旧路改建项目中路基路面勘察设计对策研究
2021-04-02黄辉
黄 辉
(广西交科工程咨询有限公司,广西 南宁 530007)
0 引言
近年来,我国国民的经济收入有很大提升,私家车成为人们常用的代步工具之一。面对日益增多的车辆,既往建成的很多旧路已难以较好地满足通畅运输的需求,因此旧路改建是很多设计单位主要的实践内容之一。通过规范执行旧路改建任务,不仅能提升现有道路等级及改善路网结构,还能有效地延长公路的使用寿命,提高行车舒适性及安全性,使技术经济价值处于较高水平。而做好前期勘察设计工作,是旧路改建项目施工活动顺利实施的重要保障。
1 旧路改建项目中路基路面勘察
1.1 路基状况
因为路基长时间裸露在自然空气内,在自重、车流量施加的压力及其他因素的共同作用下,极易出现变形及路面不均匀沉降、边坡滑塌等不良现象。为了了解路面的应用情况,应对其开展全面调查,加大对路基的边坡挡墙及排水沟的考察力度,调查沿线路基土质、开挖高程、地下水位及土壤情况等,力争将客观环境因素对路面稳定性造成的不良影响降至最低[1]。
1.2 路面破损情况
从宏观层面上,可以将路面看成是在公路路基上方铺设而成的厚度适宜的结构层,投用阶段承担较大的垂直力、水平力及冲击力,雨雪侵蚀、气温改变等均对其造成一定影响。通过调查路面的破损情况、平整性等,可以更全面地了解路面状态,为制定相应改建方案提供更可靠的依据,延长其使用年限。
1.3 路面弯沉情况
沥青混凝土是当下国内很多旧路工程修建活动中的常用物料,投用时路面容易出现弯沉状况。在路面状况勘察活动中,可以利用贝克曼梁或弯沉仪去测量回弹弯沉值。通过对比分析贝克曼梁检出结果和标准值,详细记录荷载重量、充气压力相关的数据,通过实施相应的改善办法,以防路面因承载力过大而出现弯沉变形情况。勘察阶段要重视沥青路面测点布设情况,推荐采用等间距布置法,若遇到桥梁阻碍时,需结合桥梁特征进行专项分析,编制适宜的测量方案,使检测数据的精准性得到更大保障。特别要注意的是,在左右半幅行车道上,建议将测点之间的距离控制在25 m左右。
1.4 路面抗滑情况
在勘察旧路路面的抗滑能力时,重点是测量摩擦因数这项指标,其呈现出的主要是轮胎与路面两者的作用关系。在开展这项工作时,可以利用摆式摩擦因数测定仪进行,具体是在施工区段的各平面路段上设置出五个测量点位,连续重复测量五次,测算出均值,将其作为对应测点的测量值[2]。针对有路面翻修、加铺补强需求的改建项目,一定要确保数据调查和测量工作的整体性,进而确保设计方案的有效性,使施工活动平稳进行。
1.5 排水情况
理论上,地下水的水位高度及路面排水情况直接影响着公路路面使用年限的长短,如果有水长期汇集在行车道上不能被顺利排除,则会增加路面脱空、断板、松散等情况发生的概率,在影响人们正常出行活动的同时,也缩短了路面的使用寿命。鉴于以上情况,在旧路路面修复扩建阶段,一定要构建功能完善的排水系统。
1.6 防护工程情况
路基上、下边坡常年受雨水渗透及冲刷的影响,路基崩塌、滑塌等现象时有发生,严重影响人们出行安全。针对这些问题,在旧路改建阶段,应加强路基防护工程设计,确保路基稳定。
2 旧路路基路面的改造设计对策方法
2.1 新旧路基的衔接处理和设计
既往国内很多旧路是因为路基宽度不够,通过升级拓宽进行改建,一般会拓展既有路面单边或者双边的宽度,比如拼接路基、路面等。在具体设计阶段应采用适宜的方法措施,进而确保加宽路基与既有路基两者能实现有效衔接,规避由于形成横向错台、纵向裂缝而造成改建后的道路投用阶段路基出现病害、缺陷等。
