有关沿河路基拼宽方案设计研究
2014-12-25向宁波
向宁波
摘要:随着现代社会经济的不断发展,以往建造的道路已经难以满足日益增长的交通运输需求。在以往的道路修建中,技术水平与建设理念有限,存在一定的持续局限性。目前对于传统道路进行改扩建已经成为一种常态。尤其是对于沿河道路而言,需要的技术条件更高,在进行路基拼宽方案设计中需要考虑的问题更多。本文基于沿河路基拼宽中存在的问题,提出拼宽方案设计的原则与注意事项,以作参考。
关键词:沿河路基;拼宽;道路;方案;工程
中图分类号:E271文献标识码: A
1.引言
我国的公路交通运输事业发展较早,传统早期修建的公路以双向两车道为主,尤其是沿河道路,其宽度受到一定的限制。随着经济的不断发展,一些经济发展迅速的地区交通量迅速增长,对道路提出了更高的要求。维持原有的公路交通显然已经难以满足目前社会发菜需求。对于沿河道路而言,其路基扩建工程要比一般的普通公路、高速拓宽技术要求更高一些,需要考虑的因素更多。本文对某沿河公路的实际情况进行实地考察分析后,对多种拼宽方式进行对比,选择出最为合适的拼宽方式,并对路面的现状进行评价,对不同的路段提出不同的改扩建方案,提出路基路面的拼宽施工注意事项。
2.工程概况
某沿河公路为上个世纪九十年代在修建大坝进行修建的,距今已有二十年的历史,这些公路是没有等级的,基本满足当时的沿线居民外出需求。随着当地经济的发展,区域内与外界的联系更加频繁,车辆数量显著增加,原有道路质量与运输能力都明显下降。随着当地沿河旅游资源的不断发展,公路建设已经非常有必要。通过对沿河道路的改扩建,可以有效提高当地沿线乡村的发展,开发并丰富当地的旅游资源,进一步提高当地居民的生活水平。原有沿河路基宽度为七米,左侧为沿道,右侧为山林。计划通过改建后,公路等级可以达到国家二级标准,路基宽度增加三米。[1]
3.路基拼宽方案设计原则
在进行道路拼宽前要对道路的交通量进行充分调研,一般对于沿河路基需要拼宽的路段交通量非常大,如果绕远选择其他的道路通过则需要消耗过路车辆更多的时间与成本,所以在进行拼宽时需要注意以下几个问题。
首先要尽可能地保持道路的正常运行。因为在沿河道路的拼宽过程中,一旦全线封闭,将有可能会对当地的交通带来巨大的交通压力,甚至会出现交通瘫痪,影响社会效益,所以需要尽最大可能地保持道路畅通,降低拼宽带来的交通紧张影响,在拼宽工程方案中需要重视。[2]
另外对于沿河路基的拼宽需要保持公路安全运营。沿河道路的交通危险系数较高,一旦发生事故,将往往带来严重的后果。所以要保持原有公路的安全运营。在设计方案的过程中,要保持原有公路的路基与防护、桥梁结构稳定,避免大量的挖掘,在进行拆除时,要找准时机,做好安全防护措施。充分对施工过程中对原有道路交通的安全影响后,制定完善的拼宽方案。
第三,在制定与选择拼宽方案时,要做到施工方便、安全可靠与造价较低的原则。为了保障原有道路的正常运行,需要考虑施工机具与设备的适用性,避免采用大型机具,造成施工困难,坚持构造物的加宽施工中保持简便、安全与可靠的原则。最大可能地利用目前道路与构造物进行方案制定,减少土地的征用与建筑的大量拆迁,从而节省投资,减少影响。
除此之外,对于道路拼宽的方案设计时,要充分考虑交通规划与发展形势,做到一定的前瞻性。被拼宽的道路,充分考虑路网的未来规划与当地的经济发展趋势,避免多频次拼宽,对当地的交通带来持续性影响。由于沿河路基的实际施工存在一定的特殊性,难度也非常大,在施工过程中,要谨慎使用创新技术,确保稳妥,做好创新与适用、理论与实践地充分协调结合。
4.方案选择
道路拓宽改建主要有单侧加宽、两侧加宽与混合加宽等三种方式,当道路的一侧受其他建筑物限制时,为了减少拆迁量,则只能通过对另一侧原有道路进行加宽的方式。此时施工时对于道路的目前交通影响量较小,临时占地面积也少,只需要增加宽侧布设即可。两侧加宽则是原有公路两侧均不会受到建筑物影响的情况下,从两侧分别进行加宽的方式,也是最为常见的拓宽方式,它保持了原有公路的几何线形,中心线不变,中央分隔带与内部的排水、通信等可基本保持不变,路面的排水更加简单。混合加宽则是单侧加宽与双向加宽方式进行结合的一种方式,一般采用率较少。[3]
