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公路工程路基路面的规划设计研究

胡二文

灌南县交通局,江苏省连云港市,222500

摘要: 本文主要研究公路工程路基路面的规划设计,包括路基设计的应用、路面设计的应用以及相关的设计要点和方法。通过对路基形式、路基边坡、路基宽度和高度等方面的研究,以及对路面类型、沥青路面设计以及路面材料及最小厚度的确定等方面的探讨,为公路工程的规划设计提供参考和指导。
关键词: ​公路工程;路基设计;路面设计;沥青路面
DOI:10.12721/ccn.2023.157242
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一、 公路工程路基规划设计的应用

1、路基的形式

路基的形式多种多样,根据不同的地质条件和工程要求,可以采取不同的形式进行设计。首先,盘山公路的路基设计。盘山公路是在山区建设的一种特殊公路,由于山地地形复杂,路况险峻,路基设计尤为重要。在盘山公路的设计中,需要根据山地地形特点,采用大量的边坡设计和挡土墙设计,以保证公路的安全性和稳定性。其次,高速公路的路基设计。高速公路是现代公路建设的重要组成部分,它的设计要求高速、平直、宽敞。在高速公路的路基设计中,需要考虑土质的承载能力,采用合适的填土和排水措施,确保路基的稳定性和耐久性。再次,城市快速路的路基设计。城市快速路是城市交通的重要组成部分,它的设计要求考虑到城市的复杂道路网络和交通流量。在城市快速路的路基设计中,需要考虑到土壤的承载能力和交通流量的要求,采用合适的路基宽度和边坡设计,以提高车辆通行的流畅性和安全性。

2、路基边坡

公路工程中,路基边坡是一项重要的设计内容。它既要保证道路的安全通行,又要兼顾环境保护和经济效益。在山区公路建设中,路基边坡的设计至关重要。以某山区公路为例,该公路经过陡峭的山岭,路基边坡的设计需要考虑到地质条件和降雨等因素。为了确保道路的稳定性,工程师采用了多种措施,如设置适当的边坡坡度、加固边坡土壤、设置排水系统等。这些设计措施有效地提高了道路的安全性和可靠性。在水域交通枢纽的建设中,路基边坡的设计是不可或缺的一部分。以某大型港口为例,为了连接港区与周边地区,工程师需要设计一条道路,并考虑到水域的特殊情况。在设计过程中,他们充分利用了地形地貌,采用了合理的边坡形式,以适应不同地质条件和水域环境。通过科学的设计,这条道路在保证交通畅通的同时,也保护了水域生态环境。在高速公路建设中,路基边坡的设计是确保道路平稳运行的关键。工程师在设计过程中充分考虑到了土质条件、交通流量以及自然环境等因素。通过合理设置边坡的坡度和高度,以及采用护坡措施,有效地改善了道路的便利性和安全性。这样的设计不仅提高了车辆的行驶舒适度,还减少了交通事故的发生率。   

3、路基宽度

不同的路段和地理条件要求不同的路基宽度。在山区公路的设计中,路基宽度的确定需要考虑到山地的复杂地形和地质条件。例如,对于陡峭的山坡,为了确保路基的稳定性,需要增加路基宽度以增加支撑面积。另外,对于山区的软弱地质条件,也需要增加路基宽度以分散载荷。水域公路通常需要建设在水体旁边或者跨越水体。在这种情况下,路基宽度的设计需要考虑到水体的稳定性和保护。例如,在水域公路的设计中,需要增加路基宽度以确保公路的稳定性,并且可能需要采取防护措施,如设置堤坝或者防护墙。高速公路是公路网络中的重要组成部分,其设计要求高速行驶的安全和舒适。在高速公路的设计中,路基宽度的确定需要考虑到车流量和道路标准。例如,在高速公路的设计中,需要增加路基宽度以适应高速行驶的车辆,同时也需要确保路基的稳定性以减少事故的发生。

4、路基高度

公路工程路基设计是公路建设中的重要环节之一,其高度的确定对于整个工程的安全和稳定性至关重要。在实际的设计中,根据具体的地理和地质条件,合理确定路基高度是一项必不可少的工作。公路位于山区,地势陡峭。在路基设计中,设计人员需要考虑路基的高度以确保车辆能够平稳通过。经过详细的勘测和分析,设计人员决定在路基设计中采用较大的高度,以便保证路基的稳定性和安全性。最终,在施工过程中,该公路的路基高度确保了车辆的安全通过。公路位于沿海地区,地势平坦。在路基设计中,设计人员考虑到该地区的地质条件较为稳定,因此可以适度降低路基高度以降低工程成本。经过综合考虑,设计人员最终确定了一个适当的路基高度,既满足了安全要求,又降低了工程投资。快速路位于城市中心,交通量大。在路基设计中,设计人员需要充分考虑车辆行驶的舒适性和安全性。通过精确的测量和分析,设计人员确定了一个合适的路基高度,以确保车辆在路上行驶时能够保持平稳,减少驾驶风险。

