公路改擴(kuò)建工程路基路面拓寬設(shè)計(jì)

王文巍

摘 要：公路路基的拓寬及改造對(duì)于提高公路的通行能力與經(jīng)濟(jì)價(jià)值，發(fā)揮了非常重要的作用，而在對(duì)公路擴(kuò)建施工計(jì)劃進(jìn)行編制時(shí)，則需要根據(jù)不同的路基拓寬方式及要求進(jìn)行針對(duì)性的優(yōu)化。本文從公路改建拓寬設(shè)計(jì)的不同方法、原則及注意事項(xiàng)入手，深入分析了提高我國(guó)公路路基路面拓寬施工質(zhì)量的有效措施。

關(guān)鍵詞：公路改建;路基;路面;拓寬設(shè)計(jì)

0 引言

公路改建及路基拓寬的主要目的是為了進(jìn)一步提高公路的路面寬度、車道數(shù)量，使公路的通行能力也得到大幅度的提高，使公路工程能夠更好地適應(yīng)日益增長(zhǎng)的交通壓力及公路運(yùn)輸量。然而在公路改建的過程中，有關(guān)施工單位及工程設(shè)計(jì)部門都需要明確施工改造的目標(biāo)及要求，通常情況下路基拓寬的目標(biāo)主要分為提高路基承載能力和路面強(qiáng)度、擴(kuò)大公路寬度使能容納的交通流量增加這兩個(gè)方面，因此需要在設(shè)計(jì)過程中本著實(shí)事求是的原則進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)。

1 公路改建拓寬設(shè)計(jì)方案分類

1.1 雙邊路面拓寬型

雙邊型路面拓寬方法是通過在原有路基的基礎(chǔ)上，從路堤兩側(cè)增加新的路基并保持新路基與舊路基之間緊密結(jié)合，從而保持路基整體的承載能力與路面強(qiáng)度均保持一致，這樣便實(shí)現(xiàn)了對(duì)路面的拓寬和路基的有效改建。而這種雙邊路面拓寬型改建方法的應(yīng)用，要求新舊路基之間的連接必須要保持緊密，所以在實(shí)際的公路改建工程中，這種方法更多用于對(duì)路堤較低的公路進(jìn)行拓寬改建，因?yàn)槁返淘降?、新路基與舊路基在豎向上的接觸面積越大、公路路基的穩(wěn)定性與承載能力越高。公路的路堤高度與坡度越高，新舊路基之間的豎向接觸面積越小，公路的拓寬值越小，這就使得新填土筑基的部分在重力和來自路面載荷壓力的作用下，更容易發(fā)生滑脫與坍塌，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)谲囕v經(jīng)過時(shí)出現(xiàn)滑坡、塌陷等安全事故，危害到過往行人的生命安全與財(cái)產(chǎn)安全。因此，在采用雙邊路面拓寬型公路改建施工方案時(shí)，為了進(jìn)一步提高公路路基的穩(wěn)定性與路面的抗壓強(qiáng)度、延長(zhǎng)公路的使用壽命并提高路面通行的安全系數(shù)，要求有關(guān)施工單位需要對(duì)新填土形成的路基部分進(jìn)行有效的夯實(shí)加固，并對(duì)新舊路基銜接部位進(jìn)行必要的粘合處理，避免出現(xiàn)滑坡等不良現(xiàn)象。同時(shí)，要在工程設(shè)計(jì)階段中根據(jù)原路堤的高度確定合適的緩邊坡比例，對(duì)于大部分低路堤公路的雙邊加寬施工而言，采用1：5或者1：6的緩邊坡基本便能夠滿足公路改建后的實(shí)際使用性能需求。

