低等级道路升级改造路基路面设计论文_刘蓓,张者

低等级道路升级改造路基路面设计论文_刘蓓,张者

刘蓓 张者

商洛市交通设计院 陕西商洛 726000

摘要:随着经济和各行各业的快速发展,低等级道路不满足人民群众出行需求,升等改造迫在眉睫,现有道路拓宽改造情况复杂。如拓宽改造道路与原有道路衔接的问题和新旧道路路基沉降差异等问题,严重影响到道路使用安全。

关键词:低等级道路;升级改造;路基路面

引言

随着我国经济发展速度的提升以及城市化进程的加剧,低等级道路在现阶段已经难以满足我国交通出行方面的要求,并且存在较大的安全隐患。因此,为了提升民众的出行效率以及路面交通的安全性与可靠性,有必要对低等级道路升级改造过程中的路基路面设计方面加以关注,对于今后我国交通运输业的发展具有重要意义。

1低等级道路的运营现状和问题

我国道路施工里程数逐年提升,但很多道路工程由于当时建设发展水平有限,道路承载力与现代交通流量有很大的差距,所以道路的建设等级在之前普遍存在等级较低的情况。起初,我国在道路路基路面设计过程中,对车辆荷载的设计等级较低,导致路基路面结构普遍存在较薄的情况。同时我国改革开放初期道路工程机械的性能有限,导致路基土在压实程度方面存在缺陷,随着现阶段道路车辆荷载的增大,容易引发不均匀沉降问题,极易导致道路中路基路面出现不同程度的损害。例如,路面翻浆、裂纹以及沉陷等,从而增加了低等级道路中出现安全事故的概率,并且影响车辆在行驶过程中的舒适性。

2低等级道路升级改造的路基路面设计要点

2.1旧路路基路面调查

2.1.1调查原有道路宽度

对原有道路宽度的测量应全面、准确。由于种种原因,原有道路建设时,在不同路段的宽度并不一定完全一致,而使用过程中出现的损坏等情况还能改变路基宽度,因此应对老路不同路段的宽度进行准确测量。对宽度不足、有可能要加宽的部分由其需详细调查。

2.1.2调查原有道路路面结构

低等级道路建设年代较早,极有可能道路不同路段之间路面结构存在较大差异,对其升等改造也就要根据不同路段具体情况进行不同设计。调查原有道路路面结构,可以采用等距离定点钻芯取样的方法进行,对垂直路面向下钻芯取得的路基样本进行结构分析和对比,记录不同段路面结构,在做改造路面的结构建设设计时就能以此为依据。

2.1.3调查原有道路路面状况

对低等级道路路面状况的调查主要包括两方面内容。第一,原有道路路面损坏情况。为了保证新的路面下承层的稳固,避免留下新路面的受损隐患,在加铺新的路面结构层之前,需对原有路面的损坏进行维修,故而应先对路面损坏情况进行调查。第二,原有道路路面结构强度。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆原则上,路面结构强度指数计算需要的数据包括路面设计弯沉、实测代表弯沉,但低等级道路建设时间大都较早,可能出现找不到其设计资料的情况,此时只能测量老路的当前实测代表弯沉,将其作为结构强度参考值。

2.2对原有道路路基拼宽的改造设计

低等级道路升级改造往往要满足未来交通运输的要求,同时要保证长期使用性能,因此需进行道路横断面拓宽。根据新建道路与原有道路的连接关系,道路加宽可以分为单侧分离加宽、单侧拼接加宽、双侧分离加宽和双侧拼接加宽四种型式。

