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改扩建公路路基路面设计优化措施分析

2020-03-05吴琼

工程建设与设计 2020年19期
关键词:交通量公路工程路基

吴琼

(衡水市公路勘测设计所,河北 衡水 053000)

1 引言

在我国前期经济建设中,由于各类因素的影响使交通公路在早期设计规划方面预留空间不足。当前,部分地区公路满足不了需求,已开始阻碍经济的发展。在此背景下改扩建原有公路路基,提升公路交通服务能力已成为当地施工单位的重要任务。在公路交通改扩建设计中,除应关注早期设计理念及周边环境外,还应注重不断创新,以保证公路交通领域能够为经济发展提供高效服务。

2 改扩建公路路基路面设计优化的必要性

路基路面作为公路的关键性结构,其施工质量的好坏直接影响公路工程的整体质量。在路基路面施工中,路基质量的稳定性直接影响路面结构的承载能力,只有做好路基水载力的设计,才能够使其承载车辆的反复碾压,路面的抗变形能力也才能相应增强。在一些特殊路段,由于外界环境以及地质条件的影响,路基路面需具备高强度抗压能力,才能保证其不会发生变形。所以,在进行路基路面设计环节中,应对车辆承载载荷、外部环境侵蚀以及所有可能影响路基稳定的因素进行考虑,最终选择科学合理的设计方案,并在施工过程中保证工程施工质量,路基路面设计优化的相关措施才能得以落实,公路工程的质量也才会有所提高【1】。

3 改扩建公路路基路面设计中存在的问题

由于受一些因素的影响,在改扩建公路路基路面设计中仍然存在一些问题。具体问题是:(1)公路的改扩建过程未根据道路实际交通量进行改建。原有交通道路的扩建多是原有道路无法满足当前交通量进行的改建,但是,设计人员并未重视实际交通量或对交通量的预估不足,最终导致道路改扩建设计脱离原有扩建要求,公路建成后依旧无法解决相应问题。(2)新旧路基拼接设计上存在问题。衔接是公路基面改扩建过程中的常见问题,如果处理不当,不仅会导致改建后的公路出现裂缝,还会造成新旧路基沉降,进而整个公路工程质量受到影响。(3)原有公路路基的利用问题。在当前环保节能的大环境下,如何利用原有公路路基,降低原材料使用,缩短改扩建工期,降低公路路基路面施工成本也是当前设计环节面临的重要问题【2】。

4 改扩建公路路基路面设计优化措施

改扩建公路的最终目的是缓解公路车辆拥挤,提升公路现有交通量和车辆行驶舒适感。上文阐述了影响改扩建公路路基设计的因素,那么如何克服和规避以上问题,实现改扩建路基设计环节的优化呢?经验认为,主要从以下3 方面入手。

4.1 线性指标的设计优化

首先要考虑的是纵坡,由于改扩建后的公路工程的安全等级要高于原有交通道路等级,所以在进行此类设计过程中,应在保证施工改造要求的前提下,重点考虑不增加原有施工量,尽量减少对纵坡的调整。对于路面半径和长度都无法满足要求的竖曲线,则需重新计算路面相关数据。需要注意的是要尽量选择较大竖曲线长度和半径,使改建后的道路更具安全性。

4.2 充分考虑公路路基的加宽衔接

改扩建公路的加宽衔接作为路基设计的重点环节,不仅决定整个公路工程的工期,更关乎施工质量的优劣。如果此环节处理不好,轻则出现道路裂缝,重则影响桥梁等其他工程的衔接。路基加宽施工,依据加宽方式的不同,分为单侧路基加宽与双侧路基加宽。根据工程情况与周边环境实际特点,为保证新旧路基的衔接成功,主要有以下优化措施:

1)对扩建路基的处理方式进行优化,原有路基在反复经车辆高负荷碾压情况下,多存在路基沉降现象,但新路基由于未出现沉降,造成二者存在差距。针对此类问题,如不进行妥善处理,很容易造成纵向裂缝。对此,在路基设计上,可采用换填、夯实、轻质填料以及排水固结等方式。特别是在地下水丰富区域,应在路基下层铺设防水性能材料。还应在地基夯实阶段,严格按照相关设计规范进行,以满足道路改建要求,避免因新旧路基沉降造成的差距【3】。

2)处理好开挖台阶,将陈旧路基挖成台阶状,能使新旧路基更好地进行衔接。具体施工过程:可将开挖台阶宽度降低适宜尺寸,部分工段遇特殊情况,也应按照设计规定进行或将其挖成内倾斜坡。将老旧路基挖成台阶状,能够增加新老路基的衔接性,其工程质量也能得到有效提升。

3)控制夯实碾压过程,为加快新建路基沉淀速度,在实际施工过程中,可采用冲击碾压法,进一步提升新路基夯实度。此外,还可进行分层夯实、预压土施工等加快路基沉降的施工方案。实际施工过程中,还应定期观察,待路基沉降稳定后再进行下步施工,以确保公路工程整体质量。

4.3 提升原有公路利用率

在改扩建公路施工过程中,很重要的一点就是要对原有道路进行充分的利用。在改建道路时,改造的成本很高,所以,我们在公路扩建过程中,要对原有的道路进行充分的利用,以降低成本。针对不同材质的道路,利用的方法也有所不同。对于沥青道路,我们可以采取冷再生技术;而对于混凝土路面,我们可以将原有的路面敲碎然后再利用冷再生技术,从而降低整体改扩建工程的成本。具体措施包括:

1)在原有陈旧公路路面扩建时,部分路面结构与质量相对稳定,原有施工材料也符合当下相关标准,在进行实地检测后,就可对原有改扩建路面进行重复使用,而不是丢弃不用。在施工设计细节上,还应考虑新旧路基衔接问题,杜绝和避免新老路基搭接后出现裂缝。如果在实际施工过程中,路基路面表面较为完整,或带有轻微裂缝情况,在进行相关标准检测后,可对轻微裂缝进行补强处理。补强过程多为利用原有道路基础上的结构补强,同时,道路补强不应破坏原有道路结构,只是在原有道路基础上进行补强,才能实现增强原有道路的作用。

2)在道路的改扩建过程中,对结构破坏严重的路面全部弃用。在道路改扩建的过程中,我们会遇到这样的情况,因为自然因素和汽车的负荷作用,有些路面的结构已经被严重破坏,出现了很多的裂痕,已不能再对旧路面进行补强。在这样的情况下,对于这些旧路面,我们就要废弃,不再对它加以利用,而是要按照道路的改扩建要求对路面进行全新的设计【4】。

5 结语

综上所述,随着我国经济的不断发展,交通量的不断增加,公路的改扩建已经迫在眉睫。但是,我国现有道路扩建技术还不够成熟,也没有成熟的经验,导致道路在改扩建过程中出现了很多问题。本文从旧道路的利用、路基的加宽拼接、线形设计等方面提出了问题并给出了相应的解决方案,以期能够提高改扩建公路路基路面工程的施工质量。

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