關(guān)于改擴(kuò)建公路路基路面設(shè)計(jì)的優(yōu)化措施

夏艷梅

(中設(shè)設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司，云南 昆明 650200)

1 工程概況

某省級(jí)主干道公路為適應(yīng)交通量增長(zhǎng)進(jìn)行改擴(kuò)建，改擴(kuò)建段總長(zhǎng)7.92 km，該路段在整個(gè)沿線中為主干道，承擔(dān)區(qū)域主要車流量。為保證改擴(kuò)建后路段通行質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的改擴(kuò)建目標(biāo)，需要在高度重視其路基路面設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，結(jié)合以往工程的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)設(shè)計(jì)予以適當(dāng)?shù)膬?yōu)化，針對(duì)不同結(jié)構(gòu)層次采用不同的優(yōu)化措施。現(xiàn)圍繞本工程實(shí)際情況，對(duì)其路基路面設(shè)計(jì)及其優(yōu)化作如下深入分析。

2 線形設(shè)計(jì)的優(yōu)化

緩解交通擁堵，是對(duì)公路進(jìn)行改擴(kuò)建的主要目標(biāo)之一。因此，在設(shè)計(jì)與具體的優(yōu)化過程中，必須保證通行的舒適性與安全性，提高公路的技術(shù)等級(jí)。然而，在實(shí)際工作中，由于受到不同方面因素的影響，需對(duì)原公路實(shí)施適當(dāng)?shù)母膭?dòng)，以此滿足改擴(kuò)建需要要求。在改動(dòng)的過程中，線形指標(biāo)為主要內(nèi)容之一。

(1)平面線形：改擴(kuò)建中，若原公路直線長(zhǎng)度可以達(dá)到改造要求，則無需進(jìn)行直線設(shè)計(jì)，僅需根據(jù)改擴(kuò)建要求實(shí)施適當(dāng)?shù)母臄U(kuò)建。而若在改擴(kuò)建時(shí)，直線長(zhǎng)度無法達(dá)到要求，則要進(jìn)行專門的直線設(shè)計(jì)。根據(jù)改擴(kuò)建基本要求，可使用曲線對(duì)接的形式對(duì)交點(diǎn)進(jìn)行連接，針對(duì)反向曲線，可通過對(duì)曲線半徑的增加來對(duì)接。除直線外，平曲線也具有十分重要的作用，對(duì)行車安全有直接影響。設(shè)計(jì)中，若原公路條件符合改擴(kuò)建基本要求，則應(yīng)盡可能的使用原路，對(duì)其直線長(zhǎng)度及曲線的半徑都不予更改。

(2)縱斷面線形：由于改擴(kuò)建后公路技術(shù)等級(jí)提高，所以部分縱坡將無法達(dá)到要求，此時(shí)應(yīng)對(duì)這些縱坡進(jìn)行必要的調(diào)整。另外，在設(shè)計(jì)中，如發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的豎曲線在長(zhǎng)度或半徑上無法滿足要求，則需要及時(shí)改進(jìn)或重新設(shè)計(jì)。在實(shí)際的設(shè)計(jì)與優(yōu)化過程中，應(yīng)充分考慮坡長(zhǎng)及坡度等因素可能帶來的影響。在切實(shí)滿足改擴(kuò)建基本要求的基礎(chǔ)上，優(yōu)先考慮相對(duì)較大的半徑及長(zhǎng)度，以此保證改擴(kuò)建公路通行的安全性與舒適度。

3 路面設(shè)計(jì)優(yōu)化

為滿足基本建設(shè)和養(yǎng)護(hù)要求，路面結(jié)構(gòu)需盡量保持一致，該公路路面結(jié)構(gòu)為：中粒式與細(xì)粒式，厚度分別為6 cm和4 cm，其中，細(xì)粒式以AC-13C為主，中粒式以AC-20C為主，系面層采用瀝青穩(wěn)定碎石，以上結(jié)構(gòu)在穩(wěn)定性和力學(xué)過渡方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，封層采用乳化瀝青，基層采用36 cm厚水穩(wěn)碎石(4%～5%)，底基層采用18 cm厚水穩(wěn)碎石(3%～4%)，路面的粘層和透層均根據(jù)設(shè)計(jì)要求實(shí)施。在路面的改擴(kuò)建設(shè)計(jì)與優(yōu)化過程中，如原路面所用混合料性質(zhì)能滿足改擴(kuò)建后的需求，則應(yīng)盡量保留，這樣能有效縮短工期，減少改擴(kuò)建投入。

4 路基及排水設(shè)計(jì)的優(yōu)化

該公路在改擴(kuò)建之前為雙向雙車道，改擴(kuò)建為雙向四車道，橫斷面寬度為28 m，路段中間設(shè)置寬度為3 m的分隔帶，護(hù)欄采用波形梁形式，雙側(cè)路緣帶寬度相等，均為0.75 m，行車道寬3.75 m，并設(shè)置了寬度3.5 m的兩條緊急停車帶，路肩寬0.75 m。

