改擴(kuò)建公路路基設(shè)計(jì)與探討

景楠

（蘇交科集團(tuán)（甘肅）交通規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司 甘肅蘭州 730070）

0 前言

雖然近年來我國各地開展了大量公路改擴(kuò)建實(shí)踐，但結(jié)合調(diào)研可以發(fā)現(xiàn)，理念陳舊、創(chuàng)新不足、視野狹窄等問題仍廣泛存在于改擴(kuò)建公路工程，工程的實(shí)用性往往會因此受到較為負(fù)面影響。為盡可能提升改擴(kuò)建公路工程水平，避免各類問題出現(xiàn)，正是本文圍繞改擴(kuò)建公路路基設(shè)計(jì)開展具體研究的原因所在。

1 改擴(kuò)建公路路基設(shè)計(jì)的基本思路

公路路基改擴(kuò)建設(shè)計(jì)前，應(yīng)對既有路基和場地進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查和勘探，同時(shí)根據(jù)公路等級、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦蔚刭|(zhì)、水文及填挖情況選擇適宜的路基橫斷面形式。為開展高水平的改擴(kuò)建公路路基設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員根據(jù)工程路基所處的不同地貌單元及各路段所具有的水文地質(zhì)、邊坡穩(wěn)定性、地下水活動、巖土層性質(zhì)和結(jié)構(gòu)、地形特征、路基填挖高度、填料來源及性質(zhì)等實(shí)際情況，參照國內(nèi)同類型工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，針對性開展設(shè)計(jì)方案的比選。工程一般應(yīng)以生態(tài)環(huán)境建設(shè)與保護(hù)為基礎(chǔ)，路基防護(hù)堅(jiān)持防治結(jié)合、以防為主、順應(yīng)自然、造型美觀、與環(huán)境相協(xié)調(diào)的原則，筑路材料的性質(zhì)和來源也需要得到高度重視。在具體的改擴(kuò)建過程中，特殊路基的病害隱患根源需得到重點(diǎn)查找排除，為保證路基穩(wěn)定，可采用柔性結(jié)構(gòu)與剛性結(jié)構(gòu)相結(jié)合、生態(tài)防護(hù)與多層防護(hù)相結(jié)合的邊坡治理方法。路基排水可采用造價(jià)合理、維修便利、自然和諧、功能完善的排水系統(tǒng)，并結(jié)合橋涵設(shè)計(jì)、路線設(shè)計(jì)、沿線水文、排灌系統(tǒng)，構(gòu)建完整的排水系統(tǒng)[1]。

2 改擴(kuò)建公路路基設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 路基的加寬拼接設(shè)計(jì)

路基的加寬拼接屬于改擴(kuò)建公路路基設(shè)計(jì)必須解決的難題，整個(gè)改擴(kuò)建工程的成功與否也直接受到該設(shè)計(jì)的影響。結(jié)合實(shí)際調(diào)研可以發(fā)現(xiàn)，單側(cè)加寬和雙側(cè)加寬屬于最為常見的兩種改擴(kuò)建公路路基加寬方式，需結(jié)合二者各自的優(yōu)缺點(diǎn)針對性選擇加寬方式，并在設(shè)計(jì)中靈活選擇。新舊路基的加寬拼接屬于路基的加寬拼接設(shè)計(jì)重點(diǎn)，如設(shè)計(jì)存在問題很容易引發(fā)不均勻沉降并導(dǎo)致縱向裂縫的產(chǎn)生，為保證拼接的成功，必須重點(diǎn)關(guān)注老路基基本完成的地基固結(jié)沉降，以及新建路基不可避免產(chǎn)生的施工沉降和工后沉降，必須設(shè)法針對性處理新建路基，方可控制二者沉降差，避免新老路基拼接失敗問題出現(xiàn)。應(yīng)針對性采用排水固結(jié)法、置換法、強(qiáng)夯法等處理方式，如工程所在地的地下水較為豐富，還需要鋪設(shè)透水性材料，以此嚴(yán)格基于施工規(guī)范控制基地的壓實(shí)，即可有效減小沉降差。此外，為新老路基的聯(lián)接，促進(jìn)協(xié)調(diào)變形，還可基于臺階狀處理老路基邊坡，臺階寬度應(yīng)最小控制為2.0m，特殊情況下也不得小于1.0m，配合內(nèi)傾斜坡的臺階與土工格柵，新老路基簡單整體性和聯(lián)結(jié)性即可大幅提升，改擴(kuò)建公路路基設(shè)計(jì)質(zhì)量也將得到較好保障[2]。

