改擴建公路路基路面設(shè)計優(yōu)化措施分析

程文靜

（山東交通職業(yè)學(xué)院 山東 濰坊 261000）

摘 要：由于交通運輸行業(yè)的運輸量不斷增加，導(dǎo)致公路交通的車流量不斷增加，增加了交通的承載壓力，按照原有的交通承載力而進行施工設(shè)計的道路已經(jīng)不能滿足當(dāng)前公路的實際需求。因此，需要對其進行改擴建，針對于這個問題來說，本文對改擴建公路路基路面設(shè)計的優(yōu)化措施進行了分析，從而全面提出了公路路基和公路路面施工的質(zhì)量控制措施。

關(guān)鍵詞：改擴建省級公路；路基路面；優(yōu)化措施

1.工程概況

某改擴建省級公路長為7.91km，在當(dāng)?shù)氐缆废到y(tǒng)中占有十分重要的地位，是當(dāng)?shù)厝藗兂鲂兄匾牡缆?。由于車輛的增多，出現(xiàn)了道路擁擠、道路路面磨損的現(xiàn)象。為了更加有效的應(yīng)對其快速增長的交通壓力，緩解目前的交通公路的現(xiàn)狀，全面提升交通行駛的安全性，最有效的方法就是對原有的道路擴建，進行改進技術(shù)。

2.優(yōu)化路基路面設(shè)計的意義

對于公路工程建設(shè)來說，路基是關(guān)鍵構(gòu)體，因為路基是路面建設(shè)的基礎(chǔ)以及橋涵工程聯(lián)接不可缺少的重要紐帶。只有堅固穩(wěn)定的路基，才能支撐穩(wěn)固的路面。路基必須具有足夠的強度，在行車荷載的反復(fù)作用下，路基才有抵抗變形及破壞的能力。在外力作用下，為避免路基產(chǎn)生超過允許范圍的變形，不僅要求路基具備足夠的強度，同時還必須具備很好的整體穩(wěn)定性。尤其在一些工程地質(zhì)不良的地區(qū)，路基極易發(fā)生各種破壞現(xiàn)象，因此在修建路基時，要特別注意可能導(dǎo)致原地面發(fā)生不平衡狀態(tài)的因素。因此為了避免路基結(jié)構(gòu)在行車荷載及自然因素作用下發(fā)生整體失穩(wěn)，從而導(dǎo)致不允許的變形或破壞，必須因地制宜地采取一定的措施來確保路基整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。另外，路基的強度與穩(wěn)定性，會對路面的結(jié)構(gòu)及厚度的確定產(chǎn)生直接影響。

3.優(yōu)化路基路面設(shè)計的措施

3.1優(yōu)化路面結(jié)構(gòu)

改擴建省級公路無論從建設(shè)方面還是養(yǎng)護方面而言，路面結(jié)構(gòu)均需保持一致，下面是此工程的路面結(jié)構(gòu)構(gòu)成：4cm的細粒式瀝青混合料和6cm的中粒式瀝青混凝土，其中，細粒式瀝青混合料采用改性瀝青AC-13C，中粒式瀝青混凝土采用AC-20C，下面層為10cm的ATB-25瀝青穩(wěn)定碎石，封層為乳化瀝青改性稀漿，基層選用36cm的4%～5%水泥穩(wěn)定碎石，底基層選擇18cm的3%～4%水泥穩(wěn)定碎石，透層及粘層根據(jù)已有的設(shè)計計劃進行。ATB-25瀝青穩(wěn)定碎石選取的厚度為10cm，從抗裂有效性的角度而言，與厚度為8cm的材質(zhì)比起來，該厚度在穩(wěn)定性和力學(xué)過渡性方面，均有更好的優(yōu)勢。此外憑借瀝青穩(wěn)定碎石完成半剛性結(jié)構(gòu)和柔性結(jié)構(gòu)兩者之間的過渡，其力學(xué)性能更趨穩(wěn)定。

3.2優(yōu)化路基路面排水功能

此改擴建省級公路原為雙向倆車道，改建后為雙向四車道，行車速度設(shè)定為120km/h，路基全寬為28m，中央分隔帶寬度為3m，護欄選用波形梁護欄，路緣帶的寬度為2×0.75m，行車道的寬度為2×（2×3.75）m，臨時停車帶寬度為2×3.5m，路肩寬度為2×0.75m。

（1）為加強該改擴建省級公路的通行能力及服務(wù)水平，需要優(yōu)化此工程。第一步就是將路基加寬至29m，改用新西蘭的隔帶護欄，將護欄寬度控制在0.57m，兩側(cè)不設(shè)置臨時停車區(qū)，護坡道的寬度為1.5m。另外，主線橋梁及路基的中央分隔帶擁有相同的高度，主線橋梁的構(gòu)造和路基橫斷面保持一致。

