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摘要:随着交通事业的发展,公路工程项目数量逐年增加。为提高公路建设质量,在路基路面设计环节中,需要采取有效措施提升路基路面设计水平,以减少路基坍塌、路面下沉等病害引起的质量问题。因此,对公路路基路面设计难点进行分析,探寻有效的处理措施,对提升公路工程质量有积极作用。
关键词: 公路改扩建;路基设计;路面设计;优化措施
引言
近年来,经济发展迅速,各地汽车保有量不断攀升,传统老旧公路的路基路面已经无法有效承载,路面存在严重的裂缝、车辙、塌陷等病害,威胁车辆通行安全。而新建公路所需条件较为苛刻,经过多年探索、创新,可以对已有公路进行改扩建,以便降低公路路基路面问题对交通系统的影响,在此过程中要对改扩建公路路基路面设计进行优化,采取有效措施进行处理,才能更好地发挥老旧公路的效用。
1 改扩建公路路基路面设计优化的必要性
路基路面作为公路的关键性结构,其施工质量的好坏直接影响公路工程的整体质量。在路基路面施工中,路基质量的稳定性直接影响路面结构的承载能力,只有做好路基水载力的设计,才能够使其承载车辆的反复碾压,路面的抗变形能力也才能相应增强。在一些特殊路段,由于外界环境以及地质条件的影响,路基路面需具备高强度抗压能力,才能保证其不会发生变形。所以,在进行路基路面设计环节中,应对车辆承载载荷、外部环境侵蚀以及所有可能影响路基稳定的因素进行考虑,最终选择科学合理的设计方案,并在施工过程中保证工程施工质量,路基路面设计优化的相关措施才能得以落实,公路工程的质量也才会有所提高。
2改扩建公路路基路面设计中存在的问题
2.1未全面考虑道路线形
公路在实施改扩建后能够切实提高公路工程的质量,在正式开展项目之前应对原始路段场地进行勘察,确定出有效的方案。但在目前的改扩建工程中,一些工作人员未全面做好路线规划,导致改扩建方案质量下降,影响整体公路建设的质量。
2.2未合理处理新旧路基的加宽拼接
新旧路基拼接设计上存在问题。衔接是公路基面改扩建过程中的常见问题,如果处理不当,不仅会导致改建后的公路出现裂缝,还会造成新旧路基沉降,进而整个公路工程质量受到影响。
2.3未充分利用原有公路
在公路路基路面设计环节中,一些设计人员未考虑到原有公路的有效利用,设计重点主要放在新建路基路面的设计上;同时,在路基路面结构设计中,忽视原有结构的强度数据计算,使新旧路基路面结合效果难以满足实际需求,在一定的程度上影响了路基路面的设计效果。
3扩建公路路基路面设计的优化措施
针对上述提出的改扩建公路路基路面设计问题,在具体的设计过程中,应按照公路路基路面的实际情况,对设计方式进行优化处理,以下提出一些路基路面设计的优化措施。
2.1 路基填方边坡设计
填方边坡设计是公路路基设计中的重要内容,根据以往的设计要求可知,填方边坡设计可采用以下方式进行优化:
(1)在设计中,针对一般性质的路基填方边坡,其高度在10m范围时,需要采用铺草皮防护方式,该方式不仅能提升经济性,同时具有良好的路基防护效果;针对高度>10m的边坡,需要采用植草绿化以及骨架护坡的设计方式。这种设计方式能够切实提升防护效果,实现绿化固土的护坡效果。
(2)在路基边坡防护设计阶段,应考虑周围的环境,考虑到路基占地的情况,综合分析后,采取挡墙支护的方式进行护坡。
2.2路面结构优化
改扩建公路建设、养护等工作是保证和延长工程使用寿命的重要措施,而且良好的养护、管理能够为车辆行驶的安全性、舒适性加分。公路改扩建前后路基、路面所使用材料、结构要尽量保持一致,以保证路面结构的力学过渡性和稳定性。然后,使用适宜的材料进行封层,按照设计方案和计划处理路基、路面的黏层和透水层,从根本上提升公路改扩建工程总体质量,延长公路改扩建工程路基、路面使用寿命及车辆行驶的安全性。
