改扩建公路路基路面设计优化措施分析

许陆成

（江苏省交通工程集团有限公司，江苏南京211500）

0 引言

当前的发展中，公路的建设对于经济的影响比较大，因为便利的交通能加强不同地区之间的经济联系。随着时间的推移，一些城市的公路工程出现了明显的老旧情况。这些老旧的公路路面损毁较为严重，路面上出现了严重的裂缝、坍塌等，一旦发生上述的问题就会影响公路的正常使用，严重的还会危及行驶车辆的安全。经过不断地实践和探索，我国在改扩建公路施工中有了不小的成就，相关技术的成熟对于我国公路体系的发展都是有帮助的[1]。

1 改扩建公路的概况和分析

公路工程的施工中，对于旧公路进行改造扩建的施工难度比新项目动工难度更大，因为涉及的限制因素更多。在具体的施工改扩建当中，要结合多个方面的因素，针对性地设计施工方案。其中，对公路自身的特点进行分析，包括公路周边的环境，公路所处位置的地质环境以及待扩建公路自身的情况等。以某条国家二级公路为例，在最初设计阶段，作为当地城市交通干道，此公路的设计速度为60km/h，承担着这个区域主要的出行交通任务。在拟定的公路改扩建计划当中，将这条公路升级为一级公路，原本60km/h的设计速度变为80km/h。

随着我国经济的高速发展，人们对于交通运力的要求也在提升，由此导致社会各方对于公路的质量也提出更高的要求。很多公路难以支撑实际的交通需求，一些地区的公路在养护管理上做得不到位，甚至出现公路超负荷运行，超负荷的运行会让公路出现质量的问题，例如路面出现拥包、网裂等质量情况，甚至一些质量问题严重的公路，出现了一定程度的路基坍塌现象。

2 改扩建公路路基路面设计优化的价值

2.1 延长公路整体使用寿命

公路改扩建后，可显著提高公路性能和质量。在日常使用中，路面和路面的强度会直接影响整条公路的稳定性，间接影响交通流量和公路的承载能力。在公路改扩建工程中，将加强原有公路的质量，确保公路质量达到设计要求，使公路改扩建工程发挥应有的作用。承载过往车辆的载重和运量的任务主要落在路基上，只有路基满足要求，才能保证在交通繁忙时公路不因拥堵而损坏。如果表面强度不足，则直接导致路面承载力下降。在大流量、高负荷的运输过程中，路基损坏会出现严重的质量问题[2]。

2.2 能够保证车辆行驶的安全性

公路工程的建设以及使用都会受到外部环境的影响，所以整个工程的质量上也会出现问题，进行必要的管理养护是保证公路正常运行的必要环节，没有做好防护的公路底土会发生一定程度的变形，影响路面的稳定性。在需要改扩建的公路中，经常会出现滑坡、路基破损的情况，除了超载的原因外还有其他的地质因素会导致公路工程出现问题。如，在地质环境中，水文地质会造成路面不均匀沉降。公路长期使用后，受地质环境影响，路基的平整度可能被破坏，出现这样的问题，会给行车安全带来潜在风险。

2.3 保证交通安全，促进经济发展

城市的经济活动与交通运输能力息息相关，纵观我国各地城市的发展史，不难发现公路对于城市发展的影响。公路的建设对于刺激当地经济的发展有十分杰出的作用，公路的质量会直接地影响当地经济的发展。在对公路进行改扩建处理中，不但要对路面进行优化，而且要注意到公路工程中的路基强度和稳定性问题，这些因素对于后期的投入运营关联很大，起到提升公路运输能力的效果，能够为当地的经济发展提供保障和支持[3]。

3 公路路基路面改扩建工程设计中存在的问题

3.1 公路改扩建建设中对规模与标准考虑不到位

在对公路进行改扩建设计中，要对改扩建后的相关数据进行参考，针对要求进行设计。设计中各项数据标准都要立足于原有公路设计的标准之上，设计时需要考虑的因素还包括实际的交通量以及公路的交通需求的区域范围，结合以上的因素才能科学地进行改扩建的设计。部分设计单位由于设计工期紧张，只是为了赶进度，在进行加宽的设计中并未考虑实际的交通量，也没有严格按照改扩建公路的新要求进行设计，因此设计方案存在缺陷。在完成公路改扩建工程后，设计的缺陷就直接体现在了公路的质量上，在源头上没有把控好质量，即使是工程完工，在后续的使用中也有巨大的安全隐患。