由基底开挖首级台阶后对其进行相应处理,可以参照宽1~2 m,向内倾斜2%的坡率进行挖掘操作。在整顿好基底以后,需检测基底天然含水量与最佳含水量,随后进行冲击压实操作。具体实践中可以将厚度为20 cm的碎石层先填铺在基底,巧用碎石层的松散性去削弱冲击振动能量,规避发生路基塌陷情况[3]。若检测到旧路基的含水量相对较高,则在削坡处理后先进行排水、除淤等操作,在其干燥度符合设计要求后再行压实。如果既有旧路存在高填方路段,改建后还需观测其沉降情况,在确认该区段高填方路基稳定后才可以开展后续作业,以防后期因新旧路基出现不均匀沉降而对该段道路造成不同程度的损伤。
2.2 完善路基填方边坡的设计
这是公路路基设计工作的主要内容,可以通过如下几方面完善填方边坡的设计效果[4]:
(1)针对性质普通的路基填方边坡,若测得其高度≤10 m时,则建议应用铺草皮防护的办法,这种防护法在经济性上占据很大优势,对公路路基能起到较好的防护作用;若边坡高度>10 m,则建议采用植草绿化、搭建骨架的护坡方法,其能通过绿化固土的方式去优化护坡效果。
(2)在设计路基边坡防护方案时,应重视项目的周边环境,结合路基占地状况,经整体分析后,可使用挡墙支护进行护坡。
2.3 完善路基防护工程设计
旧路改建工程应加强路基防护工程勘察力度,充分调查与分析旧路防护工程实体质量,在尽量减少对原路基破坏的情况下,根据不同的情况制订不同的设计方案,通常以加固、维修为主要手段,并根据需要增设挡土墙或边坡防护,确保路基路面稳定。
2.4 路面结构设计
在旧路改建项目实施阶段,为优化路面的改建效果,设计人员要全面采集前期资料,并加大对现场的勘察力度,科学评估现有沥青混凝土路面的损坏程度,并进行分段处置。若路面的损坏程度较轻且只有轻微裂痕,检测到车辙深度≤10 mm,整体强度符合现行规范要求,则可以在既有沥青路面层上铺设罩面;若某一路段的损坏程度较严重、裂缝出现率偏高时,则要结合现场实况采用铣刨、挖除、灌缝、换填补强等方法进行处理,特殊情况下还需配合使用防裂等手段,而后规范处理面层;针对存在网裂、龟裂等病害的路面,铣刨面层后还要加大清扫力度,在规范喷洒黏层沥青后才可以铺装沥青层。在改建施工阶段,对于新旧路面交界位置,通过在沥青面层下方增设玻纤格栅的方法进行处理,借此方式改善其抗裂性能。
2.5 路基路面的排水设计
为使改建后的公路项目质量有更大保障,应做好路基路面的排水设计工作,可以采用的方法有如下几种:
(1)参照现状加宽路基,并布设隔离防护栏,其尺寸以0.57m为宜,严禁将其设置在临时停车区内,将护坡道宽度控制在1.5m内,并维持路基中央分隔带与主线桥梁两者高度一致[5]。
(2)设计路基排水系统时,为了能有效应对其既往排水不畅的问题,应整体分析水文地质条件,合理测算出各项技术参数,结合现实需求适度增加边沟结构尺寸,配合使用渗透、蒸发、储水等方法,确保各结构部分的排水性能达标且外观状态良好,使排水能力符合公路的应用需求。
(3)针对原旧路采用土沟形式的边沟,为了节省投资又能有效防控雨水渗入路基结构及对路基形成冲刷作用,建议在边沟内铺设实心正方形预制块,这能解除积水形成的冲刷影响,使公路路基结构性能得到更大保障。
3 结语
和新建道路项目相比较,旧路改建项目的勘察设计方法更具复杂性,其对细致程度也提出了较高要求。只有全面调查旧路的各项指标,深入分析所得数据,方能更好地了解拟改造道路现存的质量问题、病害类型,设定适宜的防治方案等,进而优化改建后道路工程的质量,延长其使用寿命。