2.3 充分考虑公路路基的加宽衔接
改扩建公路的加宽衔接作为路基设计的重点环节,不仅决定整个公路工程的工期,更关乎施工质量的优劣。如果此环节处理不好,轻则出现道路裂缝,重则影响桥梁等其他工程的衔接。路基加宽施工,依据加宽方式的不同,分为单侧路基加宽与双侧路基加宽。根据工程情况与周边环境实际特点,为保证新旧路基的衔接成功,主要有以下优化措施:
1)对扩建路基的处理方式进行优化,原有路基在反复经车辆高负荷碾压情况下,多存在路基沉降现象,但新路基由于未出现沉降,造成二者存在差距。针对此类问题,如不进行妥善处理,很容易造成纵向裂缝。对此,在路基设计上,可采用换填、夯实、轻质填料以及排水固结等方式。特别是在地下水丰富区域,应在路基下层铺设防水性能材料。还应在地基夯实阶段,严格按照相关设计规范进行,以满足道路改建要求,避免因新旧路基沉降造成的差距。
2)处理好开挖台阶,将陈旧路基挖成台阶状,能使新旧路基更好地进行衔接。具体施工过程:可将开挖台阶宽度降低适宜尺寸,部分工段遇特殊情况,也应按照设计规定进行或将其挖成内倾斜坡。将老旧路基挖成台阶状,能够增加新老路基的衔接性,其工程质量也能得到有效提升。
3)控制夯实碾压过程,为加快新建路基沉淀速度,在实际施工过程中,可采用冲击碾压法,进一步提升新路基夯实度。此外,还可进行分层夯实、预压土施工等加快路基沉降的施工方案。实际施工过程中,还应定期观察,待路基沉降稳定后再进行下步施工,以确保公路工程整体质量。
2.4优化路基路面排水功能
(1)为提升改扩建后的公路质量,需要优化路基路面的排水设计内容,具体的措施有:
首先,需要按照实际情况对路基进行加宽设计,设计时确保其宽度达到29cm,且要设计隔离防护栏,其尺寸需要达到0.57m,不能设计在临时停车区位置上,确保护坡道的宽度在1.5m之间;
其次,路基中央分隔带与主线桥梁的高度应一致,保证路基断面以及主线桥梁的结构一致。
(2)在路基排水设计过程中,为有效解决路基排水问题,应全面分析水文地质条件,合理计算各项技术参数,按照要求适当增加边沟结构尺寸,同时结合渗透、蒸发、储水等相应的措施,撤销原集水坑,保证各个结构部分的排水性能合格且外部美观性达标,具备较强的排水效果,满足公路的使用需要,不会引发严重的质量缺陷 。
此外,为有效预防雨水进入路基结构以及冲刷路基的影响,需要将实心六棱砖铺设到边沟内侧的位置上,将其砌筑到边沟外侧和底部的位置上,同时将边沟外侧长度从2m缩短为1m,以更好地减少使用面积,消除积水所产生的冲刷影响,保证路基结构的性能。
(3)路基结构部分的优化设计环节,应借鉴以往的成功经验,对于超高的公路结构部分,在左侧位置上使用缝隙式施工方式。
2.5 纵断面线形优化
公路改扩建工程中需要进行纵断面线形设计,在此过程中,要重点考虑纵坡、竖曲线设计 2 方面内容。对于公路纵坡来说,其等级系数、安全系数要求较高,若纵坡无法满足公路改扩建标准要求,就要采取有效措施对其进行调整,在满足实际施工需求的基础上减少现场施工总量;针对公路纵断面等内容的设计过程中,要关注竖曲线的设计情况,在满足改扩建需求基础上,选择相对较大的竖曲线参数,以便更好地提升公路改扩建后的安全性及运行效率。
结束语
综上所述,在改扩建公路路基路面设计的过程中,为切实提升路基路面设计的质量,应综合考虑设计过程的难点问题,采用适宜措施对设计进行优化,保证可以在原工程基础上进行施工,加强改扩建道路与其他新型道路之间的协调性,达到改善区域交通状况需求的目标。
参考文献
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