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改擴(kuò)建公路路面設(shè)計(jì)優(yōu)化措施

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改擴(kuò)建公路路面設(shè)計(jì)優(yōu)化措施

一、改擴(kuò)建公路的概況和分析

改擴(kuò)建公路相比新建公路,對(duì)工程技術(shù)的要求更加復(fù)雜,需要結(jié)合多個(gè)方面進(jìn)行綜合考慮,需要分析公路自身的特點(diǎn),周圍環(huán)境,地質(zhì)情況,公路四周經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況等。比如說(shuō),以改擴(kuò)建某條公路為例,全程需改擴(kuò)建的路段為8.5km,屬于省級(jí)二級(jí)公路,設(shè)計(jì)速度60km/h,同時(shí)也是當(dāng)?shù)氐某鞘兄鞲傻?,主要?fù)責(zé)了這個(gè)區(qū)域的主要出行和交通任務(wù)。因舊路損壞嚴(yán)重,通行能力不能滿足現(xiàn)階段使用要求?,F(xiàn)擬將其升級(jí)為一級(jí)公路,設(shè)計(jì)速度80km/h。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,公路在交通運(yùn)輸及居民出行上都無(wú)法滿足實(shí)際的要求,因此長(zhǎng)時(shí)間投入運(yùn)用的公路都是超負(fù)荷運(yùn)行,路面都會(huì)出現(xiàn)不同程度的車轍、擁包、龜裂、網(wǎng)裂、路基塌陷等問題,要緩解交通壓力,就要為當(dāng)?shù)鼐用裉峁└颖憬菘焖俚耐ㄐ蟹绞?,因此需?duì)此條路線進(jìn)行改擴(kuò)建處理。

二、改擴(kuò)建公路路基路面設(shè)計(jì)優(yōu)化的意義

1.提高公路路面建設(shè)和橋涵工程聯(lián)結(jié)的質(zhì)量

公路建設(shè)與我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展密切相關(guān),我國(guó)城市的發(fā)展歷程,都離不開公路和交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展,這也驗(yàn)證了公路交通建設(shè)對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的影響和重要性。改擴(kuò)建公路施工過程中,路面路基的設(shè)計(jì)是核心的技術(shù)關(guān)鍵,通過利用先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)技術(shù),提高改擴(kuò)建公路的路面工程質(zhì)量,也有利于提高公路路面建設(shè)和橋涵工程聯(lián)結(jié)的質(zhì)量。

2.延長(zhǎng)公路的使用年限

路基路面是公路施工的核心內(nèi)容,同時(shí)也是公路使用功能和作用的保障和基礎(chǔ),公路路基路面施工質(zhì)量表現(xiàn)在路基強(qiáng)度和路基穩(wěn)定性兩個(gè)方面。路基強(qiáng)度主要負(fù)責(zé)大負(fù)荷車流量以及公路運(yùn)輸量,路基強(qiáng)度滿足要求后,才能在大流量的交通運(yùn)輸中保證公路使用安全,不會(huì)受到破壞,如果路基的強(qiáng)度較差,則也導(dǎo)致公路承載能力的下降,導(dǎo)致路基局部遭到極大的破壞,引發(fā)嚴(yán)重的質(zhì)量問題。就本次研究工程來(lái)說(shuō),原公路已經(jīng)出現(xiàn)了塌陷、損壞等情況,也因此極易引發(fā)交通事故,通過合理的設(shè)計(jì)優(yōu)化,能夠提高公路的強(qiáng)度,不僅能夠滿足交通運(yùn)輸?shù)某休d力,也能延長(zhǎng)公路投入使用的壽命。

3.能夠保證車輛行駛的安全性

公路長(zhǎng)時(shí)間使用后,極易受到外界因素和干擾,路基會(huì)發(fā)生變形等情況,需要采取有效的保障措施提高公路路基的穩(wěn)定性。我國(guó)國(guó)土面積較大,因此不同地區(qū)也有不同的地質(zhì)條件,很難杜絕影響公路使用的地質(zhì)欠佳的情況。水文地質(zhì)會(huì)引發(fā)公路路基出現(xiàn)不均勻沉降,長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)用后,這種不均勻的沉降會(huì)影響路基的整體穩(wěn)定性。對(duì)公路實(shí)施路基路面的優(yōu)化設(shè)計(jì)之后,能夠解決不均勻沉降對(duì)公路路面的影響,提高車輛在公路行駛的安全性。

