改擴(kuò)建公路路基路面設(shè)計優(yōu)化措施

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摘要:公路路基路面施工質(zhì)量對社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有非常重要的意義，我國公路建設(shè)受到歷史局限因素的影響，很多技術(shù)方案、管理理念等還不成熟。特別在交通運(yùn)輸整體規(guī)劃和施工建設(shè)方面還有很大的空間亟待提升，這就需要對老舊的公路工程或難以滿足當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求的公路路段進(jìn)行全面擴(kuò)建。但公路路基路面設(shè)計優(yōu)化具有很強(qiáng)的系統(tǒng)性和綜合性，需從多個方面同時入手，并明確路基路面施工質(zhì)量的重要性，才能最大限度提升擴(kuò)建公路路基路面施工質(zhì)量，以提升改擴(kuò)建工程的使用壽命，促使公路交通事業(yè)持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞:公路交通;公路路基路面設(shè)計;優(yōu)化措施

0前言

“要想富，先修路”這一理念影響了幾代人，近年來，我國社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，對公路工程施工建設(shè)質(zhì)量提出了更高的要求，傳統(tǒng)老舊的公路路面上存在嚴(yán)重的裂縫、車轍、塌陷等質(zhì)量通病，嚴(yán)重威脅著車輛行駛安全性。而新建公路需要消耗大量的人力、物力、財力，因此，很多單位通過改擴(kuò)建的方法來進(jìn)行處理。通過多年的探索和創(chuàng)新，這項施工技術(shù)愈發(fā)先進(jìn)，為我國公路事業(yè)的持續(xù)發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。因此，本文結(jié)合理論實踐，對改擴(kuò)建公路路基路面設(shè)計優(yōu)化措施做了如下分析，希望對相關(guān)單位有一定幫助。

1改擴(kuò)建公路工程概況

和新建公路工程相比，改擴(kuò)建公路工程更加復(fù)雜，需要綜合考慮多個方面才能順利開展。包括:原公路自身特性、周圍的社會自然環(huán)境、地質(zhì)水文情況、公路四周經(jīng)濟(jì)發(fā)展等內(nèi)容。以某改擴(kuò)建公路工程為例，改擴(kuò)建路段為某區(qū)域全長8.45km的省級公路，屬于當(dāng)?shù)亟煌ㄖ鞲傻?，?fù)擔(dān)該區(qū)域出行和交通運(yùn)輸任務(wù)。近年來，該區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，該公路在交通運(yùn)輸方面和人員出行方面都難以滿足實際需求，由于長時間的超負(fù)荷運(yùn)行，公路路面發(fā)生了不同程度的破損、路基損壞問題。為有效緩解該區(qū)域交通運(yùn)輸壓力，為人們營造一個更加便捷的通行條件，決定對該路段全線進(jìn)行改建施工。

2優(yōu)化改擴(kuò)建公路路基路面設(shè)計的意義

2.1提升公路路面建設(shè)和橋涵工程聯(lián)結(jié)質(zhì)量

“要想富，先修路”這一理念完美地詮釋了公路建設(shè)和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的聯(lián)系，縱觀目前我國一線城市的發(fā)展歷程，都處于交通便利的區(qū)域，這一點就客觀地驗證了公路交通建設(shè)對當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟(jì)發(fā)展的重要性。而在改擴(kuò)建公路施工建設(shè)中，路面路基設(shè)計是重中之重也是核心環(huán)節(jié)，通過采用先進(jìn)的設(shè)計理念和應(yīng)用先進(jìn)設(shè)計技術(shù)，可有效提升改擴(kuò)建工程路基路面施工質(zhì)量，加強(qiáng)路基路面和橋涵工程聯(lián)結(jié)的總體質(zhì)量和效果［1］。

