關于改擴建公路路基路面設計的優(yōu)化措施

夏艷梅

(中設設計集團股份有限公司，云南 昆明 650200)

1 工程概況

某省級主干道公路為適應交通量增長進行改擴建，改擴建段總長7.92 km，該路段在整個沿線中為主干道，承擔區(qū)域主要車流量。為保證改擴建后路段通行質量，實現(xiàn)預期的改擴建目標，需要在高度重視其路基路面設計的基礎上，結合以往工程的相關經(jīng)驗，對設計予以適當?shù)膬?yōu)化，針對不同結構層次采用不同的優(yōu)化措施?，F(xiàn)圍繞本工程實際情況，對其路基路面設計及其優(yōu)化作如下深入分析。

2 線形設計的優(yōu)化

緩解交通擁堵，是對公路進行改擴建的主要目標之一。因此，在設計與具體的優(yōu)化過程中，必須保證通行的舒適性與安全性，提高公路的技術等級。然而，在實際工作中，由于受到不同方面因素的影響，需對原公路實施適當?shù)母膭?，以此滿足改擴建需要要求。在改動的過程中，線形指標為主要內容之一。

(1)平面線形：改擴建中，若原公路直線長度可以達到改造要求，則無需進行直線設計，僅需根據(jù)改擴建要求實施適當?shù)母臄U建。而若在改擴建時，直線長度無法達到要求，則要進行專門的直線設計。根據(jù)改擴建基本要求，可使用曲線對接的形式對交點進行連接，針對反向曲線，可通過對曲線半徑的增加來對接。除直線外，平曲線也具有十分重要的作用，對行車安全有直接影響。設計中，若原公路條件符合改擴建基本要求，則應盡可能的使用原路，對其直線長度及曲線的半徑都不予更改。

(2)縱斷面線形：由于改擴建后公路技術等級提高，所以部分縱坡將無法達到要求，此時應對這些縱坡進行必要的調整。另外，在設計中，如發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的豎曲線在長度或半徑上無法滿足要求，則需要及時改進或重新設計。在實際的設計與優(yōu)化過程中，應充分考慮坡長及坡度等因素可能帶來的影響。在切實滿足改擴建基本要求的基礎上，優(yōu)先考慮相對較大的半徑及長度，以此保證改擴建公路通行的安全性與舒適度。

3 路面設計優(yōu)化

為滿足基本建設和養(yǎng)護要求，路面結構需盡量保持一致，該公路路面結構為：中粒式與細粒式，厚度分別為6 cm和4 cm，其中，細粒式以AC-13C為主，中粒式以AC-20C為主，系面層采用瀝青穩(wěn)定碎石，以上結構在穩(wěn)定性和力學過渡方面具有明顯優(yōu)勢，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)設計要求實施。在路面的改擴建設計與優(yōu)化過程中，如原路面所用混合料性質能滿足改擴建后的需求，則應盡量保留，這樣能有效縮短工期，減少改擴建投入。

4 路基及排水設計的優(yōu)化

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

(1)為保證改擴建后公路行車服務水平，提高通行能力，需重視并做好優(yōu)化。先對路基進行適當加寬，設置隔離護欄，其寬度按0.75 m控制，取消兩側緊急停車帶，改為護坡道，其寬度為1.5 m。

(2)為解決路段范圍內排水問題，首先要對區(qū)域水文地質情況進行全面調查與分析，然后通過準確的計算，通過對邊溝尺寸的適當增大，并結合其它措施，對排水設施進行適當改造，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邊溝造成嚴重沖刷，在邊溝內側新砌筑一道實心六棱磚，以提高邊溝底部和外側的抗沖刷能力，并縮短邊溝外側總長，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，使用混凝土預制塊進行更換，長度按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泄水槽，用于緩解積水，泄水槽之間的距離嚴格按照40 m進行控制。

(3)對改擴建段路基路面的設計予以優(yōu)化時，應充分借鑒類似工程設計經(jīng)驗，在超高段中，當條件適宜時，建議采用縫隙式。目前常用優(yōu)化方式為借鑒國外相關設計經(jīng)驗來完成設計，設計后的各項指標可以達到相關指標的要求，所用各類排水設計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建后對排水功能提出的要求。

5 路床、臺背及地基處理設計的優(yōu)化

(1)在該公路的改擴建施工中，發(fā)現(xiàn)絕大部分路基為填方路基，均通過借土來填補，填料以細粒土和粉細砂為主。對此，施工中，應取樣進行測試，如果填料CBR值和路床的相關標準不相符，或不滿足現(xiàn)行設計規(guī)范提出的要求，或在后續(xù)碾壓施工中存在壓實困難的問題，導致碾壓不均勻，使試驗結果和現(xiàn)場實際情況存在較大落差，則需要對填料實施適當整改。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雜度，在處理上主要使用結合料，根據(jù)土樣的各項測試結果，對路床予以適當?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度和承載力，并將兩層厚度有效的限制在18 cm以內，7 d抗壓強度滿足規(guī)范提出的不低于0.4 MPa的要求。

(2)對橋頭路基和涵洞過道臺后進行處理時，設計方案使用回填材料應具有良好的透水性能，這一除了能有效加快現(xiàn)場的施工速度，還能保證結構物整體強度，減小或避免附加應力的產生。此外，在之后的優(yōu)化過程中還設置土工格柵。

(3)從結構物角度講，對地基進行處理時應采取合理有效的處理方法，根據(jù)不同勘察和測試結果，結合現(xiàn)場實際條件，進行適當?shù)膬?yōu)化處理，首先要對換填墊層實施適當優(yōu)化，同時采用墊層的方法，若為采用這一方法，根據(jù)原來的設置，調整CFG樁，采用碎石樁，以此保證工程質量，并對樁的分布做充分考慮，在它的中進行補樁，而在樁長的控制方面，應穿過整個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，可以在有效保證質量的基礎上，縮短施工時間，加快施工效率。

6 結束語

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