改擴建公路路基路面設(shè)計優(yōu)化措施

王定強，何 沖

（貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計研究院股份有限公司武漢分公司，湖北武漢 430000）

0 引言

現(xiàn)如今，伴隨著社會對于公路需求的與日俱增，對原有路面進行改擴建，提高公路性能與服務(wù)水平同樣變成了公路工程當(dāng)中的重點內(nèi)容。在改擴建公路路基路面設(shè)計過程中，除了需要注重早期的設(shè)計理念和附近環(huán)境，還需要關(guān)注不斷的創(chuàng)新與發(fā)展，同時認識到當(dāng)前存在的主要問題，比如改擴建公路工程資源浪費嚴重、實地勘察工作存在疏漏、新舊公路搭接設(shè)計存在風(fēng)險、改擴建公路工程設(shè)計方案滯后等等，通過不斷的創(chuàng)新與完善，優(yōu)化改擴建公路路基路面的設(shè)計方式與方案，確保公路交通工程可以更好的服務(wù)于廣大的人民群眾，提高公路交通建設(shè)質(zhì)量。

1 改擴建公路路基路面設(shè)計優(yōu)化必要性

路基路面在公路工程當(dāng)中屬于一個關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，因此路基路面的設(shè)計質(zhì)量將對公路工程質(zhì)量帶來不良影響。在路基路面施工時，路基本身整質(zhì)量是否穩(wěn)定也會影響到路面結(jié)構(gòu)承載力水平，只有進行路基承載力的優(yōu)化設(shè)計，才可以使其更好的承受各種車輛反復(fù)碾壓，也提高了對應(yīng)路面對形變的抵御能力。在部分特殊路段，受到地質(zhì)環(huán)境、外部因素等影響，還需要具備優(yōu)秀的路面抗壓性能才能夠確保在日常運行過程中不會出現(xiàn)大面積形變。所以在設(shè)計路基路面期間，應(yīng)當(dāng)綜合考慮好車輛的荷載力以及外部環(huán)境造成的侵蝕等可能對穩(wěn)定性產(chǎn)生不良影響的因素，最終挑選優(yōu)質(zhì)路基設(shè)計工作方案，同時在施工實踐時保障施工質(zhì)量，貫徹落實路基優(yōu)化設(shè)計方案，提升工程水平和施工整體效率[1]。

2 改擴建公路路基路面設(shè)計中存在的問題

2.1 改擴建公路工程資源浪費嚴重

公路工程改擴建必定會消耗人力、物力與財力資源，如果施工現(xiàn)場規(guī)范化管理水平不足，則有可能引發(fā)各種各樣的資源浪費問題。改擴建公路工程就是將原本的公路進行重新設(shè)計改造與升級，傳統(tǒng)意義上就是將原本的公路設(shè)施直接拆除并破壞，而后重新建設(shè)這一理念開展施工作業(yè)。所以相關(guān)改擴建公路工程也必定會存在較為嚴重的資源浪費的情況。這主要就是因為大量的原始公路沒有達到其應(yīng)有的使用壽命，此時貿(mào)然或隨意進行拆除作業(yè)，盡管可以為后續(xù)相關(guān)施工作業(yè)提供更對便利，有利于促進公路改擴建工作，但是在實踐使用期間，客觀層面會造成大量公路建設(shè)資源的嚴重浪費，尤其是針對建設(shè)使用周期相對較短的一些公路工程來說，不僅會造成大量公路垃圾與生態(tài)環(huán)境污染，對城市風(fēng)貌造成破壞，同時還會導(dǎo)致工程建設(shè)周期進一步延長，加大工程整體建設(shè)成本，引發(fā)全新的資源建設(shè)浪費問題[2]。

