道路改擴(kuò)建工程路線與路基路面設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

孫朋帥

（保定市保通公路勘測(cè)設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司，河北保定 071000）

1 引言

在我國(guó)交通運(yùn)輸網(wǎng)中，部分道路由于交通壓力過大已經(jīng)出現(xiàn)了質(zhì)量問題，部分道路則需要增擴(kuò)以適應(yīng)交通行業(yè)發(fā)展以及人們的出行需要。道路擴(kuò)建工程的內(nèi)容具有一定的復(fù)雜性，需在設(shè)計(jì)階段予以重視。本文主要對(duì)路面路基評(píng)定、管線排查、提高參數(shù)精確性等方面進(jìn)行研究，對(duì)設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行把控，保證道路工程的建設(shè)質(zhì)量，延長(zhǎng)其使用壽命，降低后續(xù)道路的維護(hù)與運(yùn)營(yíng)成本。

2 改擴(kuò)建工程中道路路線與路基路面的設(shè)計(jì)需求

2.1 工程概況

以石家莊市海天線（G338）石太高速至冀晉界段路面改造提升工程為例，國(guó)道海天線（G338）石太高速至冀晉界段位于石家莊市新華區(qū)、鹿泉區(qū)、平山縣境內(nèi)，共計(jì)88.497 km。其中，K344+747~K376+117 以及K377+544~K397+658 為一級(jí)公路（短鏈0.716 km），長(zhǎng)50.768 km，路面寬度為14.1~23 m，水泥混凝土路面的單幅長(zhǎng)為26.94 km，瀝青混凝土路面的單幅長(zhǎng)74.596 km。K419+372~K466+199 段為二級(jí)公路（短鏈9.098 km），長(zhǎng)為37.729 km，瀝青混凝土路面的寬度為8 m。

在改擴(kuò)建工程中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要深入施工現(xiàn)場(chǎng)，根據(jù)舊路現(xiàn)狀，綜合考慮地形地勢(shì)、區(qū)域路網(wǎng)、城市規(guī)劃、通航河流、鐵路等制約因素，明確總體設(shè)計(jì)原則。在整個(gè)設(shè)計(jì)期間，各參數(shù)的收集需建立在全面的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查的基礎(chǔ)上，整條路線的設(shè)計(jì)需保持完整性和可行性，同時(shí)，還要通過氣候、氣溫、地質(zhì)條件、水文情況等情況展開全面分析。

2.2 路基路面

2.2.1 路面現(xiàn)狀評(píng)定及病害分析

在道路改擴(kuò)建工程正式開展設(shè)計(jì)之前，技術(shù)人員需對(duì)該路段的路基路面進(jìn)行全面檢測(cè)，常見的路基路面病害包括路基翻漿、路基沉陷、路基滑坡、擋土墻損壞等病害。其中，路基沉陷主要指路基出現(xiàn)垂直下沉的情況，可通過返修、補(bǔ)強(qiáng)（干拌碎石樁復(fù)合地基、干拌水泥碎石樁復(fù)合地基、石灰擠密樁復(fù)合地基）、U 形槽溝填方（盲溝排除山體滲水、挖除濕軟填料）、注漿法與旋噴樁處理沉降。路基滑坡是指高陡斜坡上的巖體、土體，在自然因素或人為因素的作用下沿帶、面滑動(dòng)的山體現(xiàn)象。針對(duì)路基滑坡，可以通過抗滑樁、消土減載、生態(tài)防護(hù)的方式予以處理。其中，抗滑樁主要由鋼筋混凝土制成，樁體設(shè)計(jì)十分關(guān)鍵，樁周的地基抗力以及滑體變形需控制在允許范圍內(nèi)，同時(shí)抗滑樁的埋深、間距、結(jié)構(gòu)等方面都需復(fù)合實(shí)際要求，保證施工安全性。若擋土墻出現(xiàn)土墻上傾、裂縫、浸水等損壞情況，相關(guān)人員需開展相應(yīng)的修復(fù)工程，加固方式可通過框架支撐、剛性斜撐、外加擋土墻等方法進(jìn)行加固。

在進(jìn)行舊路病害處治方案選擇時(shí)，需充分結(jié)合不同階段的施工情況、交通量、路況變化和舊路病害情況，進(jìn)行科學(xué)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)。

2.2.2 路基路面拼寬

在對(duì)路基路面進(jìn)行加寬設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員可充分利用單側(cè)加寬方式、雙側(cè)加寬方式以及分離加寬方式進(jìn)行路基路面加寬，同時(shí)，結(jié)合施工區(qū)域的實(shí)際情況、地形因素等方面，確保設(shè)計(jì)方案的綜合性和全面性。

