道路改擴建工程路線與路基路面設計要點分析

孫朋帥

（保定市保通公路勘測設計有限責任公司，河北保定 071000）

1 引言

在我國交通運輸網中，部分道路由于交通壓力過大已經出現了質量問題，部分道路則需要增擴以適應交通行業發展以及人們的出行需要。道路擴建工程的內容具有一定的復雜性，需在設計階段予以重視。本文主要對路面路基評定、管線排查、提高參數精確性等方面進行研究，對設計要點進行把控，保證道路工程的建設質量，延長其使用壽命，降低后續道路的維護與運營成本。

2 改擴建工程中道路路線與路基路面的設計需求

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，國道海天線（G338）石太高速至冀晉界段位于石家莊市新華區、鹿泉區、平山縣境內，共計88.497 km。其中，K344+747~K376+117 以及K377+544~K397+658 為一級公路（短鏈0.716 km），長50.768 km，路面寬度為14.1~23 m，水泥混凝土路面的單幅長為26.94 km，瀝青混凝土路面的單幅長74.596 km。K419+372~K466+199 段為二級公路（短鏈9.098 km），長為37.729 km，瀝青混凝土路面的寬度為8 m。

在改擴建工程中，相關設計人員需要深入施工現場，根據舊路現狀，綜合考慮地形地勢、區域路網、城市規劃、通航河流、鐵路等制約因素，明確總體設計原則。在整個設計期間，各參數的收集需建立在全面的現場調查的基礎上，整條路線的設計需保持完整性和可行性，同時，還要通過氣候、氣溫、地質條件、水文情況等情況展開全面分析。

2.2 路基路面

2.2.1 路面現狀評定及病害分析

在道路改擴建工程正式開展設計之前，技術人員需對該路段的路基路面進行全面檢測，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垂直下沉的情況，可通過返修、補強（干拌碎石樁復合地基、干拌水泥碎石樁復合地基、石灰擠密樁復合地基）、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、面滑動的山體現象。針對路基滑坡，可以通過抗滑樁、消土減載、生態防護的方式予以處理。其中，抗滑樁主要由鋼筋混凝土制成，樁體設計十分關鍵，樁周的地基抗力以及滑體變形需控制在允許范圍內，同時抗滑樁的埋深、間距、結構等方面都需復合實際要求，保證施工安全性。若擋土墻出現土墻上傾、裂縫、浸水等損壞情況，相關人員需開展相應的修復工程，加固方式可通過框架支撐、剛性斜撐、外加擋土墻等方法進行加固。

在進行舊路病害處治方案選擇時，需充分結合不同階段的施工情況、交通量、路況變化和舊路病害情況，進行科學的動態設計。

2.2.2 路基路面拼寬

在對路基路面進行加寬設計時，設計人員可充分利用單側加寬方式、雙側加寬方式以及分離加寬方式進行路基路面加寬，同時，結合施工區域的實際情況、地形因素等方面，確保設計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。相關人員應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，再進行路面結構設計。確保新舊路面之間的力學分析、搭接方式、搭接寬度、接縫位置合理，使路面拼接對結構受力的影響最小。同時，根據舊路路面處理方案和路面結構，選擇適合的新路路面結構類型和材料。在新舊路基拼寬施工過程中，若路基出現沉降現象，應第一時間通知技術人員對產生沉降現象的具體原因進行分析，并及時對此部分進行修補[1]。

2.2.3 管線排查

在管線排查方面，相關設計人員需要對既有道路兩側并行及交叉設置的供水管道、通信電力架空或地下管道以及燃油燃氣管線等分布情況進行全面的了解，及時與權屬單位進行溝通對接，確定各類管線遷改或保護方案。避免在施工過程中出現漏記管線問題而影響整體項目建設進度。

3 改擴建道路路線與路基路面設計要點

3.1 保證設計參數的準確性

在改擴建工程的建設過程中，道路修建的最終成果會受到各類因素的影響，因此，設計人員需要對道路路線、路面、路基等方面的參數進行精確計算。在處理數據的過程中，需提高勘測階段各類參數的精準性，為后續工作提供可靠的數據，保障改擴建工程的建設水平。