对低等级道路进行加宽,设计时应注意的方面包括拼接界限处的挖台阶搭接、路拱横坡处理、加宽部分的填土压实等。首先应清除原有路边浮土(厚度约50cm),找到浮土下的边坡线。老路边坡线与拼接部分界限处设计搭接台阶,宽度应在1m以上,每层台阶高度在0.8-1.0m,并向内呈3%左右的倾斜,每层台阶横向位置设2.0m宽的土工格栅以减小因路基不均匀导致的路面沉降,使路基整体性更强。有些路段只需在一侧加宽,则应处理原有道路路拱横坡,使用贫混凝土基础或者水泥稳定碎石调整路拱横坡。加宽部分路基压实度要与路基填土要求一致,原有路基与新拓宽部分路基差异较大导致变形时,可采用强夯、冲击碾压等方法增强补压。

2.3对水泥路面结构层的加铺设计

2.3.1 加铺水泥混凝土面层

新水泥混凝土面层的加铺这种方法主要是指在破损的路面上直接铺筑一层新的水泥混凝土,同时要保证新铺设的混凝土的厚度应保持在20cm以上,故此,使用这种方法的造价相对来说较高,此外,因混凝土需要养护的因素会导致施工的工期较长,需要至少一个月的养护时间,会对交通造成极大的影响,致使在交通繁忙的时候施工难以施行。

道路改造升级中不能忽视路面接缝的设计,其设计质量直接影响到道路与连接构造物的使用性能。以下接缝的设计,需要重点考虑。1)道路与桥梁或其他固定结构物的连接处,需要设置胀缝,以考虑温度对道路的影响,一般需要设置1~2道,使得路面因温差引起的变形能够得到释放,不引起路面开裂;2)新老道路横向连接位置应该设置一定的缩缝,目的是释放新老路面因为温度引起的变形差异产生的约束限制应力;3)路面施工缝,与常规道路路面的设计一样,需要在路面纵向一定距离设置施工缝,设置的频率根据施工进度而定。

2.3.2沥青混凝土面层加铺技术

由于在破损路面加铺沥青混凝土面层这项技术在升级改造旧路面方面优势突出,各路研究者对铺设沥青结构的研究极为注重。此类方式不仅使旧的混凝土路得到有效的增强,还能增加路面的承载能力、平整度、防滑能力以及使用寿命,改善公路路面的使用使用性能,对于农村公路中低等级混凝土路面的升级与改造来说既经济又实用。

加铺沥青混凝土面层的主要施工工序有:

2.3.2.1处理破碎板,将路面破坏情况较为严重的部分采取挖除处理,后使用早强(钢筋)混凝土进行补充,高度与原路面相同;

2.3.2.2固定原路面板,对脱空以及出现中等及以下裂纹的混凝土面板通过板低压浆来使面板保持在稳定的状态中,在对各种类型的裂缝(裂缝、缩缝、纵缝)进行清缝处理后,采用填缝料进行灌缝,沥青层的厚度在3cm-4cm之间,要求防水性能好,一般为细粒式沥青混凝土或中粒式沥青混凝土,此外,对于原路面存在横坡的情况下,铺设沥青面层对路面横坡的调整要大于1.5%;

2.3.2.3为避免及减少水泥路面的反射裂缝要采取玻璃格栅或采用防裂贴。

2.3.2.4碾压与养护,以沥青的厚度为依据来选择压实机的具体重量,避免发生由过振导致的混合料再次细粒化,可在铺设沥青层之前在旧的路面上铺设玻璃纤维布进行隔离,避免沥青层漏水致使下层混凝土路面发生唧泥情况,此外,在施工结束后还需对沥青路面进行养护,保证路面的质量。

3结语

综上所述,对其进行升级改造具有重要意义。在低等级道路升级改造过程中,其路基路面不仅与外界环境直接联系,同时需要承受路面日益增加的荷载,所以路基路面设计的合理性将是整个低等级道路改造升级工作的重点。因此,对于道路拓宽改造工程必须充分做好路基路面设计工作,对路面拓宽方法、路面面层设计与路面接缝设计分别进行了讨论。对低等级道路升级改造中的路基路面设计方法进行研究,能够优化道路路面交通运行效果。

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论文作者:刘蓓,张者

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第33期

论文发表时间:2019/3/5

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