改擴(kuò)建公路路基路面設(shè)計(jì)優(yōu)化措施

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摘要：結(jié)合工程實(shí)例，首先指出該工程存在的問題，包括道路線形問題、新舊路基的加寬拼接設(shè)計(jì)不合理以及未充分利用原有公路等，在此基礎(chǔ)上，提出了針對性的優(yōu)化措施，包括做好路面結(jié)構(gòu)優(yōu)化、路基路面排水功能優(yōu)化以及路床、臺背和特殊地基處理等，以提高工程的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：改擴(kuò)建；公路路基；路面；設(shè)計(jì)；優(yōu)化措施

1路基路面設(shè)計(jì)優(yōu)化的意義

路基是公路非常重要的結(jié)構(gòu)，這是由于路基是路面承載基礎(chǔ)，也是與橋涵等工程聯(lián)系的重要紐帶。只有路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性達(dá)到要求，才能確保路面結(jié)構(gòu)性能達(dá)到要求。路基只有具備了較高的強(qiáng)度，才能更好地應(yīng)對車輛的反復(fù)碾壓，同時(shí)也能夠具備較強(qiáng)的抗變形能力。公路項(xiàng)目在長期受到外力的影響之下，為了防止其出現(xiàn)嚴(yán)重變形的問題，不僅僅需要路基具備較高的強(qiáng)度，整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性也需要達(dá)到要求，特別是在我國的一些地質(zhì)條件比較復(fù)雜的地區(qū)中，路基損壞程度比較嚴(yán)重。因此，在進(jìn)行路基結(jié)構(gòu)部分施工的過程中，應(yīng)該充分考慮到各個(gè)方面的因素，選擇合適的施工方案。在進(jìn)行路基結(jié)構(gòu)施工的過程中，要全面分析車輛載荷的影響，自然環(huán)境的侵蝕可能造成的路基穩(wěn)定性不足，也會導(dǎo)致出現(xiàn)嚴(yán)重的變形問題，這就需要結(jié)合該地區(qū)的實(shí)際情況來選擇合適的施工方案，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量以提升其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性[1]。

2工程概況及存在的問題

2.1工程概況

某省級公路項(xiàng)目中的改擴(kuò)建路段的總長度為7.91km，該公路對于當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展起到了一定的促進(jìn)作用，是當(dāng)?shù)胤浅Ｖ匾慕煌ɑA(chǔ)設(shè)施。隨著時(shí)展，該道路上行駛的車輛數(shù)量在持續(xù)增加，很多路段都出現(xiàn)了嚴(yán)重的病害問題，并且道路擁堵現(xiàn)象十分嚴(yán)重。為了能夠緩解交通運(yùn)行壓力，提升交通運(yùn)行順暢性，就需要進(jìn)行路面的擴(kuò)建施工，全面提升其交通運(yùn)行能力。

2.2改擴(kuò)建公路路基路面設(shè)計(jì)中的問題

（1）未全面考慮道路線形在公路改擴(kuò)建施工過程中，需要進(jìn)行全面的勘測之后才能開始設(shè)計(jì)施工，但是在當(dāng)前的改造施工中，卻沒有充分考慮到交通量的具體情況，在進(jìn)行道路寬度規(guī)劃設(shè)計(jì)中，存在判斷失誤的問題，導(dǎo)致公路無法滿足交通通行的需要。（2）未合理處理新舊路基的加寬拼接在公路改擴(kuò)建施工的過程中，舊路基的加寬施工存在較高的難度，而該部分結(jié)構(gòu)對于工程的性能存在直接的影響，一旦存在處理不當(dāng)?shù)那闆r，就會導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)出現(xiàn)縱向縫隙現(xiàn)象。而在實(shí)際改建過程中，這種問題極為普遍，從而造成了新舊路基存在嚴(yán)重的沉降差問題，對于工程的質(zhì)量和施工進(jìn)度存在較為嚴(yán)重的負(fù)面影響。（3）未充分利用原有公路在公路改擴(kuò)建施工階段，原有道路就會停止使用。很多施工單位在進(jìn)行改擴(kuò)建施工的過程中，沒有合理利用原道路，從而增加了施工成本。