3.2 增加擋土墻設計

不同的工程區域的路況不盡相同，為確保施工階段不會對該區域的生態情況產生過多影響，可考慮通過設置擋土墻收縮坡腳減少額外占地，以路肩擋土墻為例，其設計要點如圖1 所示。

圖1 路肩擋土墻

3.3 路基路面拼寬設計

在路基拼寬設計過程中，需對現狀道路邊坡的填挖高度進行科學計算，根據不同的路基高度確定對應的路基拼寬方案，為后續施工環節提供全面的數據基礎。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調性，避免或減少橫向錯臺以及縱向裂縫的發生，在加寬填筑路基前，先對老路基邊坡進行30 cm（垂直于坡面方向）的清坡處理，并對基底進行填前壓實，同時拼接部分應采用開挖臺階方式進行處理。從各類高速公路修建情況來看，擴改建工程施工內容中的路面拼寬環節非常關鍵，相關人員需結合實際情況對拼寬方案進行優化設計，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到相應的承載水平，確保施工質量和道路使用質量。若拼寬方案缺少相應的合理性和科學性，會對路面結構造成破壞，并形成一定的安全隱患，進而降低高速公路的路面壽命，增加后續的維護成本。所以，在道路改擴建工程中，高速公路的路面拼寬方案應遵循應力搭接原則，將新路面和舊路面之間的搭接部位確保符合應力要求，針對性降低路面開裂概率。

在路面設計過程中，首先，應重點結合路線縱斷面抬高段落的標高數據，確定改擴建路面加鋪的厚度和加鋪方式；其次，著重根據路線橫向加鋪寬度確定路面鋪筑材料，提高加鋪路面的穩定性和結構強度，更好地穩定加鋪路面結構。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

同時應重視新舊路面的拼接處理方式，采用開挖臺階增設橫向土工布等手段確保新建路面與原本的路面能夠產生一定的銜接性，減少因銜接問題而產生的安全隱患，提高工程建設質量[3]。

另外，為確保改擴建公路的新、舊路面能夠有效銜接，設計階段應掌握拼接位置的情況。由于舊路基的基層標高與新路基的相應結構在沉降、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，相關人員需要對臺階區域進行玻璃纖維土工格柵的設計，并結合實際方案進行合理設置，最大限度地避免新老路基的搭接位置出現裂縫并反射至路面結構中。

3.3 沉降控制設計

在路基材料選擇方面，內部填料應選擇級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，液限在50%以上且塑性指數超出26 的細粒土不能直接用于填筑，以確保路基材料的質量得到有效控制。當高速公路的拼寬方案設計完成后，由于新、舊路基的橫向發展會發生一定的不均勻沉降，路面結構很容易因此導致局部區域荷載過高，造成路面結構的損壞，進而出現嚴重變形。若材料的抗拉強度被動增大，必然會對路面造成損害，使路面出現不同程度的病害，并因沉降而造成路面明顯縫隙。基于此，相關人員需要做好路基的沉降控制設計，確保路基的沉降具有一定的均勻性，尤其在施工環節和后續使用期間進行的沉降控制，確保沉降速度能夠進一步降低。

結合成功案例來看，施工期間通常可以將沉降速度控制在1 cm 內。對于一般路基，需要及時清理表土，并通過科學的方式對路基的基底予以處理，確保填料的質量符合規范標準。相關人員需充分結合填料的類型選擇針對性的機具進行分層填筑。在分層填筑方面，施工人員需按照鋪筑的實驗段進行合理填筑，并對具體的填筑厚度和壓實工藝、控制標準等方面進行合理控制，并將孔隙率和相關施工參數作為壓實環節的控制指標。還有，在壓實環節，路基的壓實程度與填料的規格要滿足相應的數值需求，否則填料質量無法達到相應的施工要求，這種情況下需第一時間做好換填處理工作。

4 結語

綜上所述，路基路面的設計質量對道路改擴建工程的施工建設至關重要，其設計內容涉及許多科目和領域，難度較大，與后續的施工實際效果容易產生差異，為提高改擴建工程的設計質量，相關設計人員需對現場中線路、路基路面等方面產生的參數進行全面搜集和分析，充分結合實際情況，保障設計方案的科學性和合理性，針對性地制訂完善的設計方案，以此指導施工，提高項目建設質量。