改扩建公路路基路面设计优化措施

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摘要：结合工程实例，首先指出该工程存在的问题，包括道路线形问题、新旧路基的加宽拼接设计不合理以及未充分利用原有公路等，在此基础上，提出了针对性的优化措施，包括做好路面结构优化、路基路面排水功能优化以及路床、台背和特殊地基处理等，以提高工程的质量。

关键词：改扩建；公路路基；路面；设计；优化措施

1路基路面设计优化的意义

路基是公路非常重要的结构，这是由于路基是路面承载基础，也是与桥涵等工程联系的重要纽带。只有路基结构的稳定性达到要求，才能确保路面结构性能达到要求。路基只有具备了较高的强度，才能更好地应对车辆的反复碾压，同时也能够具备较强的抗变形能力。公路项目在长期受到外力的影响之下，为了防止其出现严重变形的问题，不仅仅需要路基具备较高的强度，整体结构的稳定性也需要达到要求，特别是在我国的一些地质条件比较复杂的地区中，路基损坏程度比较严重。因此，在进行路基结构部分施工的过程中，应该充分考虑到各个方面的因素，选择合适的施工方案。在进行路基结构施工的过程中，要全面分析车辆载荷的影响，自然环境的侵蚀可能造成的路基稳定性不足，也会导致出现严重的变形问题，这就需要结合该地区的实际情况来选择合适的施工方案，严格控制施工质量以提升其结构的稳定性[1]。

2工程概况及存在的问题

2.1工程概况

某省级公路项目中的改扩建路段的总长度为7.91km，该公路对于当地经济发展起到了一定的促进作用，是当地非常重要的交通基础设施。随着时展，该道路上行驶的车辆数量在持续增加，很多路段都出现了严重的病害问题，并且道路拥堵现象十分严重。为了能够缓解交通运行压力，提升交通运行顺畅性，就需要进行路面的扩建施工，全面提升其交通运行能力。

2.2改扩建公路路基路面设计中的问题

（1）未全面考虑道路线形在公路改扩建施工过程中，需要进行全面的勘测之后才能开始设计施工，但是在当前的改造施工中，却没有充分考虑到交通量的具体情况，在进行道路宽度规划设计中，存在判断失误的问题，导致公路无法满足交通通行的需要。（2）未合理处理新旧路基的加宽拼接在公路改扩建施工的过程中，旧路基的加宽施工存在较高的难度，而该部分结构对于工程的性能存在直接的影响，一旦存在处理不当的情况，就会导致其结构出现纵向缝隙现象。而在实际改建过程中，这种问题极为普遍，从而造成了新旧路基存在严重的沉降差问题，对于工程的质量和施工进度存在较为严重的负面影响。（3）未充分利用原有公路在公路改扩建施工阶段，原有道路就会停止使用。很多施工单位在进行改扩建施工的过程中，没有合理利用原道路，从而增加了施工成本。

3路基路面设计的优化措施

3.1优化路面结构

对于该省级公路的改扩建施工工程，无论是施工还是养护环节，路面结构必须要保持一致性，其结构为：4cm的细粒式沥青混合料和6cm的中粒式沥青混凝土，前者使用改性沥青AC—13，后者采用AC—20C，下面层使用的是厚度为10cm的ATB—25沥青稳定碎石，路面基层则应用的是厚度为36cm的4%~5%水泥稳定碎石，底基层也应用的是水泥稳定碎石材料，但是厚度为18cm，透层与黏层都按照工程的设计方案进行。本次工程中通过使用沥青稳定碎石实现半刚性结构与柔性结构之间的过渡，可以提升力学的稳定性[3]。