3.2 新旧路基加宽拼接处理欠妥

在进行公路工程路面改扩建的环节中，新公路的建设是在原有旧公路的基础上进行的，而不是将旧公路拆掉后建设新公路，因此在设计施工中，就会涉及对原有旧公路的加宽设计，这一设计正是工程当中最重要的环节。在对原有旧公路加宽的过程中，会涉及新公路的路基和旧公路的路基之间的拼接问题。在大量实践经验总结中，新公路的路基建设，在与原本旧公路的路基拼接时，拼接的质量对于改扩建公路的质量具有直接的影响。由于一些单位技术底蕴不足或者对此不加以重视，因此使得新旧公路路基拼接出现了问题，其中最严重的问题就是新公路的路基与旧公路的路基之间出现明显的沉降不协调，新旧路面之间的拼接部位就容易出现裂缝，这一问题一旦出现就直接地影响了公路工程的安全运行[4]。

3.3 未能对原公路进行合理的利用

在对公路进行扩建设计工作中，工作的要求是在原本公路的基础上进行合理的优化，以此实现提高公路运输能力和延长使用寿命的目的。但在具体的设计施工环节汇总，往往会出现对原有公路的利用欠佳，甚至很多改扩建的公路施工方案中，对原本的公路弃置不用，这种情况的出现，直接导致在改扩建公路的建设环节中，建设成本大幅度提升。

4 改扩建公路路基路面设计优化的举措

4.1 做好施工前的调查放样工作

首先，施工前的准备工作是后期工程质量的影响因素之一，对于改造公路的施工工作需要做好施工前的勘测，对该段工程的地质结构、水文环境以及现有路段上存在的问题进行分析调研，把以上的信息汇总后进行针对性的改扩建设计。在进行施工之前需要先对当前路段上的问题进行养护，要保证旧路面的路基平整度，同时做好扩建路段的路基分析工作，对于软土路基的部分需要采用专项的方案进行处理，这样才能保证后续的施工质量得到保证。其次，做完调研的工作才能进行后续的数据分析以及放样的工作，在放样环节需要做的是中线部分的全段放样，确定施工路段的桩位做好固定工作，在这个环节还要做好原有路段上的横断面的检查工作，保证能及时的发现问题并进行处理。放样时对于路基边缘来说需要做的是精准定位坡脚的位置。路基的放样会有两种情况：第一种是有挡土墙的情况，路基放样工作需要结合实际的挡土墙进行坡脚的定位；第二种则是没有挡土墙的情况，就需要依据路段上的坡度来确定坡脚的位置。另外，放样工作要做的就是对填筑路基的宽度和厚度进行精准的计量，在计算好精准的数据之后，对于填筑的路基做到厚度和宽度的精准控制，并且在每层填筑时进行厚度的检测，符合标准后才能进行后续的工作。

4.2 优化路面结构

从当前改扩建工程的建设与维护情况来看，想要实现进一步提升改扩建公路的质量和延长使用寿命，保障往来车辆的行驶安全，保证整个公路路面的平稳性是首要的环节。路面的平稳性在很大程度上取决于路基的质量，因此在公路建设中，要保证公路路基路面的一致性，避免因为新旧路基的不均沉降，影响到工程的质量。新的路基在建设之后，随着使用时间的推进，必然会发生一定程度上的沉降，新路基的沉降与旧路基沉降之间的不协调，会直接导致路面出现断裂的情况。因此在新路基设计计算的过程中，要将新路基的沉降与旧路基的沉降之间形成高低差距的影响最大化地消除，做好新旧路基之间的过渡工作，避免在使用中因为大幅度的路基沉降带来的高度差导致路面断裂的情况出现。