由于在本工程中,实际情况为右侧为山体。所以在制定方案时选择了两个最为明显的拓宽方案。第一个方案为对右侧的山体进行开挖,二是对沿河一侧进行路基加宽处理。在进行方案选择前需要对实际的土壤质量进行充分考察。此段公路的路堑边坡高度为5-30米。[4]道路沿线岩体裸露情况来看,大多数路段的路堑边坡采用了挂网锚喷支护措施。但由于路堑边坡岩体的破碎、节理裂隙不断发育。地层岩性的不利组合、岩层的结构构造与全风化岩的存在,残坡积层松散不稳定,人工堆积物较多,边坡的稳定性相对较差,在雨水作用下,甚至可能会出现掉块、崩滑的现象。如果进行山体开挖,沿线的岩体整体较为破碎,结构面组合不利,在开挖状态下非常容易失去稳定性,掉块容易威胁到行人安全,甚至会造成地质灾害。
由于沿河路基的宽度并非定数,在不同宽度的路基扩宽中可以采用不同的方案。对于需要拼宽的宽度大于150cm的,可以采用搭板拼宽方案、挡墙方案与半路半桥方案。搭板拼宽方案是指册体侧的半幅路基新建路面,沿河的一侧一半路基是采用搭板拼宽。在搭板的左方利用桩柱式的结构,支柱的顶部接纵梁,纵梁的标准采用23.75m一节,在每节设置三根支桩,柱的间距为10m布局。而右侧采用枕梁结构,枕梁下设C20混凝土垫层。搭板在纵梁与枕梁上面,采用预制拼装。在纵梁与横梁上预埋栓钉,栓钉与搭板间使用的是无粘结的栓结模式,利用塑料套管保持与现浇的搭混凝土不粘结,确保搭板的转动可以自由进行。需要注意的是为了避免栓钉的锈蚀,需要在塑料管内灌入一定量的沥青。搭板上填筑半米以上的宕渣垫层,而后铺筑路面结构层,通过预埋钢筋,护栏与纵梁连接为一体。这种采用支桩柱的模式路基的稳定性较高,避免反射裂会对以后路面结构层的影响,搭板采用预制拼装,施工起来更加便利。[5]
挡墙方案是指山体的一侧半幅路基为新建路面,而沿河一侧的半幅采用高挡墙的方式进行分级防护。挡墙材料最上层为1:1.5填方路堤、C20片石砼重力式挡墙、钢筋砼肋板式挡墙。挡墙方案的最大优点是充分利用多余的山体挖方,避免过多的弃方。同时这种模式也存在着一定的缺点,老路的路基边坡较为陡峭,路基的填筑高度较大,利用高挡墙施工起来需要的工程量非常大,成本也自然就会高。
半路半桥方案是指山体的一侧半幅路基新建路面,沿河一侧半幅路基采用桥梁的结构,在中间位置设置无缝伸缩缝。通过桥梁结构的半幅路基基础较为稳定,造价成本较低。但同时需要注意的是采用这种模式时,当一侧的路基发生沉降后,道路中间的伸缩缝易出现脱落的问题,从而造成左右侧的路基错开,双柱式造价成本较高,独柱式在转弯半径较的地方,极易发生事故失稳的问题。
当拼宽的宽度低于150cm时,又分为两种情况。第一种是仅需要拼宽宽度低于50cm,此时在沿河一侧的路基进行开挖或者填高到路基边缘标高下的60cm,采用C20混凝土进行整平,在整平上浇筑50cm厚、220cm宽的C30钢筋混凝土基础,最后在上面铺10cm左右的沥青面层。护栏通过预埋的钢筋与基础结合在一起。对于拼宽宽度大于50cm时,则需要更加复杂的拼宽技术。在沿河一侧路基开挖标高下60cm。后续与上文相同,基础靠路线中心侧设定锚杆,梅花桩进行布局,纵向的间距保持一米,侧墙上与水平方向呈15度角,打入锚杆,纵向每隔两米设置一根,锚杆采用GY型一次注浆预应力中空锚杆,锚杆入岩的深度为6米。[6]
对于无拼宽的路段,需要进行加固处理。在沿河一侧开挖标高下60cm,采用C20混凝土整平,浇筑50cm厚50cm宽的C30钢筋混凝土基础。钢管桩纵向每隔一米设置一根。
5.结语
在沿河路基拼宽方案设计中,要坚持一定的安全运营、低造价原则,充分对当地的地质条件进行调研,选择最为恰当的施工方案,提高施工效率,确保施工质量,为我国交通运输事业的发展奠定良好基础。
参考文献
[1]黄良娟,贺春,沈士军.沿河路基拼宽方案设计[J].中国水运(下半月),2014,05:273-274.
[2]归翀.广西沿海高速公路改扩建工程可行性研究[D].重庆交通大学,2013.
[3]闫向阳.厦蓉线高速公路改扩建工程方案研究[D].长安大学,2013.
[4]李小伟.京港澳(石家庄—磁县段)高速公路改扩建方案设计研究[D].长安大学,2011.
[5]张婷.高速公路改扩建工程路面拼宽技术研究[D].长安大学,2012.
[6]马保成.沿河公路路基水毁灾害评价及防治措施研究[D].长安大学,2008.