道路路基設(shè)計(jì)過(guò)程中的穩(wěn)定性研究_工程管理

1、道路路基設(shè)計(jì)過(guò)程中的穩(wěn)定性研究道路始終是人們離不開(kāi)的交通基礎(chǔ)，路基是道路的根本，它影響著道路整體的穩(wěn)定性，提高路基穩(wěn)定性可削減路基病害的發(fā)生，本文以廈成高速大路玉蘭樞紐互通路段邊坡設(shè)計(jì)為例，簡(jiǎn)述邊坡處理方案的確定。引言隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，國(guó)家和政府部門(mén)對(duì)道路的修建和整改也越來(lái)越重視。設(shè)計(jì)道路時(shí)考慮的因素包括許多方面，其中最重要的因素就是道路路基的穩(wěn)定性。在道路的建設(shè)上，保證道路有堅(jiān)實(shí)而穩(wěn)定的路基狀態(tài)，是路基設(shè)計(jì)過(guò)程中最重要的任務(wù)，也是保證車輛行駛平安的一個(gè)重要條件，因此對(duì)于道路路基設(shè)計(jì)過(guò)程中的穩(wěn)定性進(jìn)行討論具有特別重要的現(xiàn)實(shí)意義。一、道路路基的穩(wěn)定性原理路基是路面的基礎(chǔ)，它和路面共同擔(dān)

2、當(dāng)行車荷載的作用。路基的穩(wěn)定性，除了施工質(zhì)量等因素外，般取決于邊坡和地基的穩(wěn)定性。路基的內(nèi)在質(zhì)量應(yīng)具備三個(gè)要求：(1)具有足夠的整體穩(wěn)定性：路基的穩(wěn)定是相對(duì)的，是由路基的整體打算的。當(dāng)路基在外界應(yīng)力作用下，巖石間無(wú)位移或位移量能掌握在某一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，就可以認(rèn)為路基是穩(wěn)定的。(2)具有足夠的強(qiáng)度：路基的強(qiáng)度主要取決于巖石的強(qiáng)度，假如填料具有良好的級(jí)配，并碾壓密實(shí)，盡可能使巖石破裂，就可以在肯定程度上保證路基的強(qiáng)度。(3)具有足夠的水穩(wěn)性：路基的穩(wěn)定性會(huì)受自然因素的影響，特殊是受雨水的影響較大。因此，路基需要具有足夠的水穩(wěn)性來(lái)保持路面的平安。簡(jiǎn)而言之，就是路基要達(dá)到“密實(shí)”、“勻稱”和“穩(wěn)定”的使用

3、要求。二、影響道路路基穩(wěn)定性的因素1. 路基的病害影響道路路基的穩(wěn)定性是綜合性因素，不能孤立于一個(gè)方面，首先需要從路基的病害入手，探究影響路基穩(wěn)定性因素，路基主要有以下病害：路基沉陷：其特征是路基表面產(chǎn)生較大的豎向位移。路基邊坡的塌方或滑動(dòng)：塌方或滑坡是指路基邊坡土體沿著滑動(dòng)面整體向下滑動(dòng)。依據(jù)路基的病害進(jìn)行分析，分析得出影響路基穩(wěn)定的因素主要表現(xiàn)自然因素和人為因素兩個(gè)方面。2. 影響大路路基路面穩(wěn)定性的自然因素地形，平原地區(qū)地勢(shì)平均，很簡(jiǎn)單保證路基的穩(wěn)定性;但山嶺丘陵地區(qū)的路基強(qiáng)度與穩(wěn)定性不易保證。(2)地質(zhì)，各種土質(zhì)的抗堿強(qiáng)度、抗水力量是不一樣的，沿線巖土的種類、成因、巖層的走向、風(fēng)化程度