2.2有利于延長公路使用壽命

路基路面是公路工程施工的基礎(chǔ)也是核心，是公路工程相關(guān)功能和作用能順利發(fā)揮的基礎(chǔ)保障，公路工程路基路面施工質(zhì)量主要體現(xiàn)在以下幾個方面:①路基自身的強(qiáng)度，②路基整體穩(wěn)定性。其中路基的強(qiáng)度是衡量大負(fù)荷車流量和公路運(yùn)輸量的前提條件，只有路基強(qiáng)度在滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，才能確保公路在使用中不被破壞，而如果路基強(qiáng)度不足，就會大幅度降低公路的承載力，則會導(dǎo)致路基局部被破壞，從而發(fā)生一系列質(zhì)量問題。就上述案例工程而言，原公路工程經(jīng)常發(fā)生局部塌陷、路面破損的問題，也是導(dǎo)致該公路上頻繁發(fā)生交通事故的主要原因。通過合理的方法優(yōu)化公路路基路面設(shè)計，可大幅度提升路基的自身強(qiáng)度，在滿足運(yùn)輸承載力的基礎(chǔ)上，提升公路使用壽命。

2.3有利于提升車輛行駛的安全性

公路在長時間使用中，受到外界因素的干擾和影響，路基會發(fā)生不同程度的變形，此時就需要采用一系列保障措施來提升公路工程路基的穩(wěn)定性。我國國土面積廣大，不同區(qū)域的水文地質(zhì)條件也不盡相同，很難從根本上避免公路使用中因地質(zhì)不良而發(fā)生公路被破壞的現(xiàn)象。水文地質(zhì)可能會導(dǎo)致公路路基發(fā)生不均勻沉降，長時間的應(yīng)用，不均勻的沉降可能導(dǎo)致路基的整體穩(wěn)定性被破壞。而通過對路基路面的優(yōu)化設(shè)計，則可以有效解決不均勻沉降對公路路基路面的影響，從而確保公路上行駛車輛的安全性和舒適性。

2.4為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供交通保障

改擴(kuò)建公路路基路面施工質(zhì)量對后期公路使用的安全性和整體質(zhì)量穩(wěn)定性有直接影響，此時就需要對設(shè)計方案進(jìn)行全面優(yōu)化處理，以提升路基自身強(qiáng)度和整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，以最大限度上確保公路路基路施工能滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，從而為當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟(jì)的發(fā)展提供基礎(chǔ)保障。

3改擴(kuò)建公路路基路面設(shè)計中存在的問題

3.1公路道路線性考慮不全面

在改擴(kuò)建公路路基路面設(shè)計中，各項設(shè)計內(nèi)容需要按照預(yù)測交通量來進(jìn)行合理設(shè)計，但在具體改擴(kuò)建設(shè)計過程中，很多單位并沒有充分考慮實際的交通量，導(dǎo)致很多公路道路的寬度并沒有達(dá)到預(yù)期設(shè)計要求，難以發(fā)揮出應(yīng)有的價值和作用。同時，還有的設(shè)計單位為追求設(shè)計進(jìn)度，并沒有充分考慮當(dāng)時的交通量和道路擴(kuò)建的實際需求，導(dǎo)致公路工程改擴(kuò)建以后頻繁發(fā)生各種問題，這一點也是目前改擴(kuò)建公路路基路面設(shè)計中存在的主要問題［2］。

3.2新舊路基的加寬拼接處理不當(dāng)

在公路工程路基路面改擴(kuò)建過程中，新舊道路路基的加寬處理是設(shè)計的重中之重。大量工程實例表明，新舊路基的加寬拼接處理質(zhì)量和效果，直接決定了公路路基路面改擴(kuò)建的成敗。

3.3不能對原道路進(jìn)行充分利用

在公路路基路面改擴(kuò)建設(shè)計中，還存在一個問題，就是不能對原來的公路道路進(jìn)行充分利用，很多情況下，改擴(kuò)建施工方為降低工作量，要求設(shè)計方在改擴(kuò)建工程設(shè)計時，盡量降低改擴(kuò)建量，使得原來的道路并不能進(jìn)行充分利用，甚至在很多情況下，對本可以利用的道路棄置不用，大大提升了公路路基路面改擴(kuò)建的造價成本。

