基施工设计之前 需要对道路的路线进行地质 形貌 地形和环境 等因素的调查 分析地段的详细资料 整理不良地质的地段 针对不用的地质条 件设计不同的施工设计方案 另外 可以对质量不过关的地段 采取掺水泥 石 灰和换土等改善措施 4 填筑高度的最佳范围 在路基的设计过程中 填筑高度是影响路基质量的重要环节之一 路基的填 筑高度对地下水 地表水的渗透有一定的影响 而最小的填筑高度对保障路基的 稳定性具有重要的作用 在设计路基的填筑高度时 需要严格遵循标准的设计规 范 对毛细水位 土基干湿度进行控制 确保路基填筑高度的最佳高度 5 选择合理的路基填料质量标准 在道路建设过程中 各级公路的施工都有不同的填料要求 针对不同的道路 级别 选择不同的路基填料 同时 严禁使用膨胀土 腐殖土 种植土和淤泥等 劣质材料作为填筑路基的材料 需要优先选择角砾材料作为路床的填料 把一些 细粒土用于路堤底部的材料 6 设计完善的路基综合排水体系 针对不同级别的道路 需要综合考虑其各种影响因素 严格遵循地质环境 对路基的横纵排水设计进行整体规划 减少路基被水浸泡的可能 只要综合考虑 各方因素 才能有效地避免路基受到承载力下沉现象的发生 7 保障路基边坡的稳定性 在具有边坡的道路设计过程中 需要针对填料种类 地质条件和边坡的高度 进行综合考量 计算高填路稳定性的参数 确定路基高填和深挖的具体范围 另 外 如果填方的边坡较高时 需要对坡的中间加置平台 六 路基填筑中的质量控制六 路基填筑中的质量控制 路基的压实标准是保证城市道路质量的基础 一些道路由于路基压实问题造 成不均匀沉降和路基塌陷的问题 所以在路基填土压实的过程中必须注意以下几 点 1 做好路基清理工作 控制好填土质量关 要在路基施工中对回填土进行清理 要将大块杂物清除 并且避免积水 在填筑过程中要把构造物表面和表层浮土合理的清理掉 2 保证压实标准 路基的压实标准必须满足设计要求 要通过最为合理的压实过程来满足 首 先在填筑层的控制上压实厚度不能大于20厘米 同时在填筑过程中要针对天气进 行掌握 避免在雨天进行施工 路基填筑层在压实成型后要保证2 4 的排水 横坡 同时在选择不同土质进行回填时要保证填筑层都有一定的排水率 要将透 水性差的土填筑在最下层 以方便积水排除 3 合理确保软基段稳定性 在城市道路施工中 会随城市的扩大遇到很多情况 尤其是在水塘和水田地 段形成的软土路基层 很多软土路基区域在潮湿的状态下进行施工 都会导致路 基的沉陷危害 所以在施工中要将排水 疏通 换填等作为首要控制要点 并通 过抛石和挤淤来提高路基段的稳定性 综上所述 今后