4、等都會(huì)影響路基的穩(wěn)定性。氣候，大路沿線地區(qū)的氣溫、降雨量、降雪量、冰凍深度、日照、年蒸發(fā)量、風(fēng)力、風(fēng)向等，影響路基路面的水溫狀況。(4)水文與水文地質(zhì)，地面徑流、河道的洪水位、河岸的沖刷、地下水位、地下水移動(dòng)都會(huì)影響路基路面的穩(wěn)定性，如處理不當(dāng)，往往會(huì)導(dǎo)致路基路面產(chǎn)生各種病害。3. 人為因素行車荷載的作用、路基路面設(shè)計(jì)、施工及養(yǎng)護(hù)是否正確等都會(huì)影響路基的穩(wěn)定性。另外，由于人類不合理地開(kāi)挖，或在斜坡上建房，都有會(huì)引起斜坡變形破壞。三、 道路路基穩(wěn)定性計(jì)算分析1. 路基的受力狀況分析一般狀況下，在路基自身的荷載力量與車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的摩擦荷載力量共同作用下，路基處于受力的狀態(tài)。圓形的荷載壓力的掌握主要是針

5、對(duì)的是地基的垂直應(yīng)拉力，其計(jì)算的公式主要如下：F=P/(1+2.5(Z/D) (1)在車輪的荷重作用下，路基垂直應(yīng)力與深度成正比關(guān)系。2. 邊坡穩(wěn)定性設(shè)計(jì)的計(jì)算參數(shù)路基穩(wěn)定性會(huì)隨著環(huán)境的變化而變化，邊坡穩(wěn)定性計(jì)算公式為3.邊坡穩(wěn)定處理方案本文主要以廈成高速大路玉蘭樞紐互通K45+540K45+660段左側(cè)邊坡為例，該路段的土質(zhì)特征為：以粉質(zhì)粘土為主，粘性較好，切面較光滑，含少量石英質(zhì)沙礫，原巖結(jié)構(gòu)基本已遭破壞，僅見(jiàn)殘余母巖結(jié)構(gòu)，礦物成本已蝕變?yōu)榇紊V物或粘土礦物，土質(zhì)已經(jīng)不能很好的滿意路基建設(shè)過(guò)程中穩(wěn)定性的要求。經(jīng)穩(wěn)定計(jì)算得到該坡面穩(wěn)定系數(shù)為0.867，是一種不夠穩(wěn)定的狀態(tài)，平安系數(shù)還不夠高，

6、為了滿意高速大路基礎(chǔ)建設(shè)過(guò)程中平安穩(wěn)定性要求，擬對(duì)邊坡穩(wěn)定進(jìn)行加固設(shè)計(jì)，期望通過(guò)合理的設(shè)計(jì)提高穩(wěn)定性系數(shù)，滿意平安施工的需要。 工程設(shè)計(jì)采納以下兩種提高平安穩(wěn)定性的方案：方案一采納錨桿框架加固邊坡;方案二采納放緩邊坡骨架植草。這兩種方案均能達(dá)到提高邊坡穩(wěn)定的目的。方案一，錨桿框架，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖如下圖所示：方案二，放緩邊坡+拱形骨架植草，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖如下圖所示：方案比較：通過(guò)對(duì)上述兩個(gè)方案的分析，結(jié)合設(shè)計(jì)對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的預(yù)算額和穩(wěn)定性系數(shù)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果得出，方案一的工程造價(jià)是124.349萬(wàn)元，穩(wěn)定性系數(shù)是1.205，方案二的工程造價(jià)是84.783萬(wàn)元，穩(wěn)定性系數(shù)為1.212，僅從造價(jià)和效果這兩個(gè)方

7、面來(lái)看，會(huì)傾向于選擇方案二。然而，項(xiàng)目需要綜合各方面的因素進(jìn)行考慮。方案一的主要特點(diǎn)是：占地面積小，土方開(kāi)挖量小，環(huán)境破壞小，但是造價(jià)高，施工工藝簡(jiǎn)單，施工難度較大。方案二的主要特點(diǎn)是施工工藝簡(jiǎn)潔，造價(jià)較低，但是占地面積大，土方開(kāi)挖量大，自然環(huán)境破壞大的特點(diǎn)。綜合上述各個(gè)方面的因素分析，本工程設(shè)計(jì)中使用方案一進(jìn)行邊坡加固處理。四、加強(qiáng)道路路基穩(wěn)定性措施對(duì)于路基穩(wěn)定性的加強(qiáng)，不僅需要在施工過(guò)程中要嚴(yán)格掌握好路基的施工質(zhì)量，還需要對(duì)自然因素帶來(lái)的病害做好預(yù)防措施。1. 施工質(zhì)量是保證道路路基穩(wěn)定的先決條件在建設(shè)路基的過(guò)程中需要做到以下幾點(diǎn)：(1)改善路基基底，增加滑動(dòng)面的抗滑力或削減滑動(dòng)力，最大程

