改擴建公路路基路面設(shè)計優(yōu)化措施

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摘要：結(jié)合工程實例，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：改擴建；公路路基；路面；設(shè)計；優(yōu)化措施

1路基路面設(shè)計優(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)定性達到要求，才能確保路面結(jié)構(gòu)性能達到要求。路基只有具備了較高的強度，才能更好地應(yīng)對車輛的反復(fù)碾壓，同時也能夠具備較強的抗變形能力。公路項目在長期受到外力的影響之下，為了防止其出現(xiàn)嚴重變形的問題，不僅僅需要路基具備較高的強度，整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性也需要達到要求，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重。因此，在進行路基結(jié)構(gòu)部分施工的過程中，應(yīng)該充分考慮到各個方面的因素，選擇合適的施工方案。在進行路基結(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)嚴重的變形問題，這就需要結(jié)合該地區(qū)的實際情況來選擇合適的施工方案，嚴格控制施工質(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

某省級公路項目中的改擴建路段的總長度為7.91km，該公路對于當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展起到了一定的促進作用，是當?shù)胤浅Ｖ匾慕煌ɑA(chǔ)設(shè)施。隨著時展，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)了嚴重的病害問題，并且道路擁堵現(xiàn)象十分嚴重。為了能夠緩解交通運行壓力，提升交通運行順暢性，就需要進行路面的擴建施工，全面提升其交通運行能力。

2.2改擴建公路路基路面設(shè)計中的問題

（1）未全面考慮道路線形在公路改擴建施工過程中，需要進行全面的勘測之后才能開始設(shè)計施工，但是在當前的改造施工中，卻沒有充分考慮到交通量的具體情況，在進行道路寬度規(guī)劃設(shè)計中，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?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重的沉降差問題，對于工程的質(zhì)量和施工進度存在較為嚴重的負面影響。（3）未充分利用原有公路在公路改擴建施工階段，原有道路就會停止使用。很多施工單位在進行改擴建施工的過程中，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建施工工程，無論是施工還是養(yǎng)護環(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)計方案進行。本次工程中通過使用瀝青穩(wěn)定碎石實現(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，護欄采用的是波形梁護欄的結(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準來確定。（1）為了能夠全面提升本省級公路項目的通行能力以及服務(wù)水平，需要進行結(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，隔離護欄采用的是新西蘭護欄，其寬度設(shè)定為0.57m，同時將護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）本次省級道路改擴建施工在我國的某平原地區(qū)中進行，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，縱向水流不能及時排出去，嚴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。同時為了有效防止在道路使用過程中存在有嚴重雨水沖刷以及雨水進入路基的情況，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)計的過程中，從當前的工程實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)計方案經(jīng)過了優(yōu)化設(shè)計可以滿足當?shù)亟煌ㄟ\行的需要，同時也是考慮到國外先進經(jīng)驗之后所確定的，目前我國的排水系統(tǒng)外觀較好且具備較強的實用性，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，不會存在漏水的問題，所以需要按照原設(shè)計來進行施工。

3.3優(yōu)化路床、臺背和特殊地基處理

（1）本省級公路改擴建施工項目位于平原地帶，整個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粒土與土粉細砂。在施工開始之前，對于施工材料進行詳細的檢查，發(fā)現(xiàn)填料的CBR值遠不能達到工程的要求，同時在施工的過程中也存在壓實性不足與壓實困難等情況，造成了現(xiàn)場施工遠未達到試驗中的技術(shù)要求，所以需要進行填料性能的改善。原設(shè)計方案中使用的是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)實際需要來進一步處理結(jié)合料，取土來進行性能的測試，本次工程中采用的優(yōu)化方案是使用6%的水泥土進行施工，可以大大提升路基強度與路面承載性，同時將兩層厚度設(shè)定為18cm[5]。（2）橋頭路基結(jié)構(gòu)部分的處理，當前的設(shè)計方案中主要選擇的是透水性較強的材料來進行回填施工，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)計方案中路基采用的是CFG樁形式，這種樁體結(jié)構(gòu)在進行養(yǎng)護維護的過程中需要較長的時間才能完成，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，在進行方案優(yōu)化過程中，需要從以下幾個方面進行：首先需要檢測工程中的換填墊層性能，應(yīng)用墊層法來進行施工，此時按照原設(shè)計方案中，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，并且需要進行中心補樁，嚴控樁體長度參數(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)濟效益。

4結(jié)語

綜上所述，當前我國很多地區(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)難以滿足當前我國經(jīng)濟發(fā)展的需要，這就需要進行改擴建施工。在改擴建施工階段，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?shù)亟煌ㄟ\行的需要，為我國交通事業(yè)的發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻：

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

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

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

[4]陳亞強.改擴建公路路基路面設(shè)計優(yōu)化措施分析[J].科學技術(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)計院