4改擴(kuò)建公路路基路面設(shè)計優(yōu)化措施

4.1優(yōu)化路面結(jié)構(gòu)

針對目前改擴(kuò)建公路的建設(shè)和養(yǎng)護(hù)現(xiàn)狀，為最大限度提升公路工程使用年限和行車的安全性，公路路基路面要盡量保持一致性，就案例工程而言，路面結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)成為:6cm的中粒式瀝青混凝土+4cm的細(xì)粒式瀝青混合料。其中改性瀝青AC－13C為細(xì)粒式瀝青混合料的主要材料，改性瀝青AC－20C為中粗粒式瀝青混凝土的主要材料。在公路路基下方鋪設(shè)了ATB－25瀝青穩(wěn)定性碎石，這種路面結(jié)構(gòu)的主要特性是具有很強(qiáng)的力學(xué)過渡性和穩(wěn)定性，厚度為10cm，再用乳瀝青改性稀漿作為封層，并采用4%～5%水泥穩(wěn)定碎石作為路基基層施工材料，厚度控制在36～40cm，3%～4%水泥穩(wěn)定性碎石作為底基層所采用的材料，厚度控制在18～20cm［3］，其中公路路基路面中的粘層和透水層都按照相應(yīng)的設(shè)計方案和計劃進(jìn)行實施，才能從根本上確保改擴(kuò)建公路路基路面的總體質(zhì)量，從而提升公路路基路面的使用壽命和路面上行駛車輛的安全性。

4.2優(yōu)化路基路面排水功能

該改擴(kuò)建公路為雙向兩車道，而改擴(kuò)建完成后為雙向四車道，設(shè)定的行車速度為120km/h，公路路基全寬為28m，中間分隔帶的寬度為3m，采用了波形梁護(hù)欄，路緣帶的實際寬度為2m×0.75m，而行車道的實際寬度為2m×(2×3.70)m，而臨時的停車帶實際寬度為2m×3.5m，而路肩的實際寬度為2m×0.70m。公路工程在具體應(yīng)用過程中，雨水的影響非常大，如果路面上長時間存在積水，就會對公路路面造成不同程度的侵蝕，因此，需要科學(xué)合理地優(yōu)化路基路面排水功能，才能進(jìn)一步提升公路工程的施工壽命，具體而言可以從以下幾個方面同時入手。1)為最大限度上提升改擴(kuò)建公路工程的總體服務(wù)水平和車輛通行能力，就必須進(jìn)行全面優(yōu)化處理。首先要適當(dāng)提升公路路基的寬度，直到達(dá)到30cm左右，并設(shè)定相應(yīng)的隔帶護(hù)欄，護(hù)欄的實際寬度則要控制在0.57m，嚴(yán)禁把臨時停車區(qū)設(shè)置在道路兩側(cè)，而護(hù)坡道的寬度不能低于1.5m。然后要確保路基中央分隔帶和主線橋梁高度的一致性，才能提升車輛行駛的安全性和舒適度。2)要想有效解決公路工程路面積水排水問題，則需要通過一系列方式方法，全面掌握該改擴(kuò)建公路工程的失穩(wěn)地質(zhì)狀況，然后根據(jù)現(xiàn)有經(jīng)驗進(jìn)行全面驗算和計算，并根據(jù)公路工程邊溝尺寸和方式，結(jié)合滲透、蒸發(fā)、儲水等性能，即可實現(xiàn)對原道路集水坑的全面填平。除此之外，為避免雨水滲透到路基中對公路路基結(jié)構(gòu)造成侵蝕，和減少對邊溝造成的沖刷，可采用實心六棱磚來砌筑邊溝。除此之外，還要將邊溝外側(cè)的長度從2m減少為1m，在減少占地面積的基礎(chǔ)上，降低工程量。同時，在進(jìn)行水埝設(shè)計施工中，可通過混凝土預(yù)制砌塊來代替舊公路的土質(zhì)水埝，長度控制在15cm左右，略高出地表20～25cm，埋置到地下20cm。同時還要在公路道路的過道和涵洞相互結(jié)合的位置，合理設(shè)置泄水槽，進(jìn)一步緩解積水現(xiàn)象，根據(jù)公路工程實際情況合理設(shè)置泄水槽間距，控制在40m左右即可，以確保公路路面上的積水能順利排出［4］。3)為提升改擴(kuò)建公路路基路面設(shè)計的優(yōu)化效果，要積極參考原公路路面設(shè)計經(jīng)驗，而針對超高路段，在左側(cè)可采用縫隙式建設(shè)方法。我國對改擴(kuò)建公路路基路面設(shè)計優(yōu)化的研究還不夠深入，和發(fā)達(dá)國家相比，還存在較大差距。我國很多優(yōu)化方法和理念，普遍借助國外設(shè)計經(jīng)驗來進(jìn)行設(shè)計，并結(jié)合目前我國改擴(kuò)建公路工程的實際情況和相關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，就可以大幅度提升公路路面排水結(jié)構(gòu)的實用性，而且外觀比較優(yōu)美，比較符合目前我國改擴(kuò)建公路路基路面設(shè)計的要求。

