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改扩建公路路基路面设计难点的分析

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  摘  要:随着社会经济环境的不断变化,公路交通车流量逐渐增加,经常出现道路堵塞问题,人们对交通运输的承载力也提出了更加严格的要求。为了满足人们的出行需要,必须对以往的交通建设工程进行改建。由于要结合原有道路现状进行改扩建,所以在进行设计工作时会面临许多的困难,只有准确把握设计难点,科学进行设计,才能从根本保证后期施工建设的顺利进行。
  关键词:公路路基;设计难点;优化对策
  Abstract: With the continuous change of social and economic environment, the traffic volume of highway increases gradually, and the road congestion often occurs. People also put forward more strict requirements for the bearing capacity of transportation. In order to meet people's travel needs, it is necessary to reconstruct the previous traffic construction projects. Due to the reconstruction and expansion of the existing road, there will be many difficulties in the design work. Only by accurately grasping the design difficulties and scientifically carrying out the design, can we fundamentally ensure the smooth progress of the later construction.
  近几年来,社会经济水平不断提高,对公路工程施工建设质量提出了更加高的要求。以往的公路路面存在裂缝、塌陷等诸多质量问题,对车辆行驶安全性产生严重的制约。而新建公路需要投入大量的资源,因此很多单位需要通过改扩建的方式进行处理。经过多年的发展和创新,这项施工技术已经逐渐完善,有效促进了我国公路事业的发展。
  1 优化改扩建公路路基路面设计的意义
  1.1 延长公路使用寿命
  路基路面是公路工程的重要基础,其可以直接影响公路工程功能的发挥。路基的强度是衡量大负荷车流量和公路运输量的主要条件,只有路基强度达到设计标准,才能有效提升公路的安全性,避免公路在使用过程中受到破坏。而如果路基强度有待提升,就会使公路承载力逐渐降低,甚至会出现局部破坏,从而引发一系列的质量问题。经相关案例分析后可以发现,原公路工程经常出现质量问题,也是导致公路经常发生交通事故的主要原因,只有对公路路基路面进行合理的设计,才能从根本提高路基的强度,满足运输承载力的需求,使公路使用时间逐渐延长。
  1.2 提升车辆行驶安全性
  外界因素导致路基变形是主要因素,一旦发生路基变形问题,就需要采取切实有效的措施进行处理,以保证公路工程路基的稳定性。我国面积广阔,不同地域的水文地质存在一定的差异,很难从根本上避免因为地质不良导致的公路破坏问题,而水文地质却对公路路基沉降产生直接影响。对公路路基路面进行优化设计,则可以有效解决因不均匀沉降导致的问题,保证行驶车辆的安全性和舒适性。
  2 改扩建公路路基路面设计难点分析
  2.1 欠缺对公路道路线性全面考虑
  在改扩建公路路基路面设计中,所有的设计内容都必须对交通量进行预测,严格按照交通量进行规范性的设计。但是在实际改扩建设计过程中,一些单位对交通量疏忽,没有对其进行全面的分析和考虑,导致很多公路道路的宽度与设计实际要求存在一定的差距,无法发挥真正的作用和价值。同时,还有的设计单位对设计进度过于追求,并没有对交通量和道路扩建的实际需求进行计算分析,导致公路工程改扩建以后发生许多的问题,这一点也是目前改扩建公路路基路面设计中最大的难点。
  2.2 新旧路基的加宽拼接处理不当
  在公路工程路基路面改扩建过程中,新旧道路的路基加宽处理非常关键。从大量的工程实践中可以明确看出,新旧路基在进行加宽拼接处理时无法达到相关质量要求,也没有取得良好的效果,对公路路基路面改扩建质量产生直接的影响。