2.2 重視路基填料對改擴(kuò)建公路路基的影響

深入分析改擴(kuò)建公路可以發(fā)現(xiàn)，其路床、臺背和特殊地基存在極高的施工要求，針對性的設(shè)計(jì)開展直接關(guān)系著改擴(kuò)建工程質(zhì)量，因此必須嚴(yán)格控制路床、臺背和特殊地基設(shè)計(jì)質(zhì)量。如改擴(kuò)建公路工程涉及大量填方工程，路基的填補(bǔ)工作一般需采取土法進(jìn)行，為保證填筑質(zhì)量，具體的填筑施工需嚴(yán)格遵循《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD 30—2015）、《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》（JTG-T 3610—2019）要求，施工前還需要對填筑材料是否能夠滿足工程需要和符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評估，如無法滿足工程需要或不符合標(biāo)準(zhǔn)，則需要重新選擇填筑材料，避免壓實(shí)不均等情況出現(xiàn)，而結(jié)合具體的土樣檢測數(shù)據(jù)，即可優(yōu)化處理路基和路床，更好保證改擴(kuò)建公路施工質(zhì)量。如改擴(kuò)建公路工程涉及橋梁橋頭路基以及涵洞過道，相關(guān)材料的選擇則需要嚴(yán)格控制透水性，以此保證施工的順利進(jìn)行，且涵洞臺背和橋頭路基的承載能力能夠得到有效保障，外部壓力的抵抗、不均勻沉降的減少可由此實(shí)現(xiàn)。為進(jìn)一步提升改擴(kuò)建公路路基設(shè)計(jì)水平，水穩(wěn)砂礫和土工格柵的綜合應(yīng)用加固處理也需要得到重視，這一措施的實(shí)用性已在很多工程實(shí)踐中得到證明。

2.3 道路橋（涵）過渡路基處理設(shè)計(jì)

為減少構(gòu)造物兩側(cè)路基產(chǎn)生的不均勻沉降，需結(jié)合橋梁設(shè)計(jì)，采用粗粒料填料、設(shè)置橋頭搭板，并在必要時(shí)增加液壓夯等處理方式，采用透水性填料處理橋梁、涵洞臺背兩側(cè)路基的路橋過渡段，填料的細(xì)顆粒含量不大于25%，同時(shí)采用（2～3）H+3～5（H為路基填土高度）寬度控制處理過渡段臺背回填長度。在填筑臺背路基過程中，分層填筑、碾壓的對稱性需得到控制，且每層松鋪厚度應(yīng)控制在30cm內(nèi)，過渡段路基壓實(shí)度不小于96%，路基填土較高且壓實(shí)度得不到保證時(shí)可開展補(bǔ)強(qiáng)壓實(shí)。在具體的臺背路基施工過程中，原地基碾壓與特殊路基處理均需要得到重視，完成基礎(chǔ)處理后，方可進(jìn)行臺背路基的分層填筑。在巖質(zhì)挖方路段處設(shè)置橋臺，采用陡坡率的基坑邊坡設(shè)計(jì)，嚴(yán)禁大開大挖，碎石填塞臺背基坑需在橋臺施工完成后進(jìn)行，壓實(shí)度也需要得到嚴(yán)格控制[3]。

2.4 新舊路基銜接處理設(shè)計(jì)

