改擴建公路路基路面設計優(yōu)化措施

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摘要:公路路基路面施工質量對社會經濟的發(fā)展有非常重要的意義，我國公路建設受到歷史局限因素的影響，很多技術方案、管理理念等還不成熟。特別在交通運輸整體規(guī)劃和施工建設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前經濟發(fā)展要求的公路路段進行全面擴建。但公路路基路面設計優(yōu)化具有很強的系統(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量的重要性，才能最大限度提升擴建公路路基路面施工質量，以提升改擴建工程的使用壽命，促使公路交通事業(yè)持續(xù)發(fā)展。

關鍵詞:公路交通;公路路基路面設計;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，我國社會經濟快速發(fā)展，對公路工程施工建設質量提出了更高的要求，傳統(tǒng)老舊的公路路面上存在嚴重的裂縫、車轍、塌陷等質量通病，嚴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，很多單位通過改擴建的方法來進行處理。通過多年的探索和創(chuàng)新，這項施工技術愈發(fā)先進，為我國公路事業(yè)的持續(xù)發(fā)展做出了重大貢獻。因此，本文結合理論實踐，對改擴建公路路基路面設計優(yōu)化措施做了如下分析，希望對相關單位有一定幫助。

1改擴建公路工程概況

和新建公路工程相比，改擴建公路工程更加復雜，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、地質水文情況、公路四周經濟發(fā)展等內容。以某改擴建公路工程為例，改擴建路段為某區(qū)域全長8.45km的省級公路，屬于當地交通主干道，負擔該區(qū)域出行和交通運輸任務。近年來，該區(qū)域社會經濟不斷發(fā)展，該公路在交通運輸方面和人員出行方面都難以滿足實際需求，由于長時間的超負荷運行，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行改建施工。

2優(yōu)化改擴建公路路基路面設計的意義

2.1提升公路路面建設和橋涵工程聯結質量

“要想富，先修路”這一理念完美地詮釋了公路建設和社會經濟發(fā)展的聯系，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對當地社會經濟發(fā)展的重要性。而在改擴建公路施工建設中，路面路基設計是重中之重也是核心環(huán)節(jié)，通過采用先進的設計理念和應用先進設計技術，可有效提升改擴建工程路基路面施工質量，加強路基路面和橋涵工程聯結的總體質量和效果［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也是核心，是公路工程相關功能和作用能順利發(fā)揮的基礎保障，公路工程路基路面施工質量主要體現在以下幾個方面:①路基自身的強度，②路基整體穩(wěn)定性。其中路基的強度是衡量大負荷車流量和公路運輸量的前提條件，只有路基強度在滿足設計標準的基礎上，才能確保公路在使用中不被破壞，而如果路基強度不足，就會大幅度降低公路的承載力，則會導致路基局部被破壞，從而發(fā)生一系列質量問題。就上述案例工程而言，原公路工程經常發(fā)生局部塌陷、路面破損的問題，也是導致該公路上頻繁發(fā)生交通事故的主要原因。通過合理的方法優(yōu)化公路路基路面設計，可大幅度提升路基的自身強度，在滿足運輸承載力的基礎上，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)域的水文地質條件也不盡相同，很難從根本上避免公路使用中因地質不良而發(fā)生公路被破壞的現象。水文地質可能會導致公路路基發(fā)生不均勻沉降，長時間的應用，不均勻的沉降可能導致路基的整體穩(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為經濟發(fā)展提供交通保障

改擴建公路路基路面施工質量對后期公路使用的安全性和整體質量穩(wěn)定性有直接影響，此時就需要對設計方案進行全面優(yōu)化處理，以提升路基自身強度和整體結構的穩(wěn)定性，以最大限度上確保公路路基路施工能滿足設計標準，從而為當地社會經濟的發(fā)展提供基礎保障。

3改擴建公路路基路面設計中存在的問題

3.1公路道路線性考慮不全面

在改擴建公路路基路面設計中，各項設計內容需要按照預測交通量來進行合理設計，但在具體改擴建設計過程中，很多單位并沒有充分考慮實際的交通量，導致很多公路道路的寬度并沒有達到預期設計要求，難以發(fā)揮出應有的價值和作用。同時，還有的設計單位為追求設計進度，并沒有充分考慮當時的交通量和道路擴建的實際需求，導致公路工程改擴建以后頻繁發(fā)生各種問題，這一點也是目前改擴建公路路基路面設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

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

3.3不能對原道路進行充分利用

在公路路基路面改擴建設計中，還存在一個問題，就是不能對原來的公路道路進行充分利用，很多情況下，改擴建施工方為降低工作量，要求設計方在改擴建工程設計時，盡量降低改擴建量，使得原來的道路并不能進行充分利用，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建的造價成本。

4改擴建公路路基路面設計優(yōu)化措施

4.1優(yōu)化路面結構

針對目前改擴建公路的建設和養(yǎng)護現狀，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，路面結構的基本構成為:6cm的中粒式瀝青混凝土+4cm的細粒式瀝青混合料。其中改性瀝青AC－13C為細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了ATB－25瀝青穩(wěn)定性碎石，這種路面結構的主要特性是具有很強的力學過渡性和穩(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的設計方案和計劃進行實施，才能從根本上確保改擴建公路路基路面的總體質量，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