3路基路面設(shè)計(jì)的優(yōu)化措施

3.1優(yōu)化路面結(jié)構(gòu)

對于該省級公路的改擴(kuò)建施工工程，無論是施工還是養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)，路面結(jié)構(gòu)必須要保持一致性，其結(jié)構(gòu)為：4cm的細(xì)粒式瀝青混合料和6cm的中粒式瀝青混凝土，前者使用改性瀝青AC—13，后者采用AC—20C，下面層使用的是厚度為10cm的ATB—25瀝青穩(wěn)定碎石，路面基層則應(yīng)用的是厚度為36cm的4%~5%水泥穩(wěn)定碎石，底基層也應(yīng)用的是水泥穩(wěn)定碎石材料，但是厚度為18cm，透層與黏層都按照工程的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行。本次工程中通過使用瀝青穩(wěn)定碎石實(shí)現(xiàn)半剛性結(jié)構(gòu)與柔性結(jié)構(gòu)之間的過渡，可以提升力學(xué)的穩(wěn)定性[3]。

3.2優(yōu)化路基路面排水功能

本次工程中的改擴(kuò)建施工之后，道路變?yōu)殡p向四車道，車道數(shù)量增加一倍，設(shè)計(jì)最高行駛速度為120km/h，路基寬度尺寸為28m，中央隔離帶寬度為3m，護(hù)欄采用的是波形梁護(hù)欄的結(jié)構(gòu)形式，其他的結(jié)構(gòu)部分均按照道路行駛的安全標(biāo)準(zhǔn)來確定。（1）為了能夠全面提升本省級公路項(xiàng)目的通行能力以及服務(wù)水平，需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)性能的優(yōu)化配置。首先需要將路基寬度的尺寸增加到29m，隔離護(hù)欄采用的是新西蘭護(hù)欄，其寬度設(shè)定為0.57m，同時(shí)將護(hù)坡道路的寬度尺寸設(shè)定為1.5m。此外，主線橋梁與路基中央隔離帶部分應(yīng)該設(shè)定為相同的高度尺寸，主線結(jié)構(gòu)與路基橫斷面尺寸應(yīng)該相同。（2）本次省級道路改擴(kuò)建施工在我國的某平原地區(qū)中進(jìn)行，經(jīng)過地質(zhì)勘察分析，該地區(qū)的路面排水性能比較差。綜合分析了該地區(qū)的水文狀況之后，縱向水流不能及時(shí)排出去，嚴(yán)重影響了公路的性能。經(jīng)過技術(shù)人員全面了解之后，決定增加邊溝尺寸。同時(shí)為了有效防止在道路使用過程中存在有嚴(yán)重雨水沖刷以及雨水進(jìn)入路基的情況，應(yīng)該在邊溝底端與外側(cè)結(jié)構(gòu)中砌筑混凝土空心磚。此外，為了節(jié)約占地面積，應(yīng)該將邊溝外側(cè)從20m縮減為1m，同時(shí)需要應(yīng)用混凝土預(yù)制塊的結(jié)構(gòu)來替代擋水埝。泄水槽通常都需要布置在涵洞與過道結(jié)構(gòu)，從而可以防止出現(xiàn)積水問題，并且需要將該結(jié)構(gòu)的間隔設(shè)定在40m，并且要設(shè)置不平衡開口。從設(shè)計(jì)方案中確定，路面邊側(cè)應(yīng)該根據(jù)需要來設(shè)置碎石盲溝，但是并不能完全消除積水的問題，所以導(dǎo)致了工程質(zhì)量出現(xiàn)問題，在優(yōu)化設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)該取消盲溝結(jié)構(gòu)[4]。（3）在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的過程中，從當(dāng)前的工程實(shí)際情況分析可以確定，在超高段左側(cè)路段應(yīng)用縫隙式，也就是通過橫向排水系統(tǒng)將積水直接引入到泄水槽中。原設(shè)計(jì)方案經(jīng)過了優(yōu)化設(shè)計(jì)可以滿足當(dāng)?shù)亟煌ㄟ\(yùn)行的需要，同時(shí)也是考慮到國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)之后所確定的，目前我國的排水系統(tǒng)外觀較好且具備較強(qiáng)的實(shí)用性，排水效果非常好，通過聚氯乙烯波紋管來制作排水基礎(chǔ)設(shè)施，密封性較強(qiáng)，不會存在漏水的問題，所以需要按照原設(shè)計(jì)來進(jìn)行施工。