3.2优化路基路面排水功能

本次工程中的改扩建施工之后，道路变为双向四车道，车道数量增加一倍，设计最高行驶速度为120km/h，路基宽度尺寸为28m，中央隔离带宽度为3m，护栏采用的是波形梁护栏的结构形式，其他的结构部分均按照道路行驶的安全标准来确定。（1）为了能够全面提升本省级公路项目的通行能力以及服务水平，需要进行结构性能的优化配置。首先需要将路基宽度的尺寸增加到29m，隔离护栏采用的是新西兰护栏，其宽度设定为0.57m，同时将护坡道路的宽度尺寸设定为1.5m。此外，主线桥梁与路基中央隔离带部分应该设定为相同的高度尺寸，主线结构与路基横断面尺寸应该相同。（2）本次省级道路改扩建施工在我国的某平原地区中进行，经过地质勘察分析，该地区的路面排水性能比较差。综合分析了该地区的水文状况之后，纵向水流不能及时排出去，严重影响了公路的性能。经过技术人员全面了解之后，决定增加边沟尺寸。同时为了有效防止在道路使用过程中存在有严重雨水冲刷以及雨水进入路基的情况，应该在边沟底端与外侧结构中砌筑混凝土空心砖。此外，为了节约占地面积，应该将边沟外侧从20m缩减为1m，同时需要应用混凝土预制块的结构来替代挡水埝。泄水槽通常都需要布置在涵洞与过道结构，从而可以防止出现积水问题，并且需要将该结构的间隔设定在40m，并且要设置不平衡开口。从设计方案中确定，路面边侧应该根据需要来设置碎石盲沟，但是并不能完全消除积水的问题，所以导致了工程质量出现问题，在优化设计的过程中应该取消盲沟结构[4]。（3）在结构优化设计的过程中，从当前的工程实际情况分析可以确定，在超高段左侧路段应用缝隙式，也就是通过横向排水系统将积水直接引入到泄水槽中。原设计方案经过了优化设计可以满足当地交通运行的需要，同时也是考虑到国外先进经验之后所确定的，目前我国的排水系统外观较好且具备较强的实用性，排水效果非常好，通过聚氯乙烯波纹管来制作排水基础设施，密封性较强，不会存在漏水的问题，所以需要按照原设计来进行施工。

3.3优化路床、台背和特殊地基处理

（1）本省级公路改扩建施工项目位于平原地带，整个线路挖方施工的部分比较多，很多部分都采用的是填方路段，对于路基结构部分的填土主要使用借土的方式，填料全部使用的是细粒土与土粉细砂。在施工开始之前，对于施工材料进行详细的检查，发现填料的CBR值远不能达到工程的要求，同时在施工的过程中也存在压实性不足与压实困难等情况，造成了现场施工远未达到试验中的技术要求，所以需要进行填料性能的改善。原设计方案中使用的是2∶6∶92的石灰水泥土材料，在综合分析了填料性能的基础上，根据实际需要来进一步处理结合料，取土来进行性能的测试，本次工程中采用的优化方案是使用6%的水泥土进行施工，可以大大提升路基强度与路面承载性，同时将两层厚度设定为18cm[5]。（2）桥头路基结构部分的处理，当前的设计方案中主要选择的是透水性较强的材料来进行回填施工，这种方法可以全面提升施工速度，但是为了降低附加应力，还应该全面提升结构强度性能，应用的是土工格栅与石灰土结合的方式，具备较好的效果。（3）对于结构物来说，原设计方案中路基采用的是CFG桩形式，这种桩体结构在进行养护维护的过程中需要较长的时间才能完成，而工程质量的控制也存在较高的难度。从相应的地质勘察数据中可以确定，在进行方案优化过程中，需要从以下几个方面进行：首先需要检测工程中的换填垫层性能，应用垫层法来进行施工，此时按照原设计方案中，将CFG桩直接改变成为碎石桩的型号，从而可以全面提升工程的质量水平，并且需要进行中心补桩，严控桩体长度参数，需要全部穿透软弱饱和层与黏性土层，工程质量无法提升，因此，需要将通道地基改变为碎石垫层的结构形式。经过了该优化处理之后，工程质量得到提升、施工速度较快，具备较高的经济效益。

4结语

综上所述，当前我国很多地区所使用的公路基础设施都是在几十年前所建设的，已经难以满足当前我国经济发展的需要，这就需要进行改扩建施工。在改扩建施工阶段，应该采取路基优化方案，大大改善路基的综合性能，满足当地交通运行的需要，为我国交通事业的发展打下坚实的基础。

参考文献：

[1]高鹏，郭黎黎.改扩建公路路基路面设计优化措施分析[J].黑龙江交通科技，2017，40（12）：63-64.

[2]陈亚强.改扩建公路路基路面设计优化措施分析[J].黑龙江科技信息，2017（15）：224.

[3]王生宝.改扩建公路路基路面设计优化措施分析[J].中国新技术新产品，2018（12）：86-87.

[4]陈亚强.改扩建公路路基路面设计优化措施分析[J].科学技术创新，2017（15）：224.

作者：涂定君 于翠芳 单位：南昌市公路勘察设计院