該改擴建公路為雙向兩車道，而改擴建完成后為雙向四車道，設定的行車速度為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，需要科學合理地優(yōu)化路基路面排水功能，才能進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建公路工程的總體服務水平和車輛通行能力，就必須進行全面優(yōu)化處理。首先要適當提升公路路基的寬度，直到達到30cm左右，并設定相應的隔帶護欄，護欄的實際寬度則要控制在0.57m，嚴禁把臨時停車區(qū)設置在道路兩側，而護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，全面掌握該改擴建公路工程的失穩(wěn)地質狀況，然后根據現有經驗進行全面驗算和計算，并根據公路工程邊溝尺寸和方式，結合滲透、蒸發(fā)、儲水等性能，即可實現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構造成侵蝕，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，還要將邊溝外側的長度從2m減少為1m，在減少占地面積的基礎上，降低工程量。同時，在進行水埝設計施工中，可通過混凝土預制砌塊來代替舊公路的土質水埝，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合的位置，合理設置泄水槽，進一步緩解積水現象，根據公路工程實際情況合理設置泄水槽間距，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)為提升改擴建公路路基路面設計的優(yōu)化效果，要積極參考原公路路面設計經驗，而針對超高路段，在左側可采用縫隙式建設方法。我國對改擴建公路路基路面設計優(yōu)化的研究還不夠深入，和發(fā)達國家相比，還存在較大差距。我國很多優(yōu)化方法和理念，普遍借助國外設計經驗來進行設計，并結合目前我國改擴建公路工程的實際情況和相關規(guī)范及標準，就可以大幅度提升公路路面排水結構的實用性，而且外觀比較優(yōu)美，比較符合目前我國改擴建公路路基路面設計的要求。

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，其設計效果，對改擴建后公路工程的總體質量和使用壽命有非常嚴重的影響。因此，在具體改擴建公路工程路基路面設計中，需要同時從以下幾個方面入手。1)就案例工程而言，多數路段為填方工程，需要通過借土的方法來進行路基填補，為提高填筑的效果，可選擇土粉細砂混合細粒土進行填筑。在填筑前還要對填筑料進行合理測試，如果填筑料的CBR值和路床施工設計標準不相符，并和《公路路基設計規(guī)范》(JTGD30－2015)中的內容不符，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，而影響改擴建公路路基路面的施工質量。因此，需要根據公路工程實際需求，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，改善填筑質量［5］。在具體回填時，可以采用結合料進行填筑，并根據土樣的實際測試數據，以實現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造的實際承載力和強度，同時，填筑厚度不能低于20cm，填筑完7～10d后，再進行無側限抗壓強度檢測，確保強度達到0.4MPa以上時，才能進行下一道工序施工。2)在進行公路橋梁橋頭路基和涵洞過道臺后設計時，設計方案中回填土材料的透水性應達到設計標準，通過此種設計方法，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度，從而達到降低附加應力的作用。同時，為有效提升改擴建公路路基路面的設計優(yōu)化效果，可采用土工格柵加石灰土進行加固，應用實例表明，此種方法具有很強的應用效果，值得大范圍推廣應用［6］。3)從結構物這一角度而言，在進行改擴建公路路基路面設計中，要選擇科學合理的處理措施，并根據一系列相應的數據和地質勘探資料，對設計方案進行全面優(yōu)化和處理。具體做法為:先對換填層進行全面優(yōu)化，然后通過墊層法來提升路基路面改擴建效果。如果采用傳統(tǒng)的設計方法，需要根據原公路工程的設計經驗和方案，對CFG樁復合地基進行進一步調整，通過這一方法，可有效提升設計效果，提升改擴建工程路基路面的總體施工質量，如果發(fā)現CFG樁存在偏差或者質量不達標，則要進行全面修整，確保CFG樁全部換過飽和黏性土層。同時，還要將改擴建公路通道的地基改為碎石墊層，大量應用實例表明，通常此種設計優(yōu)化方法，既能有效保證施工質量，而且還能節(jié)約施工時間，提升施工速度，具有良好的應用效果。

4.4優(yōu)化縱斷面線形設計

在進行改擴建工程縱斷面線形設計時，需要著重考慮兩個方面的內容，其一是縱坡，在該公路改擴建過程中，等級系數和安全度都比較高，因此，有一些縱坡難以滿足改擴建的實際需求，此時，就需要對縱坡進行合理調整，在滿足實際施工要求基礎上，盡量減少工程量［7］;其二，在縱斷面線性設計時，需要著重重視豎曲線的設計，則在道路改造時，還需要對一些半徑和長度難以達到改造豎曲線要求的情況，來進行重新設計，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結束語

綜上所述，本文結合實際案例，分析了改擴建公路路基路面設計優(yōu)化措施，分析結果表明，無論是從公路路基路面質量自身而言，還是經濟發(fā)展意義而言，在改擴建過程中，都需要通過適當的優(yōu)化措施來提升設計方案，促使改擴建公路可以在原公路工程的基礎上進行施工，以提升地區(qū)交通需求，在滿足實際需求的基礎上，降低施工成本和實際占地面積，以達到加強和其他道路之間的協調性。具體而言可以從優(yōu)化路面結構、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)化縱斷面線形設計等方面入手，以期合理解決道路改擴建當中的一些問題。

參考文獻:

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

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

［3］王欣，王亞東．淺談改擴建公路路基路面設計優(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