  2.3 原道路利用不足
  在公路路基路面改扩建设计中,还存在一个最大的难点,就是无法对原有公路道路进行充分利用。很多情况下,改扩建施工方为了尽快完成施工任务,要求设计方在进行设计时尽量控制扩建量,使得原有的道路无法得到高效利用,甚至在很多情況下对于原有道路直接选择放弃,在一定程度上增加了公路路基路面改扩建的造价成本。
  3 改扩建公路路基路面设计优化对策
  3.1 优化纵线形设计
  3.1.1 平面线形设计
  公路交通进行改扩建可以有效缓解交通堵塞问题,使交通重新恢复通畅的状态,进一步保证道路交通的安全性与舒适性。为了满足改扩建设计的相关要求,必须对原有道路进行合理的改建,以适应道路改扩建施工的建设需要。
  在进行道路设计时会使用大量的直线,如果原有道路直线长度符合改建后的技术要求,则不需要调整,也不需要重新进行设计。如果两者存在差异,则需要以改扩建后的技术标准为依据,对直线进行调整,重新进行设计。
  平曲线是平面线型的重要组成,只有提高平面线设计质量,才能使车辆在安全的环境中通行。如果原有道路平曲线符合改扩建后的技术要求,则可以充分利用原有道路,不需要改变旧路的曲线半径。   3.1.2 纵断面线形设计
  纵坡设计对道路等级有着明确的要求,如果原有纵坡与改扩建后的技术要求存在差异,则需要对原有纵坡进行针对性的调整,纵坡坡度可以尽可能减小,并满足最大坡长的要求。
  如果竖曲线不符合改扩建后技术要求,则需要在全面考虑坡度需要后,重新进行设计,以提高行车安全。
  3.2 路基的加宽拼接
  3.2.1 路基加宽
  改扩建公路路基可以采取单侧和双侧两种不同的方式加宽,以满足宽度要求。在进行加宽时,需要结合具体工程实际,针对性的进行选择,具体如图1和图2所示。
  加宽拼接是改扩建公路中最为主要的问题,如果不能进行正确的处理,将会在一定程度上增加路基沉降的发生几率。为了使沉降差可以逐渐下降,控制在合理的范围内,必须从整体方面进行分析和考虑。
  原有路基沉降已经趋于稳定。而新建路基由于没有收到行车负荷的影响,将会出现较大的沉降,如果对新建路基地基缺乏重视,无法对沉降进行有效控制,那么原有道路和新建道路一定会出现沉降差,无法进行紧密的拼接,对道路的后续使用产生严重的制约。
  在对路基进行处理时,主要以强行法和排水固结法等作为处理的主要方式。如果所在区域地下水比较丰富,需要做好透水性材料铺设,并对基地进行反复的压实,使工后沉降得到有效的保障,避免新建道路与原有道路出现较大的沉降差。
  3.2.2 对开挖台阶的处理
  为了使新老路基可以顺利连接,控制路基变形问题,在拼接时需要在老路基边坡开挖成台阶状。开挖时对台阶宽度有着明确的要求,不能大于两米;如果受到特殊条件的限制,可以对台阶宽度进行适当的调整。
  3.2.3 施工控制
  为了避免工后道路路基出现形状变化,在施工中可以采取冲击碾压的方式,提高新建路基压实度,并采用分层的方式铺料,再逐层进行碾压。进行预压土施工时,预压时间不能短于180天,同时还需要对沉降进行定期的观测,当沉降稳定后,再继续进行路面施工。
  3.3 旧路面的利用
  尽量利用原有道路,控制改扩建成本,是改扩建公路施工中必须坚持的主要原则。在进行设计时,如果原有路面可以使用,则需要降级利用原有路面材料;针对于沥青路面可以充分应用冷再生技术,以提高路面施工效果,而对于混凝土路面可以直接进行原路面板块拼接,这样就可以对工程造价进行有效控制。
  对于改扩建公路,如果路面结构没有受到任何的破坏,各项要求与技术标准相统一,那么就可以利用全部路面,将新路面与旧路面进行拼接。新旧路面在进行拼接时,需将原路面结构铣刨成台阶状,并铺设拼接所需要的材料,以确保新旧路面可以准确连接,避免出现裂缝等质量问题。
  如果原有路面结构非常完整,只是存在一些影响比较小的路面病害,那么原有路面在对病害进行处理后就可以进行利用。在处理病害时,需要对原路面的结构形式予以保留,并在此基础上进行加宽设计。
  由于原有路面长时间通车,或者受到自然因素的影响,其路面结构稳定性已经逐渐降低,出现了很多的病害,强度与行车符合要求存在一定的差异,这时旧路面就需要直接废弃,重新对路面进行科学、规范的设计,以保证路面施工效果,提高路面质量。
  4 结束语
  随着社会经济的不断发展,交通压力逐渐增大,对公路进行改扩建已成为促进交通发展的重要手段。但是,由于现阶段技术不夠创新,缺乏一定的经验,在改扩建设计中难免会存在诸多的难点问题。本文对改扩建设计难点进行了总结和分析,并以充分利用旧路为原则,提出了切实有效的设计优化对策。
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