2.2 實地勘察工作存在疏漏

不論是重新建設(shè)公路工程或者公路的改擴建，都需要地勘工作人員認真開展實地勘察工作，地質(zhì)勘查工作結(jié)果將對工程整體方案的設(shè)計和施設(shè)產(chǎn)生直接影響，比如地質(zhì)結(jié)構(gòu)、氣候條件、水文特征等，都會嚴重影響工程方案。所以改擴建公路工程在前期設(shè)計階段必須做好實地考察工作，制定詳細的工作計劃，所有地點的勘察數(shù)據(jù)都會影響公路改擴建成效，改擴建工程與地質(zhì)勘察可以說是密不可分的。例如，在勘察實踐過程中，如果沒有詳細記錄與分析公路以及地下水土一類參數(shù)信息，致使在后續(xù)施工過程中無法針對地下水土的實際影響進行研究與探討，施工期間缺少關(guān)鍵性防水環(huán)節(jié)與施工環(huán)節(jié)，致使工程建設(shè)結(jié)束后發(fā)生水土上涌的問題，而水土上涌則會致使公路路面出現(xiàn)凹凸不平的情況，對車輛正常通行產(chǎn)生不良影響，如果在惡劣天氣或夜間，則會導(dǎo)致交通事故出現(xiàn)的概率大大提升[3]。

2.3 新舊公路搭接設(shè)計存在風(fēng)險

新舊公路搭接設(shè)計期間，應(yīng)當(dāng)著重加強二者之間存在的搭接風(fēng)險。首先，新舊公路當(dāng)中的對應(yīng)施工材料，可能存在差異性特征，不同材料在工程連接點部位可能受到公路運行與使用等因素的不良影響，出現(xiàn)工程運行質(zhì)量上的問題，例如，搭接位置發(fā)生裂縫或者凹陷等情況。其次，就是新舊公路搭接的設(shè)計方案實施效果不盡相同。除此之外，新舊公路在搭接設(shè)計方案當(dāng)中的對應(yīng)風(fēng)險問題大部分都具有隱秘屬性，對應(yīng)問題在建設(shè)初期大多數(shù)都無法發(fā)現(xiàn)，而是需要理由精密儀器檢查和長期使用，才可以發(fā)現(xiàn)公路改擴建設(shè)計問題，從而致使在公路后期運營期間可能經(jīng)常出現(xiàn)交通事故及其他公路安全性問題。實施新舊公路搭接設(shè)計工作方案，應(yīng)當(dāng)根據(jù)公路改擴建基本需求，防止新舊公路在作業(yè)期間出現(xiàn)各種隱患與問題，推進相關(guān)設(shè)計方案，應(yīng)當(dāng)對潛在因素進行綜合考慮考慮，精準(zhǔn)控制設(shè)計方案[4]。

2.4 改擴建公路工程設(shè)計方案滯后

公路改擴建設(shè)計方案通常具有滯后性的問題。首先，就是工程涉及的材料、技術(shù)方案等一成不變這一問題，大多數(shù)工程的設(shè)計與施工受技術(shù)人員自身技術(shù)水平影響，沒有實現(xiàn)全新的改變與突破，尤其是針對一些特殊路段工程設(shè)施來說，對應(yīng)工程理念十分保守，無法和現(xiàn)代化公路建設(shè)與發(fā)展之間形成統(tǒng)一性與融合性，另外就是在設(shè)計改擴建公路工程期間，受各種因素影響，致使設(shè)計方案單一性較強，無法在其中融合較多的技術(shù)、理念、策略，在工程設(shè)計期間對工程創(chuàng)新造成了客觀影響，導(dǎo)致工程改造價值嚴重降低。所以選擇傳統(tǒng)公路改擴建理念，通常會致使工程施工期間發(fā)生各種各樣的問題與隱患，必須要在方案設(shè)計過程中融入現(xiàn)代化技術(shù)與理念，助力公路改擴建設(shè)計方案可以擺脫傳統(tǒng)施工框架的束縛，促進施工方案、內(nèi)容與質(zhì)量的突破與提升。

