高速公路擴(kuò)建工程路基路面設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)分析

張成相

摘 要：在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的早期，交通建設(shè)首要是解決制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸問題，在已經(jīng)建成使用的高速公路中，大多數(shù)采用的是雙向四車道。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，早期建設(shè)的高速公路相當(dāng)一部分已不能適應(yīng)交通量增長(zhǎng)和社會(huì)發(fā)展的要求，迫切需要擴(kuò)大道路通行能力。通過對(duì)高速公路擴(kuò)建工程中路基路面設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析，以提高公路建設(shè)質(zhì)量，促進(jìn)交通業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高速公路擴(kuò)建 路基路面設(shè)計(jì) 關(guān)鍵技術(shù)

中圖分類號(hào)：U416 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）08（c）-0033-02

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)高速公路的建設(shè)十分迅速，截至2016年底，我國(guó)高速公路通車?yán)锍桃淹黄?3萬km。然而在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的早期，受到建設(shè)時(shí)期社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的制約，在已經(jīng)建成使用的高速公路中，大多數(shù)采用的是雙向四車道。隨著經(jīng)濟(jì)整體結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)化穩(wěn)健發(fā)展期，早期建設(shè)的高速公路相當(dāng)一部分已不能適應(yīng)交通量增長(zhǎng)和社會(huì)發(fā)展的要求，迫切需要擴(kuò)大道路通行能力。江蘇省滬寧高速公路擴(kuò)建之后，相序完成了南京機(jī)場(chǎng)高速、江廣高速等擴(kuò)建工程，京滬高速江蘇段及錫宜高速等擴(kuò)建也進(jìn)入工程可行性研究，基于江蘇省省內(nèi)高速公路擴(kuò)建工程，本文對(duì)擴(kuò)建工程中路基路面設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)、重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行分析研究，以供之后的高速公路擴(kuò)建工程參考。

1 原有公路路基路面調(diào)查、檢測(cè)

高速公路擴(kuò)建設(shè)計(jì)需建立在對(duì)原有公路進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查以及必要的檢測(cè)的基礎(chǔ)上，原有公路的現(xiàn)狀反映出擴(kuò)建工作需要處理的重難點(diǎn)，后期通過有針對(duì)性的設(shè)計(jì)，才能保證在充分利用原有道路路基路面的基礎(chǔ)上，消除原有道路存在的質(zhì)量病害。路基調(diào)查內(nèi)容主要包括路肩、邊溝清潔情況、路肩損壞情況、邊坡坍塌水毀沖溝情況、路基沉降、排水系統(tǒng)淤塞情況。路面檢測(cè)內(nèi)容主要包括路面破損、路面車轍、路面平整度、路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及探底雷達(dá)。

2 路基拼寬設(shè)計(jì)

2.1 一般路基拼寬設(shè)計(jì)

當(dāng)新老路基進(jìn)行拼寬銜接時(shí)，首要考慮新老路基的協(xié)調(diào)變形，先清除路基邊坡松散的表土，通過開挖臺(tái)階、在臺(tái)階處設(shè)置鋼塑格柵等土工材料來增加路基拼接的接觸面，強(qiáng)化新老路基的銜接。為了減少新建路基填土自身的變形，應(yīng)優(yōu)先選用符合規(guī)范要求的填料，對(duì)需要改良的填料通過摻灰等方式進(jìn)行處理，并在現(xiàn)有規(guī)范要求壓實(shí)度的基礎(chǔ)上，提高填土的壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)，鑒于路床的壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)為96%，在此基礎(chǔ)上提高施工上較難實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)中可以考慮適當(dāng)提高上路堤填土的壓實(shí)度，同時(shí)嚴(yán)格控制最小壓實(shí)厚度，以減小路基填土自身變形量。

2.2 特殊路基拼寬處理設(shè)計(jì)

在軟土地基進(jìn)行路基拼寬時(shí)，原有路基在通車數(shù)年后已基本完成地基固結(jié)沉降，隨著拼寬路基附加荷載的影響，老路基將產(chǎn)生一定的附加沉降，新建路基未進(jìn)行軟土地基處理的情況下沉降量較老路基沉降量要大得多，過大的差異沉降將導(dǎo)致拼接路基出現(xiàn)縱向裂縫，最終導(dǎo)致路面開裂、路基失穩(wěn)等一系列不良現(xiàn)象。

軟土地基路基拼接設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)拼寬路基軟土地基處理，為盡量減少拼接路基荷載對(duì)老路基的影響，避免新老路基之間出現(xiàn)較大的差異沉降，保證軟土路基處理設(shè)計(jì)的針對(duì)性、合理性、經(jīng)濟(jì)性，須收集原有高速公路特殊路基處理竣工圖，針對(duì)原有路基不同的地基處理方案，結(jié)合地質(zhì)條件，填土高度，路段特征等因素選用經(jīng)濟(jì)、合理的處理方案，有效控制新老路基的總沉降量、新老路基之間的差異沉降、原有路基與拓寬路基的路拱橫坡度的工后增大值。

（1）原有軟基埋深深厚，地基處理采用剛性樁復(fù)合地基處理路段，拓寬后地基優(yōu)先考慮采用剛性樁復(fù)合地基進(jìn)行處理。

（2）原有軟基埋深較厚，地基處理采用固結(jié)排水法或水泥土攪拌樁處理，拓寬后地基應(yīng)綜合比選，選擇剛性樁復(fù)合地基、水泥土攪拌樁復(fù)合地基，或者采用輕質(zhì)路基填料。