3.3優(yōu)化路床、臺背和特殊地基處理

（1）本省級公路改擴(kuò)建施工項(xiàng)目位于平原地帶，整個(gè)線路挖方施工的部分比較多，很多部分都采用的是填方路段，對于路基結(jié)構(gòu)部分的填土主要使用借土的方式，填料全部使用的是細(xì)粒土與土粉細(xì)砂。在施工開始之前，對于施工材料進(jìn)行詳細(xì)的檢查，發(fā)現(xiàn)填料的CBR值遠(yuǎn)不能達(dá)到工程的要求，同時(shí)在施工的過程中也存在壓實(shí)性不足與壓實(shí)困難等情況，造成了現(xiàn)場施工遠(yuǎn)未達(dá)到試驗(yàn)中的技術(shù)要求，所以需要進(jìn)行填料性能的改善。原設(shè)計(jì)方案中使用的是2∶6∶92的石灰水泥土材料，在綜合分析了填料性能的基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)際需要來進(jìn)一步處理結(jié)合料，取土來進(jìn)行性能的測試，本次工程中采用的優(yōu)化方案是使用6%的水泥土進(jìn)行施工，可以大大提升路基強(qiáng)度與路面承載性，同時(shí)將兩層厚度設(shè)定為18cm[5]。（2）橋頭路基結(jié)構(gòu)部分的處理，當(dāng)前的設(shè)計(jì)方案中主要選擇的是透水性較強(qiáng)的材料來進(jìn)行回填施工，這種方法可以全面提升施工速度，但是為了降低附加應(yīng)力，還應(yīng)該全面提升結(jié)構(gòu)強(qiáng)度性能，應(yīng)用的是土工格柵與石灰土結(jié)合的方式，具備較好的效果。（3）對于結(jié)構(gòu)物來說，原設(shè)計(jì)方案中路基采用的是CFG樁形式，這種樁體結(jié)構(gòu)在進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維護(hù)的過程中需要較長的時(shí)間才能完成，而工程質(zhì)量的控制也存在較高的難度。從相應(yīng)的地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)中可以確定，在進(jìn)行方案優(yōu)化過程中，需要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：首先需要檢測工程中的換填墊層性能，應(yīng)用墊層法來進(jìn)行施工，此時(shí)按照原設(shè)計(jì)方案中，將CFG樁直接改變成為碎石樁的型號，從而可以全面提升工程的質(zhì)量水平，并且需要進(jìn)行中心補(bǔ)樁，嚴(yán)控樁體長度參數(shù)，需要全部穿透軟弱飽和層與黏性土層，工程質(zhì)量無法提升，因此，需要將通道地基改變?yōu)樗槭瘔|層的結(jié)構(gòu)形式。經(jīng)過了該優(yōu)化處理之后，工程質(zhì)量得到提升、施工速度較快，具備較高的經(jīng)濟(jì)效益。

4結(jié)語

綜上所述，當(dāng)前我國很多地區(qū)所使用的公路基礎(chǔ)設(shè)施都是在幾十年前所建設(shè)的，已經(jīng)難以滿足當(dāng)前我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，這就需要進(jìn)行改擴(kuò)建施工。在改擴(kuò)建施工階段，應(yīng)該采取路基優(yōu)化方案，大大改善路基的綜合性能，滿足當(dāng)?shù)亟煌ㄟ\(yùn)行的需要，為我國交通事業(yè)的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]高鵬，郭黎黎.改擴(kuò)建公路路基路面設(shè)計(jì)優(yōu)化措施分析[J].黑龍江交通科技，2017，40（12）：63-64.

[2]陳亞強(qiáng).改擴(kuò)建公路路基路面設(shè)計(jì)優(yōu)化措施分析[J].黑龍江科技信息，2017（15）：224.

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

[4]陳亞強(qiáng).改擴(kuò)建公路路基路面設(shè)計(jì)優(yōu)化措施分析[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2017（15）：224.

作者：涂定君 于翠芳 單位：南昌市公路勘察設(shè)計(jì)院