改擴建公路路面設(shè)計優(yōu)化措施

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一、改擴建公路的概況和分析

改擴建公路相比新建公路，對工程技術(shù)的要求更加復(fù)雜，需要結(jié)合多個方面進行綜合考慮，需要分析公路自身的特點，周圍環(huán)境，地質(zhì)情況，公路四周經(jīng)濟發(fā)展情況等。比如說，以改擴建某條公路為例，全程需改擴建的路段為8.5km，屬于省級二級公路，設(shè)計速度60km/h,同時也是當?shù)氐某鞘兄鞲傻溃饕撠?zé)了這個區(qū)域的主要出行和交通任務(wù)。因舊路損壞嚴重，通行能力不能滿足現(xiàn)階段使用要求。現(xiàn)擬將其升級為一級公路，設(shè)計速度80km/h。隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，公路在交通運輸及居民出行上都無法滿足實際的要求，因此長時間投入運用的公路都是超負荷運行，路面都會出現(xiàn)不同程度的車轍、擁包、龜裂、網(wǎng)裂、路基塌陷等問題，要緩解交通壓力，就要為當?shù)鼐用裉峁└颖憬菘焖俚耐ㄐ蟹绞?，因此需對此條路線進行改擴建處理。

二、改擴建公路路基路面設(shè)計優(yōu)化的意義

1.提高公路路面建設(shè)和橋涵工程聯(lián)結(jié)的質(zhì)量

公路建設(shè)與我國社會經(jīng)濟發(fā)展密切相關(guān)，我國城市的發(fā)展歷程，都離不開公路和交通運輸?shù)陌l(fā)展，這也驗證了公路交通建設(shè)對當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展的影響和重要性。改擴建公路施工過程中，路面路基的設(shè)計是核心的技術(shù)關(guān)鍵，通過利用先進的設(shè)計理念和設(shè)計技術(shù)，提高改擴建公路的路面工程質(zhì)量，也有利于提高公路路面建設(shè)和橋涵工程聯(lián)結(jié)的質(zhì)量。

2.延長公路的使用年限

路基路面是公路施工的核心內(nèi)容，同時也是公路使用功能和作用的保障和基礎(chǔ)，公路路基路面施工質(zhì)量表現(xiàn)在路基強度和路基穩(wěn)定性兩個方面。路基強度主要負責(zé)大負荷車流量以及公路運輸量，路基強度滿足要求后，才能在大流量的交通運輸中保證公路使用安全，不會受到破壞，如果路基的強度較差，則也導(dǎo)致公路承載能力的下降，導(dǎo)致路基局部遭到極大的破壞，引發(fā)嚴重的質(zhì)量問題。就本次研究工程來說，原公路已經(jīng)出現(xiàn)了塌陷、損壞等情況，也因此極易引發(fā)交通事故，通過合理的設(shè)計優(yōu)化，能夠提高公路的強度，不僅能夠滿足交通運輸?shù)某休d力，也能延長公路投入使用的壽命。

3.能夠保證車輛行駛的安全性

公路長時間使用后，極易受到外界因素和干擾，路基會發(fā)生變形等情況，需要采取有效的保障措施提高公路路基的穩(wěn)定性。我國國土面積較大，因此不同地區(qū)也有不同的地質(zhì)條件，很難杜絕影響公路使用的地質(zhì)欠佳的情況。水文地質(zhì)會引發(fā)公路路基出現(xiàn)不均勻沉降，長時間應(yīng)用后，這種不均勻的沉降會影響路基的整體穩(wěn)定性。對公路實施路基路面的優(yōu)化設(shè)計之后，能夠解決不均勻沉降對公路路面的影響，提高車輛在公路行駛的安全性。

4.保證交通安全促進經(jīng)濟發(fā)展

改擴建公路路基路面的施工質(zhì)量也直接影響公路投入使用后的安全和穩(wěn)定性，因此通過對路基路面設(shè)計優(yōu)化處理后，能夠提高路基的強度和整體穩(wěn)定性，滿足公路路基施工滿足要求，也為當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展提供保障和支持。

三、改擴建公路路基路面設(shè)計優(yōu)化存在的問題分析

1.公路道路建設(shè)規(guī)模與標準考慮不夠周到

在改擴建公路路基路面設(shè)計工作中，各種設(shè)計內(nèi)容都要參考舊路設(shè)計時評估的交通量，結(jié)合當前的實際交通量及規(guī)劃遠景來進行優(yōu)化設(shè)計，在改擴建的設(shè)計中，許多相關(guān)單位未能評估實際的交通量，導(dǎo)致很多道路的技術(shù)指標沒有達到設(shè)計的要求，導(dǎo)致道路改擴建后沒有發(fā)揮其價值和作用。很多設(shè)計單位，為了趕設(shè)計進度，不僅沒有考慮公路的實際交通量，也沒有滿足改擴建公路的施工要求，公路改建完成后經(jīng)常發(fā)生各種問題，從而影響公路的后續(xù)使用。

2.新舊路基加寬拼接處理欠妥

在公路工程路面改擴建的過程中，新道路和舊道路的加寬設(shè)計是這個工程的重點內(nèi)容。根據(jù)大量實踐經(jīng)驗可知，新舊路基的加寬拼接質(zhì)量對公路路基路面改擴建質(zhì)量有直接影響。

3.未能對原道路進行合理的利用

在公路路基路面的改擴建設(shè)計工作中，還存在一個非常嚴重的問題就是無法針對原公路進行合理的、充分的利用，很多情況下，改擴建施工都是盡量降低工作量，因此要求設(shè)計人員在進行設(shè)計工作時，盡可能降低工程量，導(dǎo)致原有的道路未能得到合理的應(yīng)用，甚至很多道路最終被棄置不用，提高了改擴建公路的建設(shè)成本。