路基路面加寬可以最大限度地減少拆遷量，并降低施工成本。相關(guān)人員應(yīng)充分考慮舊路和新路之間不同的交通組成和荷載作用次數(shù)，再進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。確保新舊路面之間的力學(xué)分析、搭接方式、搭接寬度、接縫位置合理，使路面拼接對(duì)結(jié)構(gòu)受力的影響最小。同時(shí)，根據(jù)舊路路面處理方案和路面結(jié)構(gòu)，選擇適合的新路路面結(jié)構(gòu)類型和材料。在新舊路基拼寬施工過程中，若路基出現(xiàn)沉降現(xiàn)象，應(yīng)第一時(shí)間通知技術(shù)人員對(duì)產(chǎn)生沉降現(xiàn)象的具體原因進(jìn)行分析，并及時(shí)對(duì)此部分進(jìn)行修補(bǔ)[1]。

2.2.3 管線排查

在管線排查方面，相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要對(duì)既有道路兩側(cè)并行及交叉設(shè)置的供水管道、通信電力架空或地下管道以及燃油燃?xì)夤芫€等分布情況進(jìn)行全面的了解，及時(shí)與權(quán)屬單位進(jìn)行溝通對(duì)接，確定各類管線遷改或保護(hù)方案。避免在施工過程中出現(xiàn)漏記管線問題而影響整體項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度。

3 改擴(kuò)建道路路線與路基路面設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 保證設(shè)計(jì)參數(shù)的準(zhǔn)確性

在改擴(kuò)建工程的建設(shè)過程中，道路修建的最終成果會(huì)受到各類因素的影響，因此，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)道路路線、路面、路基等方面的參數(shù)進(jìn)行精確計(jì)算。在處理數(shù)據(jù)的過程中，需提高勘測(cè)階段各類參數(shù)的精準(zhǔn)性，為后續(xù)工作提供可靠的數(shù)據(jù)，保障改擴(kuò)建工程的建設(shè)水平。

3.2 增加擋土墻設(shè)計(jì)

不同的工程區(qū)域的路況不盡相同，為確保施工階段不會(huì)對(duì)該區(qū)域的生態(tài)情況產(chǎn)生過多影響，可考慮通過設(shè)置擋土墻收縮坡腳減少額外占地，以路肩擋土墻為例，其設(shè)計(jì)要點(diǎn)如圖1 所示。

圖1 路肩擋土墻

3.3 路基路面拼寬設(shè)計(jì)

在路基拼寬設(shè)計(jì)過程中，需對(duì)現(xiàn)狀道路邊坡的填挖高度進(jìn)行科學(xué)計(jì)算，根據(jù)不同的路基高度確定對(duì)應(yīng)的路基拼寬方案，為后續(xù)施工環(huán)節(jié)提供全面的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。路基拼寬一般可分為深挖方路段、一般挖方路段、低填淺挖路段、一般填方路段以及高填方路段。為增加新舊路基的整體協(xié)調(diào)性，避免或減少橫向錯(cuò)臺(tái)以及縱向裂縫的發(fā)生，在加寬填筑路基前，先對(duì)老路基邊坡進(jìn)行30 cm（垂直于坡面方向）的清坡處理，并對(duì)基底進(jìn)行填前壓實(shí)，同時(shí)拼接部分應(yīng)采用開挖臺(tái)階方式進(jìn)行處理。從各類高速公路修建情況來看，擴(kuò)改建工程施工內(nèi)容中的路面拼寬環(huán)節(jié)非常關(guān)鍵，相關(guān)人員需結(jié)合實(shí)際情況對(duì)拼寬方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，確保通過該方案能夠促使新舊路面融合為一體，并保證路面在完成拼寬后也能夠達(dá)到相應(yīng)的承載水平，確保施工質(zhì)量和道路使用質(zhì)量。若拼寬方案缺少相應(yīng)的合理性和科學(xué)性，會(huì)對(duì)路面結(jié)構(gòu)造成破壞，并形成一定的安全隱患，進(jìn)而降低高速公路的路面壽命，增加后續(xù)的維護(hù)成本。所以，在道路改擴(kuò)建工程中，高速公路的路面拼寬方案應(yīng)遵循應(yīng)力搭接原則，將新路面和舊路面之間的搭接部位確保符合應(yīng)力要求，針對(duì)性降低路面開裂概率。