1.2 單邊路面加寬型

單邊路面加寬法適用于大部分類型的公路改建工程，該方法主要是通過在原路基的一側(cè)進(jìn)行填土、筑基，使新路基的一部分保持在原路基以上，而其余部分則與原路基成水平粘合狀態(tài)。這種路基拓寬方法對(duì)于路堤的高度及原路基的各項(xiàng)要求普遍較低，因此在實(shí)際的公路改建施工中具有非常廣闊的應(yīng)用范圍。但是，由于新填筑的路基在自然凝固過程中會(huì)出現(xiàn)固結(jié)沉降現(xiàn)象，同時(shí)新路基部分受環(huán)境溫度變化和空氣濕度變化的影響也比較嚴(yán)重，在不良的冷卻凝固環(huán)境下很容易產(chǎn)生不均勻沉降及結(jié)構(gòu)裂縫問題。而這些不良現(xiàn)象一旦發(fā)生在新路基與舊路基的連接部位，那么兩部分路基之間的連接強(qiáng)度與緊密度便會(huì)受到極大的影響，在公路投入使用后便容易在裂縫的影響下出現(xiàn)滲水、路面開裂甚至路基滑脫等問題，這就會(huì)對(duì)過往車輛的行駛安全造成很大的威脅。因此，在實(shí)際的路基拓寬改建過程中應(yīng)用單邊路面加寬方法時(shí)，為了避免出現(xiàn)上述質(zhì)量問題以及更好的消除安全隱患因素，需要確?，F(xiàn)場(chǎng)施工的實(shí)際加寬數(shù)值應(yīng)大于設(shè)計(jì)方案中給出標(biāo)準(zhǔn)加寬值，這樣才能確保路基改建的有效拓寬面積及路基建設(shè)質(zhì)量能夠滿足公路的實(shí)際使用需求。

1.3 分離式路基加寬型

分離式路基拓寬改造方法這要應(yīng)用于山坡路段的行車道加寬改造施工過程中，由于山坡公路段所處的特殊地形地勢(shì)條件，在進(jìn)行公路改造設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該將施工區(qū)域進(jìn)行分段處理來提高設(shè)計(jì)方案的可行性。例如，可按照上行車道和下行車道對(duì)山坡公路段進(jìn)行線性規(guī)劃，由于山坡公路的上行與下行兩條車道大多處于不同的高度位置上，因此為了確保改造新修的路段能夠與原公路之間緊密銜接，在設(shè)計(jì)路基拓寬改造施工方案時(shí)要重點(diǎn)對(duì)上下行車道中心線位置進(jìn)行校準(zhǔn)。另外，分離式路段拓寬改造方法還適用于對(duì)沼澤路段等特殊公路區(qū)間進(jìn)行擴(kuò)建改造，在設(shè)計(jì)拓寬改造方案時(shí)要綜合考慮公路修建的經(jīng)濟(jì)效益和施工成本問題，盡可能選取經(jīng)濟(jì)效益更高的拓寬改造方案。

2 公路改擴(kuò)建工程路基路面拓寬設(shè)計(jì)原則

公路路面路基改造拓寬施工對(duì)于加強(qiáng)公路的可利用價(jià)值具有重要意義，而在設(shè)計(jì)拓寬改造施工計(jì)劃的過程中，應(yīng)貫徹和落實(shí)以下設(shè)計(jì)原則提高工程設(shè)計(jì)的可靠性與科學(xué)性：

（1）公路的拓寬改造需要消耗大量的工程材料和各類能源，因此在設(shè)計(jì)施工方案的過程中要本著“節(jié)能環(huán)?！?、“可持續(xù)發(fā)展”的原則，在保證公路改造質(zhì)量與交通安全的基礎(chǔ)上減少不必要的材料浪費(fèi)和資源損耗。

（2）為了進(jìn)一步降低公路擴(kuò)建施工難度，在設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)遵循合理利用公路路基基礎(chǔ)資源、改造擴(kuò)建與科學(xué)利用有效結(jié)合的原則，對(duì)公路改建設(shè)計(jì)方案與施工路段的實(shí)際情況進(jìn)行反復(fù)核實(shí)與校驗(yàn)，確保工程設(shè)計(jì)方案具備較好的科學(xué)性與嚴(yán)謹(jǐn)性。