4.保證交通安全促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展

改擴(kuò)建公路路基路面的施工質(zhì)量也直接影響公路投入使用后的安全和穩(wěn)定性,因此通過對(duì)路基路面設(shè)計(jì)優(yōu)化處理后,能夠提高路基的強(qiáng)度和整體穩(wěn)定性,滿足公路路基施工滿足要求,也為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展提供保障和支持。

三、改擴(kuò)建公路路基路面設(shè)計(jì)優(yōu)化存在的問題分析

1.公路道路建設(shè)規(guī)模與標(biāo)準(zhǔn)考慮不夠周到

在改擴(kuò)建公路路基路面設(shè)計(jì)工作中,各種設(shè)計(jì)內(nèi)容都要參考舊路設(shè)計(jì)時(shí)評(píng)估的交通量,結(jié)合當(dāng)前的實(shí)際交通量及規(guī)劃遠(yuǎn)景來(lái)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),在改擴(kuò)建的設(shè)計(jì)中,許多相關(guān)單位未能評(píng)估實(shí)際的交通量,導(dǎo)致很多道路的技術(shù)指標(biāo)沒有達(dá)到設(shè)計(jì)的要求,導(dǎo)致道路改擴(kuò)建后沒有發(fā)揮其價(jià)值和作用。很多設(shè)計(jì)單位,為了趕設(shè)計(jì)進(jìn)度,不僅沒有考慮公路的實(shí)際交通量,也沒有滿足改擴(kuò)建公路的施工要求,公路改建完成后經(jīng)常發(fā)生各種問題,從而影響公路的后續(xù)使用。

2.新舊路基加寬拼接處理欠妥

在公路工程路面改擴(kuò)建的過程中,新道路和舊道路的加寬設(shè)計(jì)是這個(gè)工程的重點(diǎn)內(nèi)容。根據(jù)大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可知,新舊路基的加寬拼接質(zhì)量對(duì)公路路基路面改擴(kuò)建質(zhì)量有直接影響。

3.未能對(duì)原道路進(jìn)行合理的利用

在公路路基路面的改擴(kuò)建設(shè)計(jì)工作中,還存在一個(gè)非常嚴(yán)重的問題就是無(wú)法針對(duì)原公路進(jìn)行合理的、充分的利用,很多情況下,改擴(kuò)建施工都是盡量降低工作量,因此要求設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)工作時(shí),盡可能降低工程量,導(dǎo)致原有的道路未能得到合理的應(yīng)用,甚至很多道路最終被棄置不用,提高了改擴(kuò)建公路的建設(shè)成本。

四、改擴(kuò)建公路路基路面設(shè)計(jì)優(yōu)化的舉措

1.要注意優(yōu)化路面結(jié)構(gòu)

根據(jù)目前改擴(kuò)建公路的建設(shè)和養(yǎng)護(hù)情況,要提高公路的使用壽命和行駛車輛、行人的安全,就要保持公路路基路面的一致性,針對(duì)本次列舉的案例來(lái)說(shuō),路面結(jié)構(gòu)的構(gòu)成為:4cm厚AC-13細(xì)粒式改性瀝青混凝土+6cm厚中粒式普通瀝青混凝土+10cm厚粗粒式ATB-25瀝青穩(wěn)定碎石(主要功能為提高道路的力學(xué)過渡性和穩(wěn)定性)+1cm厚改性乳化瀝青封層+40cm厚5%水泥穩(wěn)定碎石基層(分兩層攤鋪)+4%水泥穩(wěn)定碎石底基層。40cm厚5%水泥穩(wěn)定碎石基層頂部設(shè)普通乳化瀝青透層,各瀝青面層間設(shè)改性乳化瀝青粘層。公路的各結(jié)構(gòu)層(面層、基層、底基層、透、封、粘層)都要按照設(shè)計(jì)要求及相應(yīng)施工技術(shù)規(guī)范、規(guī)程施工,從而保證改擴(kuò)建公路的整體質(zhì)量,延長(zhǎng)使用壽命和穩(wěn)定性。