(1)為保證改擴(kuò)建后公路行車服務(wù)水平，提高通行能力，需重視并做好優(yōu)化。先對(duì)路基進(jìn)行適當(dāng)加寬，設(shè)置隔離護(hù)欄，其寬度按0.75 m控制，取消兩側(cè)緊急停車帶，改為護(hù)坡道，其寬度為1.5 m。

(2)為解決路段范圍內(nèi)排水問題，首先要對(duì)區(qū)域水文地質(zhì)情況進(jìn)行全面調(diào)查與分析，然后通過準(zhǔn)確的計(jì)算，通過對(duì)邊溝尺寸的適當(dāng)增大，并結(jié)合其它措施，對(duì)排水設(shè)施進(jìn)行適當(dāng)改造，取消原有集水坑。除此之外，為避免雨水下滲至路基并防止對(duì)邊溝造成嚴(yán)重沖刷，在邊溝內(nèi)側(cè)新砌筑一道實(shí)心六棱磚，以提高邊溝底部和外側(cè)的抗沖刷能力，并縮短邊溝外側(cè)總長(zhǎng)，從之前的2 m縮短至1 m，以此減小其占地面積。阻擋水埝時(shí)，使用混凝土預(yù)制塊進(jìn)行更換，長(zhǎng)度按15 cm控制，高度高于地表20 cm，處在地下的部位也為20 cm。在涵洞和過道之間增設(shè)泄水槽，用于緩解積水，泄水槽之間的距離嚴(yán)格按照40 m進(jìn)行控制。

(3)對(duì)改擴(kuò)建段路基路面的設(shè)計(jì)予以優(yōu)化時(shí)，應(yīng)充分借鑒類似工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，在超高段中，當(dāng)條件適宜時(shí)，建議采用縫隙式。目前常用優(yōu)化方式為借鑒國(guó)外相關(guān)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來完成設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)后的各項(xiàng)指標(biāo)可以達(dá)到相關(guān)指標(biāo)的要求，所用各類排水設(shè)計(jì)不僅具有良好的適用性，而且外形良好，能很好的滿足公路改擴(kuò)建后對(duì)排水功能提出的要求。

5 路床、臺(tái)背及地基處理設(shè)計(jì)的優(yōu)化

(1)在該公路的改擴(kuò)建施工中，發(fā)現(xiàn)絕大部分路基為填方路基，均通過借土來填補(bǔ)，填料以細(xì)粒土和粉細(xì)砂為主。對(duì)此，施工中，應(yīng)取樣進(jìn)行測(cè)試，如果填料CBR值和路床的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不相符，或不滿足現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范提出的要求，或在后續(xù)碾壓施工中存在壓實(shí)困難的問題，導(dǎo)致碾壓不均勻，使試驗(yàn)結(jié)果和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況存在較大落差，則需要對(duì)填料實(shí)施適當(dāng)整改。該路段的路床為2∶6∶92石灰水泥土，為盡可能降低施工的復(fù)雜度，在處理上主要使用結(jié)合料，根據(jù)土樣的各項(xiàng)測(cè)試結(jié)果，對(duì)路床予以適當(dāng)?shù)膬?yōu)化處理，采用6%水泥土。這樣一來，能有效提高路基及路面整體強(qiáng)度和承載力，并將兩層厚度有效的限制在18 cm以內(nèi)，7 d抗壓強(qiáng)度滿足規(guī)范提出的不低于0.4 MPa的要求。

(2)對(duì)橋頭路基和涵洞過道臺(tái)后進(jìn)行處理時(shí)，設(shè)計(jì)方案使用回填材料應(yīng)具有良好的透水性能，這一除了能有效加快現(xiàn)場(chǎng)的施工速度，還能保證結(jié)構(gòu)物整體強(qiáng)度，減小或避免附加應(yīng)力的產(chǎn)生。此外，在之后的優(yōu)化過程中還設(shè)置土工格柵。

(3)從結(jié)構(gòu)物角度講，對(duì)地基進(jìn)行處理時(shí)應(yīng)采取合理有效的處理方法，根據(jù)不同勘察和測(cè)試結(jié)果，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件，進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化處理，首先要對(duì)換填墊層實(shí)施適當(dāng)優(yōu)化，同時(shí)采用墊層的方法，若為采用這一方法，根據(jù)原來的設(shè)置，調(diào)整CFG樁，采用碎石樁，以此保證工程質(zhì)量，并對(duì)樁的分布做充分考慮，在它的中進(jìn)行補(bǔ)樁，而在樁長(zhǎng)的控制方面，應(yīng)穿過整個(gè)軟弱土層與飽和粘土層，最后將通道處地基改為碎石墊層。通過上述優(yōu)化，可以在有效保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上，縮短施工時(shí)間，加快施工效率。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，公路改擴(kuò)建是提高既有公路通行能力，適應(yīng)路段交通量不斷增長(zhǎng)和滿足區(qū)域日常出行、商品交易及經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求的重要舉措。該公路改擴(kuò)建路段施工現(xiàn)順利完成，質(zhì)量合格，很好的驗(yàn)證了以上路基路面設(shè)計(jì)及其優(yōu)化的合理性與可行性，可為類似改擴(kuò)建工程提供參考借鑒。