四、改擴建公路路基路面設(shè)計優(yōu)化的舉措

1.要注意優(yōu)化路面結(jié)構(gòu)

根據(jù)目前改擴建公路的建設(shè)和養(yǎng)護情況，要提高公路的使用壽命和行駛車輛、行人的安全，就要保持公路路基路面的一致性，針對本次列舉的案例來說，路面結(jié)構(gòu)的構(gòu)成為：4cm厚AC-13細粒式改性瀝青混凝土+6cm厚中粒式普通瀝青混凝土+10cm厚粗粒式ATB-25瀝青穩(wěn)定碎石（主要功能為提高道路的力學(xué)過渡性和穩(wěn)定性）+1cm厚改性乳化瀝青封層+40cm厚5%水泥穩(wěn)定碎石基層（分兩層攤鋪）+4%水泥穩(wěn)定碎石底基層。40cm厚5%水泥穩(wěn)定碎石基層頂部設(shè)普通乳化瀝青透層，各瀝青面層間設(shè)改性乳化瀝青粘層。公路的各結(jié)構(gòu)層（面層、基層、底基層、透、封、粘層）都要按照設(shè)計要求及相應(yīng)施工技術(shù)規(guī)范、規(guī)程施工，從而保證改擴建公路的整體質(zhì)量，延長使用壽命和穩(wěn)定性。

2.優(yōu)化路基路面的排水能力

本次舉例的公路原標準為二級公路，設(shè)計速度60km/h。路基寬度為12m。改擴建后標準為一級公路，設(shè)計速度80km/h。路基寬度為25.5m，標準橫斷面圖見圖2。圖2新路標準橫斷面圖（一級）公路在實際運行的過程中，經(jīng)常受到雨水的影響，路面長時間積水會對路基造成侵蝕，制定合理的排水方法，也是提高公路使用壽命的手段之一。第一，要提高改擴建公路的服務(wù)水平和車輛通行能力。第二，積極解決公路排水問題。根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)進行公路的全面計算，了解公路的邊溝尺寸，分析蒸發(fā)、儲水等情況，將原公路的集水坑填平。要避免雨水對公路造成侵蝕，就要降低對邊溝的沖刷力度，可選用C30混凝土預(yù)制塊設(shè)計邊溝。并且在公路道路的邊溝和涵洞結(jié)合的位置設(shè)置急流槽，緩解道路積水的問題。第三，不斷提高改擴建公路路基路面設(shè)計優(yōu)化效果，結(jié)合原公路的設(shè)計經(jīng)驗，對超高路段可用縫隙式設(shè)計方案。目前，我國在改擴建公路路基路面設(shè)計優(yōu)化方面的研究較少，對發(fā)達國家相比有很大的差距，我國需要不斷優(yōu)化設(shè)計理念和手段，通過吸取國外的優(yōu)秀經(jīng)驗，根據(jù)我國公路的實際情況和標準，提高公路使用和排水的功能性，也能保證公路建設(shè)的美觀度。

3.針對路床、臺背和特殊地基進行設(shè)計優(yōu)化處理

改擴建公路相比新建公路，對路床、臺背和特殊地基的施工要求更高，尤其是設(shè)計效果會對改擴建公路的總體質(zhì)量造成極大的影響。第一，針對本文舉例工程來說，大多數(shù)都是填方工程，因此需要采取借土法來進行路基的填補工作，要保證填筑的效果，就要選擇滿足《公路路基設(shè)計規(guī)范》與《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》要求的土來實施填筑。在施工前，要評估填筑料是否符合標準，如果不符合則要重新選擇合適的填筑料，以免不合適的填筑料使用后出現(xiàn)壓實不均的情況，影響公路的整體質(zhì)量。要結(jié)合公路的實際需求，選擇合適的填筑料。在回填的時候，選用結(jié)合料填筑，根據(jù)土樣的檢測數(shù)據(jù)來對路基和路床進行優(yōu)化處理。第二，在實施橋梁橋頭路基以及涵洞過道的設(shè)計中，設(shè)計方案選擇的材料要保證透水性達到要求，從而提高施工的進程，也能保證橋頭路基和涵洞臺背的承載能力，抵抗外部的壓力，減少不均勻沉降。要提高改擴建公路路基路面的設(shè)計優(yōu)化的效果，還可以用土工格柵結(jié)合水穩(wěn)砂礫進行進一步加固處理，這種手段已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到實際施工中。

五、結(jié)語

隨著我國社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展和進步，對我國城市的公路工程的施工質(zhì)量也提出更高的要求，一些傳統(tǒng)的、老舊的路面上有很嚴重的裂縫，出現(xiàn)了路面坍塌，嚴重影響了公路的質(zhì)量，不利于過路車輛的行駛安全。我國公路建設(shè)中受到很多因素的限制，很多技術(shù)方案還有管理理念發(fā)展都不太成熟，尤其是在交通運輸規(guī)劃以及施工建設(shè)方面還有很大的發(fā)展空間，公路路基路面的設(shè)計優(yōu)化工作需要設(shè)計人員有很強的系統(tǒng)性和綜合性，從這兩方面入手設(shè)計，能夠有效提高公路路基路面的施工質(zhì)量，延長擴建路面的使用壽命，促進我國交通事業(yè)的發(fā)展。

作者：劉偉彬 單位：內(nèi)蒙古北方時代設(shè)計研究院股份有限公司