擴建公路路基路面設計優(yōu)化措施
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摘要：結合某公路改擴建項目實際情況，在介紹項目現(xiàn)狀與改擴建內(nèi)容及要求的基礎上，對其路基和路面設計及優(yōu)化進行深入分析，提出設計中需遵循的基本原則和相應的優(yōu)化措施，最后經(jīng)實踐驗證了該項目所用路基路面設計及優(yōu)化方法的合理性與可行性，可為相關人員提供參考。
0引言
如今，為滿足日益增長的交通出行與運輸需求，很多地區(qū)都在積極開展公路改擴建。在公路改擴建項目中，路基路面設計與優(yōu)化是決定改擴建后公路質量及服務水平的關鍵環(huán)節(jié)。因此，為確保公路的改擴建達到預期的目的和效果，有必要結合項目實際情況，深入探究其路基和路面的設計，采用適宜的設計與優(yōu)化方法，保證最終的設計質量，進而為后續(xù)的項目施工奠定良好基礎。
1工程概況
某公路改擴建路段總長77.77km，原為三級公路，已服役較長時間，建設標準低，路況很差，因路段在當?shù)芈肪W(wǎng)中占據(jù)重要地位，交通量逐年增加，為適應交通需求，需提高公路的技術標準。對于低等級公路的改擴建工程，路基路面工程在工程總造價中占比較高，設計人員需對相關設計引起足夠的重視，通過多方案綜合對比，選出最佳的方案。通過改擴建使該公路從三級公路變?yōu)槎壒罚凑兆畲笙薅壤门f路的基本原則進行加寬改建，主要加寬方式為利用舊路進行單側或兩側加寬，部分路段因地形難以滿足二級公路線形要求，采用分離新建方式。既有公路存在主要問題是建設標準低，部分沿山脊線分布路段平均行駛速度不超過30km/h，存在大量回頭曲線、小半徑曲線及直角彎，不利于行車安全。舊路路基的寬度在6.0~12.0m范圍內(nèi)，6.0m寬部分占比較大，可以達到66.7%，其他基本均為8.5m寬，12.0m寬部分的占比只有0.8%。填料以風化碎礫石土及風化砂為主，因路基填高相對較低，加之排水不暢，所以每逢春融都會出現(xiàn)不同程度的翻漿。舊路路面狀況如表1所示。
2路基路面設計優(yōu)化
2.1一般路基設計
路基設計要以舊路使用狀況現(xiàn)場調(diào)查為基礎，對自然環(huán)境、地質條件和后續(xù)施工養(yǎng)護等各方面因素進行全面考慮。此次改擴建將路中心線標高直接作為路基設計標高，在填方路基段中，邊坡的坡率按照1∶1.5控制，并在坡腳處設置寬度為2m的護坡道，兼作綠化帶，進行景觀設計。對于挖方路塹，為了保證邊坡穩(wěn)定，同時盡可能減少邊坡防護工程量、降低投資，對于土質邊坡坡率按照1∶1.5進行控制；對于強風化巖石，其坡率按照1∶1控制；對于弱風化巖石，其坡率則按照1∶0.5控制，此外在邊溝外側設置寬度為2m的碎落臺，以增加挖方路段橫斷面，減少落石對行車的干擾。
2.2土源與筑路材料確定
按照就地取材和因地制宜的基本原則，在嚴格執(zhí)行當?shù)丨h(huán)保政策的前提下，以沿線土質與地形為依據(jù)，為盡可能節(jié)省占地并減少由于施工對環(huán)境造成的影響及破壞，最大限度利用各類資源，減少工程成本，對部分路基采用煤矸石進行填筑，而其他路基的填筑除了使用挖方材料，還在路線范圍之外的取土場進行集中取土，沿線共設置15個取土場。
2.3不良地質段與特殊路基設計
根據(jù)沿線范圍內(nèi)不良地質產(chǎn)生原因、分布范圍與特性，需采用針對性措施加以處理。由于該段淤泥層深度相對較淺，所以可采用換填的方法進行處理，先將路基范圍內(nèi)分布的淤泥完全挖除，然后采用有良好透水性的材料進行換填，如開山碎石土與煤矸石等，這樣能防止毛細水上升，使路基保持穩(wěn)定；若淤泥段被水浸泡，應先進行抽水，然后清除淤泥，再使用中粗砂進行回填[2]。對舊路段的路基應在開挖后重新進行回填和碾壓，從舊路基挖除的土方按照1/2利用。若發(fā)現(xiàn)翻漿路段，應將其全部挖除。若舊路基的底部軟彈，應在清除這部分土體后使用中粗砂或者是風化石進行換填，再將其碾壓密實。對于處在舊路邊溝處的路基，應做好淤泥的清除，然后采用中粗砂或者風化石進行換填。在有沖溝存在的段落，應先在沖溝的底部填筑中粗砂，再采用碾壓設備進行碾壓，經(jīng)碾壓達到初步密實后進行逐層填土和分層碾壓。在路槽以下按照40cm的深度實施換填，將路槽的底部排壓至密實狀態(tài)后，使用風化石、煤矸石或中粗砂等填料進行回填[3]。