（3）公路改造擴(kuò)建設(shè)計(jì)的基本原則之一，便是要盡可能減小改造施工對(duì)公路交通正常通行的阻礙與干擾，因此在設(shè)計(jì)公路改擴(kuò)建施工方案時(shí)，應(yīng)盡量減少對(duì)公路主要行車道面積的占用。

（4）為了顯著提高公路改建施工的效率和質(zhì)量，要求設(shè)計(jì)人員應(yīng)貫徹落實(shí)以先進(jìn)科學(xué)技術(shù)作為發(fā)展第一動(dòng)力的原則，積極引進(jìn)和采用更先進(jìn)的路基填筑技術(shù)和性能更好的新型填筑材料。

（5）要嚴(yán)格落實(shí)施工經(jīng)濟(jì)性原則，從材料替換、設(shè)備采購(gòu)及管理以及簡(jiǎn)化工序等途徑，對(duì)公路改建施工設(shè)計(jì)方案進(jìn)行必要的優(yōu)化與修正，同時(shí)全面檢索設(shè)計(jì)方案中的安全隱患問題，避免重復(fù)返工造成經(jīng)濟(jì)損失。

3 公路路基水溫狀態(tài)改善設(shè)計(jì)

在公路路基擴(kuò)建改造工程的路基砌筑及自然凝固成型等施工環(huán)節(jié)中，施工路段所處地區(qū)氣候的急劇變化與溫度梯度的形成，都會(huì)給公路擴(kuò)建部分路基填筑的質(zhì)量與路基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成很大的影響。因此，全面深入地掌握路基擴(kuò)建路段溫度變化與氣候變化對(duì)工程質(zhì)量的影響規(guī)律，對(duì)于提高公路路基路面改建施工方案的可行性及延長(zhǎng)新路基使用壽命，具有極為重要的參考價(jià)值。通常情況下，溫度變化對(duì)新修筑部分路基的影響，主要是通過改變水的含量與形態(tài)等方式來實(shí)現(xiàn)的，因此控制水含量及水溫狀態(tài)便是保障公路路基擴(kuò)建質(zhì)量的有效方法。首先，在設(shè)計(jì)路基結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)確保新修筑的擴(kuò)建部分路基標(biāo)高應(yīng)盡可能與原公路路基標(biāo)高相一致;其次，要消除路基下的水源并在新舊路基銜接處設(shè)置排水設(shè)施;最后，要借助煤炭、礦渣等多孔材料設(shè)置隔溫層來避免路面凍結(jié)或春融變形。

4 公路路面拓寬設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

首先在改造公路和拓寬路基的過程中，要求設(shè)計(jì)人員合理利用原公路的設(shè)計(jì)思路與路基基礎(chǔ)，對(duì)于公路的彎道部分改造時(shí)應(yīng)可能消除角度過大的急彎與陡坡;其次，當(dāng)公路路基或路面的加寬部分影響到了周圍居民區(qū)或商業(yè)區(qū)時(shí)，要及時(shí)對(duì)改造工程設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，可利用改道擴(kuò)建或者高架隔離的方式繞過受影響的目標(biāo)區(qū)域。

5 結(jié)束語

綜上所述，公路路基改造與擴(kuò)建工程中應(yīng)注意圍繞工程設(shè)計(jì)方案的合理性、水溫狀態(tài)控制的嚴(yán)格性以及經(jīng)濟(jì)效益管理的科學(xué)性進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整。同時(shí)還要積極采納先進(jìn)的公路路基擴(kuò)建與加固施工方法，配合性能更優(yōu)越的新材料來提高我國(guó)公路擴(kuò)建改造施工的整體質(zhì)量水平，讓國(guó)民的出行能夠擁有更加安全的環(huán)境和舒適的條件。

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