黑龙江省公路桥梁勘测设计院有限公司 黑龙江哈尔滨市 150090
摘要:随着社会经济环境的不断变化,公路交通车流量逐渐增加,经常出现道路堵塞问题,人们对交通运输的承载力也提出了更加严格的要求。为了满足人们的出行需要,必须对以往的交通建设工程进行改建。由于要结合原有道路现状进行改扩建,所以在进行设计工作时会面临许多的困难,只有准确把握设计难点,科学进行设计,才能从根本保证后期施工建设的顺利进行。
关键词:改扩建;公路;路基路面;设计
1改扩建公路路基路面设计难点分析
1.1欠缺对公路道路线性全面考虑
在改扩建公路路基路面设计中,所有的设计内容都必须对交通量进行预测,严格按照交通量进行规范性的设计。但是在实际改扩建设计过程中,一些单位对交通量疏忽,没有对其进行全面的分析和考虑,导致很多公路道路的宽度与设计实际要求存在一定的差距,无法发挥真正的作用和价值。同时,还有的设计单位对设计进度过于追求,并没有对交通量和道路扩建的实际需求进行计算分析,导致公路工程改扩建以后发生许多的问题,这一点也是目前改扩建公路路基路面设计中最大的难点。
1.2新旧路基的加宽拼接处理不当
在公路工程路基路面改扩建过程中,新旧道路的路基加宽处理非常关键。从大量的工程实践中可以明确看出,新旧路基在进行加宽拼接处理时无法达到相关质量要求,也没有取得良好的效果,对公路路基路面改扩建质量产生直接的影响。
1.3原道路利用不足
在公路路基路面改扩建设计中,还存在一个最大的难点,就是无法对原有公路道路进行充分利用。很多情况下,改扩建施工方为了尽快完成施工任务,要求设计方在进行设计时尽量控制扩建量,使得原有的道路无法得到高效利用,甚至在很多情况下对于原有道路直接选择放弃,在一定程度上增加了公路路基路面改扩建的造价成本。
2改扩建公路路基路面设计优化对策
工程概况:某省级主干道公路为适应交通量增长进行改扩建,改扩建段总长7.92km,该路段在整个沿线中为主干道,承担区域主要车流量。为保证改扩建后路段通行质量,实现预期的改扩建目标,需要在高度重视其路基路面设计的基础上,结合以往工程的相关经验,对设计予以适当的优化,针对不同结构层次采用不同的优化措施。现围绕本工程实际情况,对其路基路面设计及其优化作如下深入分析。
2.1线形设计的优化
缓解交通拥堵,是对公路进行改扩建的主要目标之一。因此,在设计与具体的优化过程中,必须保证通行的舒适性与安全性,提高公路的技术等级。然而,在实际工作中,由于受到不同方面因素的影响,需对原公路实施适当的改动,以此满足改扩建需要要求。在改动的过程中,线形指标为主要内容之一。(1)平面线形:改扩建中,若原公路直线长度可以达到改造要求,则无需进行直线设计,仅需根据改扩建要求实施适当的改扩建。而若在改扩建时,直线长度无法达到要求,则要进行专门的直线设计。根据改扩建基本要求,可使用曲线对接的形式对交点进行连接,针对反向曲线,可通过对曲线半径的增加来对接。除直线外,平曲线也具有十分重要的作用,对行车安全有直接影响。设计中,若原公路条件符合改扩建基本要求,则应尽可能的使用原路,对其直线长度及曲线的半径都不予更改。(2)纵断面线形:由于改扩建后公路技术等级提高,所以部分纵坡将无法达到要求,此时应对这些纵坡进行必要的调整。另外,在设计中,如发现现有的竖曲线在长度或半径上无法满足要求,则需要及时改进或重新设计。在实际的设计与优化过程中,应充分考虑坡长及坡度等因素可能带来的影响。在切实满足改扩建基本要求的基础上,优先考虑相对较大的半径及长度,以此保证改扩建公路通行的安全性与舒适度。
2.2提升设计质量
(1)正确处理石灰料。石灰料在公路路面的路基施工中极为重要,其对路基的形成和构造有着至关重要的作用,但是在具体操作的时候对其有效的消解和处理应严格落实到位,否则最终导致的必将是路基施工在质量上的严重缺陷,日后出现的路基膨胀和起鼓等状况大多与以上的工序处理有关。与此同时对于石灰原料的储存和保护也要切实稳固地执行,其中技术层面的储存标准等务必严格落实,以免因储存不当对后续的技术施工效果造成不良的影响。(2)有效减少过湿土的含水量对于过湿土来说,对其含水量的控制务必要严格执行,如果其含水量过高将会对软基的处理造成不良的影响,尤其是其含水量达到30%以上时,此时如果还处在雨水期,那么土体的水分含量会更高,相对的路基的施工质量更难以控制,如此一来路基的稳固度也会因此而无法得到有效的保障。因而对于过湿土的含水量控制应切实地落到实处,这样的一些工作应确定在正式施工之前具体完善,或是湿度的增强或是干燥度的降低等,从而确保此类因素不对路基的施工质量造成影响。(3)科学设计处理填筑土的高度对于软基的处理,务必要以最为科学的填筑方式实施,其中涉及到的填筑土的高度和厚度等指标务必以最高的标准执行。而如果前期填筑未能达到既定的规格,那么必定会对后期的施工造成很大的影响,或是拖延施工进度或是使得相关的施工质量受到不良的影响。由此可见此处的处理务必要切实予以最为精准高效的技术操作方式实施,从而使其在相关的规格和指标上达到预期的执行效果。
2.3路床、台背及地基处理设计的优化
(1)在该公路的改扩建施工中,发现绝大部分路基为填方路基,均通过借土来填补,填料以细粒土和粉细砂为主。对此,施工中,应取样进行测试,如果填料CBR值和路床的相关标准不相符,或不满足现行设计规范提出的要求,或在后续碾压施工中存在压实困难的问题,导致碾压不均匀,使试验结果和现场实际情况存在较大落差,则需要对填料实施适当整改。该路段的路床为2∶6∶92石灰水泥土,为尽可能降低施工的复杂度,在处理上主要使用结合料,根据土样的各项测试结果,对路床予以适当的优化处理,采用6%水泥土。这样一来,能有效提高路基及路面整体强度和承载力,并将两层厚度有效的限制在18cm以内,7d抗压强度满足规范提出的不低于0.4MPa的要求。(2)对桥头路基和涵洞过道台后进行处理时,设计方案使用回填材料应具有良好的透水性能,这一除了能有效加快现场的施工速度,还能保证结构物整体强度,减小或避免附加应力的产生。此外,在之后的优化过程中还设置土工格栅。(3)从结构物角度讲,对地基进行处理时应采取合理有效的处理方法,根据不同勘察和测试结果,结合现场实际条件,进行适当的优化处理,首先要对换填垫层实施适当优化,同时采用垫层的方法,若为采用这一方法,根据原来的设置,调整CFG桩,采用碎石桩,以此保证工程质量,并对桩的分布做充分考虑,在它的中进行补桩,而在桩长的控制方面,应穿过整个软弱土层与饱和粘土层,最后将通道处地基改为碎石垫层。通过上述优化,可以在有效保证质量的基础上,缩短施工时间,加快施工效率。
结束语
随着社会经济的不断发展,交通压力逐渐增大,对公路进行改扩建已成为促进交通发展的重要手段。但是,由于现阶段技术不够创新,缺乏一定的经验,在改扩建设计中难免会存在诸多的难点问题。本文对改扩建设计难点进行了总结和分析,并以充分利用旧路为原则,提出了切实有效的设计优化对策。
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