（3）對(duì)于淺層軟土，優(yōu)先考慮淺層置換這種簡(jiǎn)單易行、質(zhì)量容易保證的方案。

3 路面設(shè)計(jì)

3.1 老路改造方案

老路面改造方案應(yīng)盡可能利用原有路面，老路面的結(jié)構(gòu)層組合盡可能與新路面相協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)新老基層和瀝青面層的同步施工。同時(shí)擴(kuò)建工程的實(shí)施是對(duì)老路面進(jìn)行改善的大好時(shí)機(jī)，通過對(duì)老路面進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹亟?，可以提高路面承載能力，消除老路面中存在的質(zhì)量問題。

對(duì)于老路面的評(píng)價(jià)采用單項(xiàng)指標(biāo)和總體指標(biāo)的雙控指標(biāo)。單項(xiàng)指標(biāo)為彎沉和雷達(dá)檢測(cè)結(jié)果，對(duì)彎沉超標(biāo)或雷達(dá)檢測(cè)脫空的富水層和空洞區(qū)須銑刨重鋪到有問題的層位?？傮w指標(biāo)利用高速公路路面綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體RCQI，在彎沉檢測(cè)或雷達(dá)檢測(cè)的基礎(chǔ)上，對(duì)于RCQI等級(jí)為優(yōu)的段落結(jié)合路線縱斷面設(shè)計(jì)，面層病害局部處理后直接利用；對(duì)于RCQI等級(jí)為良的段落銑刨上面層后，局部處理后加鋪新路面；對(duì)于RCQI等級(jí)為中的段落銑刨上中面層；對(duì)于RCQI等級(jí)為次、差的段落，路面面層全部銑刨，基層局部處理或挖除重鋪。

3.2 拼寬路面設(shè)計(jì)

擴(kuò)建后高速公路外側(cè)兩車道主要行駛大型貨車，路面設(shè)計(jì)應(yīng)考慮分車道設(shè)計(jì)，滬寧高速公路擴(kuò)建時(shí)考慮外側(cè)兩車道路面結(jié)構(gòu)承擔(dān)90%貨車交通量，在此基礎(chǔ)上計(jì)算分析路面組合結(jié)構(gòu)及厚度。路面拼接時(shí)先將老路路面銑刨成臺(tái)階狀，臺(tái)階寬度25～30cm，在拼接基層的頂面沿路線縱向鋪設(shè)玻纖聚酯布以防止反射裂縫的產(chǎn)生。路面基層拼接開挖位置在擴(kuò)建工程的影響較大，以下兩種方案需建立在硬路肩充分檢測(cè)評(píng)價(jià)分析的基礎(chǔ)上論證選用。

（1）基層頂面開挖線在第二行車道線外邊緣，全部挖除硬路肩，進(jìn)行路面拼接，優(yōu)點(diǎn)是處理徹底，效果好，不留隱患；缺點(diǎn)是銑刨料多，造價(jià)高。

（2）基層頂面開挖線在硬路肩范圍內(nèi)，即局部保留硬路肩，進(jìn)行路面拼接，優(yōu)點(diǎn)是工程量小，費(fèi)用低；缺點(diǎn)是原硬路肩路面基層、底基層質(zhì)量難以保證。

3.3 原有路面銑刨料的再生利用

原有公路瀝青路面改造中，路面銑刨料屬于不可降解物質(zhì)，棄置不當(dāng)還會(huì)造成大面積的環(huán)境污染。通過水泥穩(wěn)定再生銑刨料用作拼寬部分瀝青路面的底基層，以實(shí)現(xiàn)原路面材料的循環(huán)利用，江蘇省省內(nèi)高速公路擴(kuò)建工程的實(shí)踐證明，水泥穩(wěn)定再生銑刨料作為路面底基層質(zhì)量可以保證，通車后未發(fā)生因底基層損壞而導(dǎo)致的路面病害。

4 防護(hù)排水設(shè)計(jì)

防護(hù)設(shè)計(jì)根據(jù)原有路基防護(hù)效果分析不同防護(hù)型式的適用性，并吸收近年來高速公路路基防護(hù)的設(shè)計(jì)理念，優(yōu)先考慮生態(tài)防護(hù)。排水主要考慮到公路排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對(duì)公路路基路面排水系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的分析和籌劃，建立路基路面綜合排水系統(tǒng)，應(yīng)考慮恢復(fù)舊路面排水系統(tǒng)，如中央分隔帶橫向排水、超高段排水等，并根據(jù)擴(kuò)建工程的實(shí)際情況，完善路基路面排水系統(tǒng)，避免排水對(duì)公路路基造成損壞。

5 結(jié)語

高速公路擴(kuò)建項(xiàng)目在在原有老路的基礎(chǔ)上進(jìn)行拼寬，需要面對(duì)老路檢測(cè)、評(píng)價(jià)，新老路基、路面的拼接等問題，為了有針對(duì)性地對(duì)擴(kuò)建工程進(jìn)行設(shè)計(jì)，本文重點(diǎn)分析探討了擴(kuò)建工程中路基路面設(shè)計(jì)中存在的關(guān)鍵問題，并提出處理方案，在充分利用原有老路路基路面的基礎(chǔ)上優(yōu)化設(shè)計(jì)，以提高公路質(zhì)量。

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