二、公路工程路面规划设计的应用

1、面层的类型

面层的选择是路面设计的关键环节之一,主要分为柔性路面、刚性路面和半刚性路面三种类型。柔性路面是指采用沥青混凝土作为面层的设计方式。沥青混凝土具有良好的柔性和弹性,能够适应不同的荷载和气候条件。柔性路面具有较好的吸震、降噪和抗滑性能,能够提供舒适的行车条件。同时,柔性路面施工周期短,维护成本低,是一种比较经济、实用的路面设计方式。刚性路面是指采用水泥混凝土作为面层的设计方式。水泥混凝土具有较高的强度和刚度,能够承受较大的荷载和应力。刚性路面具有较好的平整度和耐久性,能够长期保持良好的行车条件。此外,刚性路面还具有较好的防水性能,能够有效防止雨水渗透,延长路面使用寿命。半刚性路面是柔性路面和刚性路面的结合体。半刚性路面采用了特殊的设计和材料,既有柔性路面的弹性特点,又有刚性路面的强度和耐久性。半刚性路面能够在一定程度上平衡柔性路面和刚性路面的优缺点,提供较好的行车舒适性和耐久性。在实际应用中,面层的选择要根据公路的交通量、荷载特点、气候条件和地质条件等因素进行综合考虑。不同类型的面层适用于不同的道路状况和要求,需要根据具体情况进行选择和设计。

2、沥青路面的设计

沥青路面是公路工程中常见的路面材料之一。它具有良好的耐久性和承载能力,广泛应用于各种道路类型在进行沥青路面设计时,需要考虑以下因素:交通流量:根据道路的交通流量确定路面的厚度和结构,以满足不同车辆负荷的要求。基础状况:评估道路基础的稳定性和承载能力,确定适当的路面结构和厚度,以防止基础沉降和破坏。沥青混合料选择:根据当地气候条件和交通负荷,选择合适的沥青混合料类型和配合比,以确保路面耐久性和稳定性。施工工艺:合理安排施工工艺,确保沥青混合料的均匀铺设和密实,提高路面的质量和使用寿命。养护管理:定期进行路面养护和维修,及时修补裂缝和损坏,延长路面使用寿命。

3、路面材料及最小厚度的确定

在进行路面设计时,首先需要考虑的是路面材料的选择。不同的路面材料具有不同的特点和用途。例如,沥青混凝土是一种常用的路面材料,它具有良好的柔性和抗水性能,适用于一般交通量较小的道路。而水泥混凝土则具有较高的强度和耐久性,适用于交通量较大的道路。根据道路的使用情况和环境条件,选择合适的路面材料至关重要。除了路面材料的选择,确定最小厚度也是十分重要的一项工作。路面的厚度直接关系到路面的使用寿命和承载能力。一般来说,路面的厚度应根据交通量、车辆类型和路面材料的强度等因素来确定。低交通量的道路可以选择较小的厚度,而高交通量的道路则需要选择较大的厚度,以保证路面的稳定性和耐久性。在确定最小厚度时,还需要考虑路面的类型和使用环境。例如,高速公路需要选择较大的厚度来承受高速行驶车辆的冲击和重载荷载。而城市道路则可以选择较小的厚度,因为交通流量相对较小。此外,还需要考虑气候条件和地质情况等因素,以确保路面在各种环境条件下都能够正常使用。

结论

公路工程路基路面的规划设计对于公路工程的质量和交通安全至关重要。路基设计应根据地质条件和交通量来确定路基的形式、边坡、宽度和高度等要素。路面设计应根据交通量和道路等级来确定面层的类型、沥青路面的设计和路面材料及最小厚度的确定。

参考文献:

[1]陆旭东. 海南滨海旅游公路设计体系研究[D].中国农业大学,2017.

[2]杨彩侠. 生态公路设计理念与实现研究[D].长安大学,2004.

[3]胡志方. 公路工程中浅埋隧道设计与计算研究[D].西安科技大学,2004.