4.3優(yōu)化路床、臺背和特殊地基處理

和新建公路工程相比，改擴(kuò)建公路路基路面對路床、臺背、特殊地基處理有更高的要求，其設(shè)計效果，對改擴(kuò)建后公路工程的總體質(zhì)量和使用壽命有非常嚴(yán)重的影響。因此，在具體改擴(kuò)建公路工程路基路面設(shè)計中，需要同時從以下幾個方面入手。1)就案例工程而言，多數(shù)路段為填方工程，需要通過借土的方法來進(jìn)行路基填補(bǔ)，為提高填筑的效果，可選擇土粉細(xì)砂混合細(xì)粒土進(jìn)行填筑。在填筑前還要對填筑料進(jìn)行合理測試，如果填筑料的CBR值和路床施工設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)不相符，并和《公路路基設(shè)計規(guī)范》(JTGD30－2015)中的內(nèi)容不符，就需要重新選擇填筑料，避免在施工時避免發(fā)生壓實不均的問題，而影響改擴(kuò)建公路路基路面的施工質(zhì)量。因此，需要根據(jù)公路工程實際需求，選擇與之相適的填筑材料。就該公路工程而言，路基路床設(shè)計中所采用的石灰水泥土的比例為1∶6∶90，以提升施工的性能，改善填筑質(zhì)量［5］。在具體回填時，可以采用結(jié)合料進(jìn)行填筑，并根據(jù)土樣的實際測試數(shù)據(jù)，以實現(xiàn)對路基路床的合理優(yōu)化處理，具體做法是:采用6%的水泥土，提升公路路基路面整體構(gòu)造的實際承載力和強(qiáng)度，同時，填筑厚度不能低于20cm，填筑完7～10d后，再進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度檢測，確保強(qiáng)度達(dá)到0.4MPa以上時，才能進(jìn)行下一道工序施工。2)在進(jìn)行公路橋梁橋頭路基和涵洞過道臺后設(shè)計時，設(shè)計方案中回填土材料的透水性應(yīng)達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，通過此種設(shè)計方法，不但可以大幅度提升施工速度，而且還能提升橋頭路基和涵洞過道臺的總體強(qiáng)度，從而達(dá)到降低附加應(yīng)力的作用。同時，為有效提升改擴(kuò)建公路路基路面的設(shè)計優(yōu)化效果，可采用土工格柵加石灰土進(jìn)行加固，應(yīng)用實例表明，此種方法具有很強(qiáng)的應(yīng)用效果，值得大范圍推廣應(yīng)用［6］。3)從結(jié)構(gòu)物這一角度而言，在進(jìn)行改擴(kuò)建公路路基路面設(shè)計中，要選擇科學(xué)合理的處理措施，并根據(jù)一系列相應(yīng)的數(shù)據(jù)和地質(zhì)勘探資料，對設(shè)計方案進(jìn)行全面優(yōu)化和處理。具體做法為:先對換填層進(jìn)行全面優(yōu)化，然后通過墊層法來提升路基路面改擴(kuò)建效果。如果采用傳統(tǒng)的設(shè)計方法，需要根據(jù)原公路工程的設(shè)計經(jīng)驗和方案，對CFG樁復(fù)合地基進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)整，通過這一方法，可有效提升設(shè)計效果，提升改擴(kuò)建工程路基路面的總體施工質(zhì)量，如果發(fā)現(xiàn)CFG樁存在偏差或者質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，則要進(jìn)行全面修整，確保CFG樁全部換過飽和黏性土層。同時，還要將改擴(kuò)建公路通道的地基改為碎石墊層，大量應(yīng)用實例表明，通常此種設(shè)計優(yōu)化方法，既能有效保證施工質(zhì)量，而且還能節(jié)約施工時間，提升施工速度，具有良好的應(yīng)用效果。