2.優(yōu)化路基路面的排水能力

本次舉例的公路原標(biāo)準(zhǔn)為二級(jí)公路,設(shè)計(jì)速度60km/h。路基寬度為12m。改擴(kuò)建后標(biāo)準(zhǔn)為一級(jí)公路,設(shè)計(jì)速度80km/h。路基寬度為25.5m,標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖見圖2。圖2新路標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖(一級(jí))公路在實(shí)際運(yùn)行的過程中,經(jīng)常受到雨水的影響,路面長(zhǎng)時(shí)間積水會(huì)對(duì)路基造成侵蝕,制定合理的排水方法,也是提高公路使用壽命的手段之一。第一,要提高改擴(kuò)建公路的服務(wù)水平和車輛通行能力。第二,積極解決公路排水問題。根據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行公路的全面計(jì)算,了解公路的邊溝尺寸,分析蒸發(fā)、儲(chǔ)水等情況,將原公路的集水坑填平。要避免雨水對(duì)公路造成侵蝕,就要降低對(duì)邊溝的沖刷力度,可選用C30混凝土預(yù)制塊設(shè)計(jì)邊溝。并且在公路道路的邊溝和涵洞結(jié)合的位置設(shè)置急流槽,緩解道路積水的問題。第三,不斷提高改擴(kuò)建公路路基路面設(shè)計(jì)優(yōu)化效果,結(jié)合原公路的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),對(duì)超高路段可用縫隙式設(shè)計(jì)方案。目前,我國(guó)在改擴(kuò)建公路路基路面設(shè)計(jì)優(yōu)化方面的研究較少,對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家相比有很大的差距,我國(guó)需要不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)理念和手段,通過吸取國(guó)外的優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn),根據(jù)我國(guó)公路的實(shí)際情況和標(biāo)準(zhǔn),提高公路使用和排水的功能性,也能保證公路建設(shè)的美觀度。

3.針對(duì)路床、臺(tái)背和特殊地基進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化處理

改擴(kuò)建公路相比新建公路,對(duì)路床、臺(tái)背和特殊地基的施工要求更高,尤其是設(shè)計(jì)效果會(huì)對(duì)改擴(kuò)建公路的總體質(zhì)量造成極大的影響。第一,針對(duì)本文舉例工程來(lái)說(shuō),大多數(shù)都是填方工程,因此需要采取借土法來(lái)進(jìn)行路基的填補(bǔ)工作,要保證填筑的效果,就要選擇滿足《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》與《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》要求的土來(lái)實(shí)施填筑。在施工前,要評(píng)估填筑料是否符合標(biāo)準(zhǔn),如果不符合則要重新選擇合適的填筑料,以免不合適的填筑料使用后出現(xiàn)壓實(shí)不均的情況,影響公路的整體質(zhì)量。要結(jié)合公路的實(shí)際需求,選擇合適的填筑料。在回填的時(shí)候,選用結(jié)合料填筑,根據(jù)土樣的檢測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)路基和路床進(jìn)行優(yōu)化處理。第二,在實(shí)施橋梁橋頭路基以及涵洞過道的設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)方案選擇的材料要保證透水性達(dá)到要求,從而提高施工的進(jìn)程,也能保證橋頭路基和涵洞臺(tái)背的承載能力,抵抗外部的壓力,減少不均勻沉降。要提高改擴(kuò)建公路路基路面的設(shè)計(jì)優(yōu)化的效果,還可以用土工格柵結(jié)合水穩(wěn)砂礫進(jìn)行進(jìn)一步加固處理,這種手段已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到實(shí)際施工中。

五、結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和進(jìn)步,對(duì)我國(guó)城市的公路工程的施工質(zhì)量也提出更高的要求,一些傳統(tǒng)的、老舊的路面上有很嚴(yán)重的裂縫,出現(xiàn)了路面坍塌,嚴(yán)重影響了公路的質(zhì)量,不利于過路車輛的行駛安全。我國(guó)公路建設(shè)中受到很多因素的限制,很多技術(shù)方案還有管理理念發(fā)展都不太成熟,尤其是在交通運(yùn)輸規(guī)劃以及施工建設(shè)方面還有很大的發(fā)展空間,公路路基路面的設(shè)計(jì)優(yōu)化工作需要設(shè)計(jì)人員有很強(qiáng)的系統(tǒng)性和綜合性,從這兩方面入手設(shè)計(jì),能夠有效提高公路路基路面的施工質(zhì)量,延長(zhǎng)擴(kuò)建路面的使用壽命,促進(jìn)我國(guó)交通事業(yè)的發(fā)展。

作者:劉偉彬 單位:內(nèi)蒙古北方時(shí)代設(shè)計(jì)研究院股份有限公司