3 改擴建公路路基路面設(shè)計的優(yōu)化

3.1 路面結(jié)構(gòu)優(yōu)化

公路工程內(nèi)的改擴建工作與養(yǎng)護管理是確保工程質(zhì)量，延長工程壽命的有效方式，同時科學(xué)的養(yǎng)護管理也可以提升車輛在行駛期間的安全性和舒適度。在改擴建工程施工前后，路面所選結(jié)構(gòu)與材料都應(yīng)當(dāng)保持一致性，這樣可以確保路面結(jié)構(gòu)的過渡平滑和穩(wěn)定。而后挑選優(yōu)質(zhì)材料進行封層，結(jié)合設(shè)計方案內(nèi)容，對路基路面透水層與黏層進行處理，能夠有效提高公路改擴建施工的整體質(zhì)量水平，延長公路改擴建施工路基路面的整體使用壽命和形式安全、舒適度[5]。

3.2 路基路面排水優(yōu)化

公路進行改擴建施工過程中，應(yīng)當(dāng)充分考慮好降雨造成的不良影響，如果路面積水較多且存在時間較長，就會導(dǎo)致路面遭受嚴重侵蝕問題，此時應(yīng)當(dāng)著重優(yōu)化路面具備的排水能力，提高改擴建工程的整體壽命和施工效率。適當(dāng)提高工程路基路面實際寬度，設(shè)計科學(xué)的防護欄、隔離帶等，根據(jù)實際情況和運營狀態(tài)，控制公路參數(shù)信息，針對道路護坡的實際寬度來說，還應(yīng)當(dāng)確保其科學(xué)性與合理性，針對道路中央的主線橋梁、隔離帶來說，則應(yīng)當(dāng)確保高度能夠維持在同一水平。針對在改擴建過程中發(fā)生的道路積水，則需要選擇科學(xué)的勘察措施，勘察區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)情況與水文條件，充分了解數(shù)據(jù)信息，根據(jù)施工經(jīng)驗、蒸發(fā)量、實際尺寸等條件，開展細致化分析計算，從中挑選最適宜的處理辦法。為防止地表水出出現(xiàn)大量向路基滲透的情況，降低地表水沖刷力度，還能夠采取合理的材料砌筑邊溝，同時減少邊溝長度，降低整體的工程施工量。為進一步提高改擴建施工成效，應(yīng)當(dāng)結(jié)合路面設(shè)計經(jīng)驗，對工程標(biāo)準(zhǔn)加以整合，對于一些特殊路段，選擇獨立式的設(shè)計與施工方式加以優(yōu)化，進而大大提高排水結(jié)構(gòu)的性能和運行穩(wěn)定性[6]。

3.3 特殊位置優(yōu)化處理

公路改擴建開展路面施工過程中，對于特殊地基、路床以及臺背等位置的處理有著更高的要求與標(biāo)準(zhǔn)。針對其中存在填方的路段來說，第一步就是將地表坑洞填補好，確保填筑工作的整體效果。在正式填筑前，應(yīng)當(dāng)全面檢測材料性能，確保其可以符合路床的基本設(shè)計要求與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，如果與標(biāo)準(zhǔn)不符，則需要結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對填料進行重新選擇，而后在施工期間對壓實環(huán)節(jié)做好嚴格把控，防止發(fā)生不均勻的問題。總的來說，在施工時應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體需求來挑選填料，結(jié)合土樣測試獲取的數(shù)據(jù)信息優(yōu)化設(shè)計，從而提升填筑性能，提高改擴建現(xiàn)場質(zhì)量。在改擴建開展到橋頭路基環(huán)節(jié)或者涵洞設(shè)計環(huán)節(jié)時，則需要確?；靥畈牧系耐杆饶軌蚍显O(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，挑選科學(xué)的施工組織進行設(shè)計，提高現(xiàn)場施工水平及效果，對路涵結(jié)合部位強度進行優(yōu)化，以符合附加應(yīng)力的基本需求。同時也能夠優(yōu)選土木格柵并在其中加入部分石灰土來用于加固路面，經(jīng)過多方的實踐表明，該方式有著更好的應(yīng)用成效，可以顯著提高公路改擴建路基路面設(shè)計效果與施工效果，同時也方便進行大范圍推廣。