4.4優(yōu)化縱斷面線形設(shè)計

在進(jìn)行改擴(kuò)建工程縱斷面線形設(shè)計時，需要著重考慮兩個方面的內(nèi)容，其一是縱坡，在該公路改擴(kuò)建過程中，等級系數(shù)和安全度都比較高，因此，有一些縱坡難以滿足改擴(kuò)建的實際需求，此時，就需要對縱坡進(jìn)行合理調(diào)整，在滿足實際施工要求基礎(chǔ)上，盡量減少工程量［7］;其二，在縱斷面線性設(shè)計時，需要著重重視豎曲線的設(shè)計，則在道路改造時，還需要對一些半徑和長度難以達(dá)到改造豎曲線要求的情況，來進(jìn)行重新設(shè)計，在滿足改建需求的前提上，采用較大的豎曲線長度和半徑，以確保公路工程改建的安全性和效率。

5結(jié)束語

綜上所述，本文結(jié)合實際案例，分析了改擴(kuò)建公路路基路面設(shè)計優(yōu)化措施，分析結(jié)果表明，無論是從公路路基路面質(zhì)量自身而言，還是經(jīng)濟(jì)發(fā)展意義而言，在改擴(kuò)建過程中，都需要通過適當(dāng)?shù)膬?yōu)化措施來提升設(shè)計方案，促使改擴(kuò)建公路可以在原公路工程的基礎(chǔ)上進(jìn)行施工，以提升地區(qū)交通需求，在滿足實際需求的基礎(chǔ)上，降低施工成本和實際占地面積，以達(dá)到加強(qiáng)和其他道路之間的協(xié)調(diào)性。具體而言可以從優(yōu)化路面結(jié)構(gòu)、優(yōu)化路基路面排水功能、優(yōu)化路床、臺背和特殊地基處理、優(yōu)化縱斷面線形設(shè)計等方面入手，以期合理解決道路改擴(kuò)建當(dāng)中的一些問題。

參考文獻(xiàn):

［1］王生寶．改擴(kuò)建公路路基路面設(shè)計優(yōu)化措施分析［J］．中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2018，26(12):86－87．

［2］王浩東．公路路基路面設(shè)計中軟基的處理技術(shù)分析［J］．科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2018，8(14):89－90．

［3］王欣，王亞東．淺談改擴(kuò)建公路路基路面設(shè)計優(yōu)化措施［J］．綠色環(huán)保建材，2018，5(4):117，120

作者：郜鵬飛 單位：山西路翔交通科技咨詢有限公司