8、度削減邊坡滑動(dòng)狀況。(2)選擇較大顆粒填料嵌入地面，從而增加基底接觸面的摩擦系數(shù)。(3)設(shè)置支擋結(jié)構(gòu)物。當(dāng)坡腳很薄并且伸得過(guò)長(zhǎng)時(shí)，可設(shè)置石砌護(hù)腳、干砌或漿砌擋土墻等。2. 水的防治措施影響路基穩(wěn)定性的另外一個(gè)很重要的緣由就是水的含量，那么要對(duì)水含量實(shí)行肯定的掌握措施。影響路基的水流可分為兩大類：地面水和地下水，所以掌握地面和地下水分含量，可分為地面排水工程和地下排水工程兩類。對(duì)于大路路基的穩(wěn)定性及路面的使用壽命還受排水設(shè)計(jì)的影響，大路排水設(shè)計(jì)應(yīng)包含以下兩個(gè)方面的內(nèi)容：其一，可直接在路基頂面設(shè)置由各級(jí)配料組成的全寬透水性排水墊層削減地下水、農(nóng)田排灌水對(duì)路基穩(wěn)定性及強(qiáng)度的影響;其二，采納挖基坑的方

9、法將路表水(比如積累的雨水)快速排出路基之外，最大限度地削減路表水對(duì)路基、路面質(zhì)量的影響，保證路基盡可能避開(kāi)因排水不暢或路表水下滲而導(dǎo)致的路面結(jié)構(gòu)和使用性能的下降。3. 坡面防護(hù)對(duì)于加強(qiáng)邊坡穩(wěn)定可利用種草和鋪草皮防護(hù)的方法，假如坡面沖刷稍微，且土質(zhì)路堤和路塹邊坡的環(huán)境有利于草類生長(zhǎng)的話，就可以用種草和鋪草皮來(lái)防止表面水土流失、固結(jié)表土，最終增加路基的穩(wěn)定性。一般平鋪草皮、平鋪疊置草皮、方格式草皮和卵石方格草皮等四種形式就是常用的鋪草皮方法。選用草籽比較留意的環(huán)節(jié)就是土壤和氣候條件這兩個(gè)方面，通常適合的草種需滿意簡(jiǎn)單生長(zhǎng)、根部發(fā)達(dá)、葉莖低矮、枝葉茂密這幾個(gè)特點(diǎn)，最好采納幾種草籽混合種植，以便形成

10、良好的掩蓋層。4.錨桿的使用在道路路基穩(wěn)定性設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了提高路基的穩(wěn)定性，會(huì)常常有選擇的使用錨桿。錨桿在道路路基設(shè)計(jì)過(guò)程中具有如下的作用：懸吊作用，錨桿穿過(guò)脆弱，松動(dòng)不穩(wěn)定的巖土體，通過(guò)供應(yīng)足夠的拉力防止巖土體的滑落和塌移;擠壓加固作用，在肯定的范圍內(nèi)形成壓縮區(qū)，錨桿相互之間形成壓縮帶，通過(guò)整體加固，路基穩(wěn)定性增加，承載力提高;組合拱作用，在錨桿固力作用下的地層間相互擠壓，層間的摩擦阻力增大，內(nèi)應(yīng)力和撓度大大縮小了，從而增加了地層的承載力量。隨著實(shí)踐活動(dòng)的不斷深化，錨桿在路基穩(wěn)定性設(shè)計(jì)過(guò)程中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。結(jié)論本文主要通過(guò)對(duì)道路路基設(shè)計(jì)過(guò)程中的穩(wěn)定性進(jìn)行討論，在闡述道路路基穩(wěn)定性原理的基礎(chǔ)上對(duì)道路路基的病害及其產(chǎn)生的緣由進(jìn)行分析，并以廈成高速大路玉