4.3 优化路基路面的排水能力

本文中的案例是将原有的设计速度为60km/h 标准二级公路，优化为设计速度80km/h 的一级公路。在改扩建中，原有公路的路基宽度为12m，需要将其进行拓宽至25.5m。因此需要对公路的路基进行拓宽。在路基处治过程中排水系统也需要进行改进，这样才能够避免在路面上出现积水的现象，减少雨水和雪给公路的质量带来的不良影响，保证后续干线公路的使用时间正常，降低路面水害问题的出现概率。在对排水系统进行完善的过程中需要在新路基的顶部位置进行设计，每间隔20～50m 的位置需要设置碎石盲沟，且设置方向为横向，让横向盲沟和拼接位置的纵向盲沟进行连接。该种方式符合普通干线公路改扩建工程中的路基排水需求，提升排水效率，保证排水的及时性。对于改扩建公路的路基排水采用防、排、疏、堵的方式，在路基中设置边沟、排水沟、急流槽、蒸发池、截水沟等排水设施，为避免地下水位的干扰，在路基下方还设置有明沟和暗沟，暗沟采用渗沟的形式，渗沟尺寸满足当地的最大排水量的要求，此外，路基外侧和路床位置还设置有盲沟，用于收集地表水，并将其排出路基，盲沟采用土工布进行包裹，避免遭受周围碎石或人为的破坏。

4.4 针对特殊地基的设计优化处理

相比新建公路而言，在进行改扩建的过程中，对一些特殊地基处理要更高一些，这些特殊地基的设计处理方案，对于整体工程的质量会产生较大的影响。为保证整体工程质量，在选择土方的时候，要严格遵守相关的规范选择合适的土来实施填补，保证填筑料符合标准，杜绝使用砂土等不合格的填筑材料，导致填筑后出现压实不均的情况发生，进而直接对工程的质量造成影响。在对桥梁桥头路基进行设计施工中，材料的选择要重点关注，保证这一位置使用的材料透水性以及承载能力达到要求，避免由于雨水侵蚀以及路基沉降，造成桥头部分过渡公路出现大幅度沉降的情况出现。在对改扩建公路加固处理时，可以选择使用工格栅结合水稳砂砾进行处理，这种处理方式目前已经十分成熟。

4.5 优化扩宽压实质量

想要保证改扩建工程的质量，注重整个工程的施工环节就十分的有必要，首先要做好路基的压实工作，因为路基的好坏直接影响整个公路投入使用的稳定性，压实工作没做好的的话还会给车辆的运行带来安全隐患。想要保证公路工程的质量，就要把控好路基压实环节的质量，对于质量的把控涉及工程类型、填料特点以及施工环境等几个方面。结合上述的因素进行压实工作的设计，再做好压实施工的系数设计，在施工时对于填料的含水量也需要进行精准的控制。选择压实的设备时要考虑路基的性质，对于黏性路基或者是非黏性的路基都是可以选择平碾压的设备进行操作的；但是如果路基填料的性质是粉质的黏土或石渣类型，最好的选择是振动式的平碾压机器。在施工时也需要有讲究，对于改扩建路基的压实应该从两头逐渐地往路段中部进行碾压，并且施工时还要保证碾压的地方有0.3m 的重叠部分，这么做的目的是防止漏压。压实设备在施工中对于参数的设置需要把压路机的轮子的下沉控制在10～20mm 以内，对于施工的区域需要做好水分的控制，如果路面的含水量比较低还需要先进行洒水再进行碾压。进行压实的时候要注意的是，需要把控好路基的平整度，确保符合标准之后才能进行后续的工作。

4.6 加强软地基的处理

对于软土路基的部分较为常用的处理方法是粉喷桩加固技术，但是该方法的操作方式比较复杂，施工之前需要先确定软土层的厚度，找到软土层之后才能确定好停灰面。上述的工作符合要求之后再进行粉喷桩的施工，尽量地控制好长度和高度，避免对软土路基喷粉量过多或者不足的情况发生。为了保障粉喷桩的施工质量，需要施工时相关的人员做到对施工环节的严格把控，并需要做好设备的定期检修，保证设备工作时符合要求。对于喷粉桩的施工材料也需要做好施工前的准备工作，确定符合施工要求之后再对钻机的位置进行定位，做好喷粉的定位工作后使用钻机进行搅拌，工作人员严格地把控钻杆的长度，让粉喷桩的深度达到要求。施工中想要保证质量，每一步都要按照标准严格执行才能确保符合施工的要求，同时还要做好数据的记录，避免出现施工偏差影响粉喷桩的施工质量。

5 结语

随着我国经济的发展，运输行业的进步带来了运力的提升，与此同时也对我国公路的质量提出了更高的要求。一些老旧的公路难以适应如今经济的发展，对于旧公路就需要进行改扩建的工作，在施工时做好施工质量的控制，对于公路的安全运行以及经济的发展都是有帮助的。在实际的改扩建工程中，相关的设计人员需要提高自身的技术水平，立足实际情况，才能实现提高公路质量的目的，为我国的交通事业做出贡献。