3.4 公路路基加寬銜接

（1）優(yōu)化改擴建路基處理方式。原本路基經(jīng)過反復(fù)的車輛碾壓，大多有著路基沉降的情況，但是新路基因為并沒有發(fā)生沉降問題，導(dǎo)致兩者之間具有明顯不同。對于這些情況，如果不能夠及時加以合理處置，則有可能引發(fā)縱向裂縫事故。因此在優(yōu)化設(shè)計路基路面期間，一般可以使用適宜的換填填料或者輕質(zhì)填料對其進行完善與優(yōu)化。尤其是針對具有豐富地下水源的區(qū)域，應(yīng)當(dāng)在路面下方鋪設(shè)專用防水層和排水層。同時也應(yīng)當(dāng)在夯實地基時必須嚴格遵守設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)開展相關(guān)操作，在最大程度上滿足改擴建施工需求，避免新路基和舊路基因為沉降而引發(fā)的差距過大問題。

（2）合理處理開挖臺階。對既有道路路基開挖，使其可以形成臺階狀，能夠讓新路基與舊路基間有效銜接。主要施工流程如下：可以適當(dāng)對臺階寬度加以調(diào)整，挑選一個適宜尺寸，一些工段遭遇特殊情況的，同樣需要根據(jù)設(shè)計規(guī)定挖掘傾斜坡度與角度。將新路面與舊路面開挖成臺階狀，能夠提升二者黏性，因此也必定可以提升整體工程施工質(zhì)量[7]。

3.5 提升原有公路利用率

在進行公路改擴建施工期間，一個十分關(guān)鍵的要求就是充分利用原有道路。在道路改擴建期間，有著較高的改造成本，因此需要采取以下措施：在改擴建既有道路路面過程中，部分路面有著穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，原本的材料也符合當(dāng)下標(biāo)準(zhǔn)，在試驗檢測完成后，就可以重復(fù)使用既有道路路基填料，或再生利用理清這種材料，而不能夠直接棄用不管。從施工細節(jié)角度來看，在設(shè)計時還需要充分考慮好新舊路基路面之間的銜接問題，防止發(fā)生新路基和老路基之間搭接裂縫的情況[8]。如果在改擴建時，路面路基本來就比較完整，或者只是存在輕微裂痕，在完成標(biāo)準(zhǔn)檢驗工作后，則只需要進行裂痕修補即可。在修補時絕大多數(shù)都是利用原本道路開展結(jié)構(gòu)修補，同時還應(yīng)當(dāng)注意如果是道路補強，則需要避免對原有的道路狀態(tài)造成破壞[9]。

3.6 基本設(shè)計原則

設(shè)計原則如下：①必須嚴格貫徹落實環(huán)保、資源節(jié)約和耕地保護等需求。②必須充分貫徹利用和改擴建之間有效融合、運營以及建設(shè)的合理協(xié)調(diào)這一核心原則。③借助于反復(fù)論證，制定可行性與科學(xué)性更高的工作方案。④借助于科學(xué)分析舊路資源和精心設(shè)計再利用方案，完成對舊路資源的高效化利用。⑤在改擴建公路過程中，應(yīng)當(dāng)盡可能降低對交通運營帶來的不良影響，結(jié)合具體項目進行詳細分析[10]。基于原路基路面調(diào)查與評價結(jié)果角度出發(fā)，參考改擴建公路的具體需求，合理利用好原路基路面。同時積極引進并利用新型技術(shù)、新型材料、新型工藝與新型設(shè)備[11]。

4 結(jié)語

綜上所述，在改擴建設(shè)計期間，應(yīng)當(dāng)全防偽考慮好實際情況、自然條件等因素，選擇最適合的設(shè)計方式加以優(yōu)化，保障改擴建作業(yè)可以獲取良好的工作成效，提高改擴建之后新道路和舊道路的協(xié)調(diào)度。