2.4路基排水與防護設計
路基必須有良好排水系統(tǒng)，及時排除對路基或路面有影響的地表水及地下水，使路基和路面均處于穩(wěn)定狀態(tài)，避免路面積水對正常行車造成影響。在路基范圍內(nèi)，水通過各類排水設施排除到路基范圍以外，如截水溝、邊溝與排水溝，在挖方段，其路基兩側都應進行邊溝的設置，其上、下口的寬度分別采用240cm和60cm，高度為60cm；在填方段，如果其路基底部的橫縱坡有很大變化，則要進行排水溝的設置，其具體尺寸以流量為依據(jù)確定，一般采用梯形斷面，上、下口寬度和邊溝相同，均為240cm和60cm，高度也為60cm；在挖方段，其路基邊坡的上邊緣如果有很大橫坡，則應做好截水溝的設置，其斷面尺寸大小以流量為依據(jù)確定，一般也采用梯形斷面，上、下口寬度與邊溝、排水溝均相同，均為240cm和60cm，高度也為60cm[4]。另外，在邊溝和縱坡相對較大，容易受到?jīng)_刷作用的排水溝及截水溝中，還應使用漿砌片石予以有效防護，如采用漿砌片石砌筑矩形斷面的邊溝。當路段中有排水情況較差的構造物時，可通過迂回排水來解決，也可通過設置泄洪通道來排水?？紤]到土質抵抗沖刷作用的能力很差，故在設計中還要做好邊坡防護。對于填高小于4.0m的邊坡，設計采用植被防護措施加以防護；對于填高超過4.0m的邊坡，設計采用三維網(wǎng)植草的方式加以防護；若填方路基被水侵蝕，則建議采用漿砌片石進行滿鋪。在挖方段，若挖方為黏土，則對于高度在2.0m以內(nèi)的路塹邊坡，可通過自然植草方式加以防護；對于高度超過2.0m的路塹邊坡，需采用預制塊加以防護，并在塊內(nèi)進行植草；對于石質路塹邊坡，需根據(jù)巖石實際風化程度，對邊坡的坡度予以適當放緩，以盡可能減少對邊坡造成的沖刷，使路基邊坡處在穩(wěn)定狀態(tài)[5]。
2.5路面設計
路面設計要以交通量及其組成為依據(jù)，結合公路的技術等級和材料等因素綜合進行[6]。通過對路段交通量的科學預測，并根據(jù)沿線范圍內(nèi)的地質條件和水文地質情況開展路面設計，此次路面設計采用水泥混凝土路面，其面層厚度為24cm，上、下基層分別采用6%水泥穩(wěn)定碎石和5%水泥穩(wěn)定碎石，厚度分別為18cm和20cm，其中，上基層采用中粗砂+50%碎石的方案，而下基層采用風化砂礫+25%碎石的方案[7]。在潮濕段，還需采用中粗砂設置一層厚度為30cm的墊層[8]。
3結語
綜上所述，現(xiàn)在有很多公路工程都面臨不同程度的改擴建，為了使改擴建得以順利實施，并達到預期的效果和目的，做好路基路面設計及優(yōu)化十分重要。目前，該路段改擴建施工已經(jīng)完成，改擴建完成效果達到預期，本公路改擴建所用路基路面設計及優(yōu)化方法值得類似公路改擴建工程參考借鑒。
參考文獻：
[1]田原.改擴建公路路基路面設計優(yōu)化措施分析[J].工程建設與設計，2020（21）：121-122，130.
[2]吳瓊.改擴建公路路基路面設計優(yōu)化措施分析[J].工程建設與設計，2020（19）：141-142.
[3]夏艷梅.關于改擴建公路路基路面設計的優(yōu)化措施[J].黑龍江交通科技，2020（4）：28-29.
[4]涂定君，于翠芳.改擴建公路路基路面設計優(yōu)化措施分析[J].交通世界，2019（26）：61-62.
[5]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（4）：117.
[6]高鵬，郭黎黎.改擴建公路路基路面設計優(yōu)化措施分析[J].黑龍江交通科技，2017（12）：63-64.
[7]陳亞強.改擴建公路路基路面設計優(yōu)化措施分析[J].黑龍江科技信息，2017（15）：224.
[8]王崢，蘇斌.淺談改擴建公路路基路面設計中常見問題及解決措施[J].低碳世界，2017（11）：219-220.
作者:高博 單位:河北銳馳交通工程咨詢有限公司