在路面設(shè)計(jì)過程中，首先，應(yīng)重點(diǎn)結(jié)合路線縱斷面抬高段落的標(biāo)高數(shù)據(jù)，確定改擴(kuò)建路面加鋪的厚度和加鋪方式；其次，著重根據(jù)路線橫向加鋪寬度確定路面鋪筑材料，提高加鋪路面的穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，更好地穩(wěn)定加鋪路面結(jié)構(gòu)。其中，路線加鋪寬度與鋪裝路面的基層材料的選擇見表1。

表1 路線偏移距離與鋪裝材料

同時(shí)應(yīng)重視新舊路面的拼接處理方式，采用開挖臺(tái)階增設(shè)橫向土工布等手段確保新建路面與原本的路面能夠產(chǎn)生一定的銜接性，減少因銜接問題而產(chǎn)生的安全隱患，提高工程建設(shè)質(zhì)量[3]。

另外，為確保改擴(kuò)建公路的新、舊路面能夠有效銜接，設(shè)計(jì)階段應(yīng)掌握拼接位置的情況。由于舊路基的基層標(biāo)高與新路基的相應(yīng)結(jié)構(gòu)在沉降、夾層等方面有一定差異性。所以，為確保新、舊路面銜接的有效性，相關(guān)人員需要對(duì)臺(tái)階區(qū)域進(jìn)行玻璃纖維土工格柵的設(shè)計(jì)，并結(jié)合實(shí)際方案進(jìn)行合理設(shè)置，最大限度地避免新老路基的搭接位置出現(xiàn)裂縫并反射至路面結(jié)構(gòu)中。

3.3 沉降控制設(shè)計(jì)

在路基材料選擇方面，內(nèi)部填料應(yīng)選擇級(jí)配水平較高的礫類土或砂類土等材料，其粒徑需控制在150 mm 以內(nèi)，液限在50%以上且塑性指數(shù)超出26 的細(xì)粒土不能直接用于填筑，以確保路基材料的質(zhì)量得到有效控制。當(dāng)高速公路的拼寬方案設(shè)計(jì)完成后，由于新、舊路基的橫向發(fā)展會(huì)發(fā)生一定的不均勻沉降，路面結(jié)構(gòu)很容易因此導(dǎo)致局部區(qū)域荷載過高，造成路面結(jié)構(gòu)的損壞，進(jìn)而出現(xiàn)嚴(yán)重變形。若材料的抗拉強(qiáng)度被動(dòng)增大，必然會(huì)對(duì)路面造成損害，使路面出現(xiàn)不同程度的病害，并因沉降而造成路面明顯縫隙?；诖?，相關(guān)人員需要做好路基的沉降控制設(shè)計(jì)，確保路基的沉降具有一定的均勻性，尤其在施工環(huán)節(jié)和后續(xù)使用期間進(jìn)行的沉降控制，確保沉降速度能夠進(jìn)一步降低。

結(jié)合成功案例來看，施工期間通?？梢詫⒊两邓俣瓤刂圃? cm 內(nèi)。對(duì)于一般路基，需要及時(shí)清理表土，并通過科學(xué)的方式對(duì)路基的基底予以處理，確保填料的質(zhì)量符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。相關(guān)人員需充分結(jié)合填料的類型選擇針對(duì)性的機(jī)具進(jìn)行分層填筑。在分層填筑方面，施工人員需按照鋪筑的實(shí)驗(yàn)段進(jìn)行合理填筑，并對(duì)具體的填筑厚度和壓實(shí)工藝、控制標(biāo)準(zhǔn)等方面進(jìn)行合理控制，并將孔隙率和相關(guān)施工參數(shù)作為壓實(shí)環(huán)節(jié)的控制指標(biāo)。還有，在壓實(shí)環(huán)節(jié)，路基的壓實(shí)程度與填料的規(guī)格要滿足相應(yīng)的數(shù)值需求，否則填料質(zhì)量無法達(dá)到相應(yīng)的施工要求，這種情況下需第一時(shí)間做好換填處理工作。

4 結(jié)語

綜上所述，路基路面的設(shè)計(jì)質(zhì)量對(duì)道路改擴(kuò)建工程的施工建設(shè)至關(guān)重要，其設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及許多科目和領(lǐng)域，難度較大，與后續(xù)的施工實(shí)際效果容易產(chǎn)生差異，為提高改擴(kuò)建工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量，相關(guān)設(shè)計(jì)人員需對(duì)現(xiàn)場(chǎng)中線路、路基路面等方面產(chǎn)生的參數(shù)進(jìn)行全面搜集和分析，充分結(jié)合實(shí)際情況，保障設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性和合理性，針對(duì)性地制訂完善的設(shè)計(jì)方案，以此指導(dǎo)施工，提高項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量。