（2）該改擴建省級公路地處平原地區(qū)，針對路基路面排水不易的問題進行優(yōu)化。綜合考慮當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)水文情況發(fā)現(xiàn)，縱向水流不易排出改擴建省級公路的范圍，經(jīng)過計算，可憑借增大邊溝尺寸的方法，將儲水、蒸發(fā)及滲透等性能結(jié)合在一起，撤消原設(shè)計中該段落的集水坑。同時，為避免雨水沖刷邊溝和進入路基，在邊溝底端及外側(cè)砌筑混凝土空心六棱磚，在邊溝內(nèi)測砌筑實心六棱磚。此外，為節(jié)省占地面積，將此部分的邊溝外側(cè)用地從2 m變?yōu)? m，并選用混凝土預(yù)制塊來取代土質(zhì)擋水埝，預(yù)制塊長度為15cm，超出地表20cm，地下埋置20cm。將泄水槽設(shè)置到涵洞及過道，從而可以減少積水問題的出現(xiàn)，同時將泄水槽的間距控制在40m，泄水槽使用不平衡的開口設(shè)計。根據(jù)最初的設(shè)計，路面邊側(cè)設(shè)置有碎石盲溝，然而盲溝并不能很好地解決路面內(nèi)積水的問題，導(dǎo)致施工質(zhì)量不易保證，在優(yōu)化過程中，取消碎石盲溝的設(shè)置。

（3）在進行優(yōu)化的過程中，根據(jù)以往的工程設(shè)計經(jīng)驗，位于超高段左側(cè)路段的左部常采用縫隙式的建設(shè)，即通過橫向排水管將水引流至泄水槽。原設(shè)計及優(yōu)化后的設(shè)計都能滿足規(guī)范要求及改擴建省級公路運行規(guī)定，然而優(yōu)化方式是根據(jù)國外經(jīng)驗設(shè)計的，現(xiàn)在我國逐步采用的排水結(jié)構(gòu)外型美觀、實用，且擁有很好的排水功能，同時硬聚氯乙烯波紋管也能夠在市場上直接買到，長度足夠且接口幾乎沒有縫隙，不會產(chǎn)生漏水，施工極易進行，因此采用原設(shè)計。

3.3優(yōu)化路床、臺背和特殊地基處理

（1）該改擴建省級公路地處平原地區(qū)，整條線路挖方路段不多，大部分路段屬于填方，填補路基的基本措施是通過借土，其中填料主要為細粒土和土粉細砂。通過對樣品的測試，填料的CBR值達不到路床標準，不能滿足《公路路基設(shè)計要求》JTGD30-2015的相關(guān)要求，同時施工過程中由于有壓實不均勻問題及壓實困難現(xiàn)象的存在，導(dǎo)致現(xiàn)場施工情況與室內(nèi)試驗存在很大的落差，因此必須改善路床填料的特性。原設(shè)計在路床上使用的是比例為2：6：92的石灰水泥土，在考慮路基填料土質(zhì)及施工簡單的基礎(chǔ)上，需選用一種結(jié)合料進行處理，根據(jù)取土樣的測試數(shù)據(jù)，此次路床處理的優(yōu)化方案選用6%的水泥土，從而加強路基的強度及路面構(gòu)造的承載水平，并將兩層厚度控制在18cm，材料的7天無側(cè)限抗壓強度為0.4 MPa。

（2）對于涵洞過道臺后及橋頭路基處理，已有的設(shè)計方案為使用透水性能較好的材料實施回填，這種方法能有效地提高施工速度，然而為了能夠達到降低附加應(yīng)力的同時，還能加強整體強度，選擇使用土工格柵加石灰土的優(yōu)化措施，可以帶來很好的處治效果。

（3）針對結(jié)構(gòu)物而言，原設(shè)計地基處理的途徑是CFG樁，但是此種樁型的養(yǎng)生期相對較長，從而導(dǎo)致工期延長，此外提高工程質(zhì)量十分不易。根據(jù)有關(guān)地勘數(shù)據(jù)以及施工方和監(jiān)理旁站得到的數(shù)據(jù)，確定優(yōu)化步驟如下：首先檢測換填墊層，優(yōu)化方法為使用墊層法，假如不采用此種方式，根據(jù)原來的設(shè)計，將CFG樁復(fù)合地基調(diào)整為碎石樁的型號，想要全面提高施工質(zhì)量，需要考慮原樁網(wǎng)，并給中心進行補樁，控制補樁的樁長需要全面穿透軟弱的飽和粘性土層，施工質(zhì)量很難保證，同時將通道地基設(shè)置調(diào)整為碎石墊層。憑借此優(yōu)化方案，在有效保證質(zhì)量的同時，還可以減少工程進行的時間，提高施工的速率。

總而言之，憑借關(guān)鍵的、有針對性的優(yōu)化方案，全線路基在原設(shè)計的基礎(chǔ)之上，在滿足原基本需求的前提下，路面得到了全面的改善，從而實現(xiàn)了減少占地、節(jié)約取土及降低造價的目的。本工程的實施為同類型工程路基路面的優(yōu)化設(shè)計提供了很好的參考價值。

參考文獻：

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