改扩建公路路基路面设计优化措施分析

2020-03-06田原

工程建设与设计 2020年21期

田原

（山东省交通规划设计院有限公司，济南 250000）

1 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。

2 改扩建公路路基路面设计优化的主要作用

2.1 提升路面及各联结工程的总体质量

公路工程建设与经济社会发展息息相关，从我国各地建设发展过程来看，交通系统的建设对于城市发展的影响较为显著，公路工程建设对于社会经济建设非常重要。在公路改扩建工程施工期间，路面路基设计工作处于较为重要的位置，以先进理念为指导，积极引进先进技术，改善或提升已有道路建设质量，加强各类路桥工程建设成效，能够为城市发展奠定更为坚实的基础。

2.2 延长道路整体使用寿命

改扩建公路工程能够提升道路功能，改善道路作用，充分发挥其保障作用。公路路基路面强度、稳定性等会对道路车流量、运载量产生直接影响，在保证强度满足相关要求的同时，才能发挥道路建设成效，若路基、路面强度存在问题，道路改扩建的难度就会增加，甚至出现局部损坏，引发更深层次的质量问题。正常情况下，需要在存在路面破损、局部塌陷的公路上才进行改扩建，通过对公路改扩建工程路基、路面进行优化设计，提升路基强度，保证满足公路使用要求，延长公路的整体使用寿命【1】。

2.3 提高道路行驶安全性

公路使用过程中，受外部各类因素影响，路基会出现各种类型的形变问题，需要采取有效措施保证路基的稳定性。各地水文地质条件不尽相同，无法避免因不良地质造成的道路路面损坏问题，各类水文地质问题还会导致路基出现沉降，若沉降不均匀就会破坏路基整体稳定性，通过公路改扩建工程路基、路面的优化设计来解决此类问题，可以提升公路安全性、舒适性。

2.4 提供交通保障

公路改扩建路基、路面施工质量对后期使用安全有影响，因此，必须结合工程实际状况对设计方案进行优化，提升路基强度，改善结构性能，确保改扩建工程最终能够满足相关设计、施工标准的要求。只有这样，才能为区域经济、社会发展提供有效的交通保障。

3 改扩建公路路基路面设计优化措施

3.1 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。

3.2 路基路面排水优化

公路改扩建工程中需要考虑雨水的影响，若路面长期积水，就会对路面造成一定程度的侵蚀，需要对路基、路面的排水功能进行设计优化，从而提升公路改扩建工程寿命。适当提升公路路基的宽度，设定隔离带、防护栏，结合工程实际运营状况对公路各项参数进行控制，减少道路两侧设置临时停车区，对于道路护坡宽度要保证科学、合理，对于道路中央隔离带、主线桥梁要保证高度始终处于同一水平。

对于改扩建路面出现的道路积水问题，要采取有效措施对路基失稳区域的水文地质状况进行勘察，充分掌握相关数据、资料，结合已有建设经验，以及公路边沟尺寸渗透、蒸发、储水等性能，对其进行分析、计算，选择有效的方式对其进行处理。为避免水分渗入路基侵蚀结构，减少地表水对边沟的冲刷，可以选择相应材料对边沟进行砌筑，并减少边沟外侧长度，以便更好地降低工程量。水埝设计施工中可使用混凝土预制砌块代替旧公路土质水埝，在路涵结合处设置泄水槽，排除积水条件，缓解积水现象，并根据实际建设需求，对泄水槽间距进行有效控制，保证路面积水顺利排出。

为提升公路改扩建工程效果，要参考原公路路面设计经验，根据现有改扩建公路建设标准针对特殊路段采取独立设计、施工的方式进行优化，以便提升路面排水结构实用性【2】。

3.3 特殊位置优化处理

公路改扩建工程路基路面对路床、台背、特殊地基处理有更高标准。对于存在填方的路段而言，先要对路基进行填补，保证整体填筑效果。填筑前要对材料进行测试，确保其CBR 数值与路床施工设计标准相适应，若不满足相关标准规范要求，必须依照标准重新选择填料，然后在施工过程中严格控制压实操作，避免出现压实不均的问题。总体来说，实际施工中要根据实际需求选择填料，根据土样测试数据对相关设计进行优化，从而改善填筑性能，提升现场改扩建工程质量。

在进行公路改扩建工程桥头路基、涵洞过道台后设计时，回填材料透水率必须满足工程设计要求，选择合理的施工组织设计，提升现场工程建设效率，改善路涵结合处的强度，满足降低附加应力的要求。或采用土工格栅加石灰土进行路基路面加固，经多方实践证明，这种方式应用效果较好，能够有效提升公路改扩建路基路面设计、施工效果，且便于大面积进行推广。

针对公路结构物来说，实际改扩建设计过程中，要选择科学、合理的优化措施，然后结合现场地质、水文勘察资料，制定科学、高效的设计方案。一般主要涉及以下内容：先要优化换填层，借助垫层法改善路基、路面设计和施工效果，若采取传统设计方式，要结合公路原有体系开展设计工作。然后对CFG桩复合地基进行深入调整，提升公路改扩建工程设计成效，关注现场施工实际管控措施，提升改扩建路基、路面总体施工质量，将改扩建公路通道地基调整为碎石垫层，能够更好地提升现场施工质量，缩短施工周期，提升施工效率，并最终达到良好的改扩建工程建设目标。

3.4 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【3】。