改擴(kuò)建公路的新舊路基銜接處理設(shè)計(jì)同樣應(yīng)得到工程人員的重點(diǎn)關(guān)注，拓寬部分的路基應(yīng)與既有路基之間保持良好的銜接，并采取必要的工程措施減小新老路基之間的差異沉降，防止產(chǎn)生縱向裂縫。新舊路基銜接處理時(shí)，需首先清除舊路坡面松土，一般清除寬度為50cm，邊坡表層土可按照一般填方路基邊坡坡率1：1.5進(jìn)行削坡，然后沿舊路坡面開挖臺階，臺階寬度不應(yīng)小于1.0m，再自下而上逐層填筑路基。當(dāng)加寬拼接寬度小于0.75m時(shí)，不能直接進(jìn)行”貼坡”式的加寬，可采取超寬填筑或翻挖既有路堤等工程措施，以保證拓寬路基的壓實(shí)度。當(dāng)路堤較高時(shí)，可在新老路基間橫向鋪設(shè)土工格柵，提高路基的整體性，減小不均勻沉降變形。拓寬路基填料盡量與既有路基填料性質(zhì)相匹配，優(yōu)先采用滲水性好的粗粒土填筑，若采用細(xì)粒土作為路基填料時(shí)，需滿足路基強(qiáng)度及回彈模量的要求，并加強(qiáng)路基內(nèi)部及新舊路基結(jié)合部的排水設(shè)計(jì)。

2.5 優(yōu)化路基的排水能力

為進(jìn)一步提升改擴(kuò)建公路路基設(shè)計(jì)針對性，路基的排水能力優(yōu)化也需要得到重視。結(jié)合實(shí)際調(diào)研可以發(fā)現(xiàn)，路面長時(shí)間積水會直接侵蝕公路路基，很多公路的使用性能會因此受到影響，為盡可能降低雨水影響，改擴(kuò)建公路路基設(shè)計(jì)必須針對性合理的排水方法，以此提高改擴(kuò)建后公路的使用壽命和使用性能。在具體的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，需以提高改擴(kuò)建公路的車輛通行能力和服務(wù)水平為基礎(chǔ)，并積極解決改擴(kuò)建公路的排水問題，由此基于現(xiàn)有技術(shù)全面計(jì)算公路的路基情況，結(jié)合公路的邊溝尺寸，分析儲水、蒸發(fā)等情況，并填平原公路的集水坑。為有效控制公路受到的雨水侵蝕，雨水對邊溝的沖刷力度必須得到嚴(yán)格控制，如邊溝的設(shè)計(jì)采用C30混凝土預(yù)制塊，并同時(shí)設(shè)置急流槽于改擴(kuò)建公路的邊溝和涵洞結(jié)合位置，道路積水的問題可由此大幅緩解。為進(jìn)一步優(yōu)化路基的排水能力，改擴(kuò)建公路路基設(shè)計(jì)水平必須進(jìn)一步提升，相關(guān)設(shè)計(jì)人員需充分結(jié)合原有公路的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合國內(nèi)外優(yōu)秀改擴(kuò)建公路路基設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，也能夠更好提升改擴(kuò)建公路的排水和使用功能性，改擴(kuò)建公路的美觀性也能夠同時(shí)得到較好保障。

3 結(jié)論

綜上所述，改擴(kuò)建公路路基設(shè)計(jì)需關(guān)注多方面因素影響。在此基礎(chǔ)上，本文涉及的路基的加寬拼接設(shè)計(jì)、重視路基填料對改擴(kuò)建公路路基的影響、道路橋（涵）過渡路基處理設(shè)計(jì)、新舊路基銜接處理設(shè)計(jì)、優(yōu)化路基的排水能力等內(nèi)容，則提供了可行性較高的改擴(kuò)建公路路基設(shè)計(jì)路徑。為更好服務(wù)于改擴(kuò)建公路工程建設(shè)，環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)思想的融入同樣需要得到重視。