改扩建公路路基路面设计优化措施分析论文_薛建设

改扩建公路路基路面设计优化措施分析论文_薛建设

西安市公路勘察设计院 陕西西安 710065

摘要:当前我国交通事业发展迅速,实际进行公路工程施工建设过程中,除了进行新公路的建设工作外,还大量进行了旧有公路改扩建施工,以此在节约公路工程新建成本的同时,通过该施工工作,使得公路使用功能更加丰富,使用质量与可靠性大大提高,促使改扩建公路能够长时间为社会经济发展与人们生活提供公路通行的便利条件,因此公路工程项目开发建设部门要对改扩建公路工程建设工作加强研究,重点做好公路的路线、路面、路基设计工作,以此从源头确保工程项目建设质量良好,可以合理利用旧有公路,降低公路工程造价,助推我国交通事业可以健康发展。

关键词:改扩建;公路;路基路面;设计

1改扩建公路概述

总结现阶段我国公路交通发展现状,可知存在着交通流量增大、公路承载能力下降及病害发生率提升等表现,引发这些情况的原因是当前人们的经济收入提升,私家车数量剧增,导致公路交通量增长较快,路面路基多会超负荷运行,最终使得公路易发生裂缝、不均匀沉降等病害问题,同时我国部分公路施工建设时间久远,以往建设时利用的公路建设技术与材料落后,公路的线路、路面、路基设计施工情况与现阶段的公路运营使用要求之间互相矛盾,便导致公路发生各类病害的风险提升,易引发交通安全事故,并且存在部分公路利用率高,另有一些公路利用率低的情况。因此基于上述多方面的原因,要求公路建设部门对于公路工程建设工作加强重视,利用相应方法进行公路等级、服务能力的优化设计,确保公路经过改扩建处理后,运营能力、抗变形、抗裂、承载力等性能均有提升,更好地满足目前人们公路使用的需要。

2改扩建公路路基路面设计优化的意义

2.1延长公路的使用年限

路基路面是公路施工的核心内容,同时也是公路使用功能和作用的保障和基础,公路路基路面施工质量表现在路基强度和路基稳定性两个方面。路基强度主要负责大负荷车流量以及公路运输量,路基强度满足要求后,才能在大流量的交通运输中保证公路使用安全,不会受到破坏,如果路基的强度较差,则也导致公路承载能力的下降,导致路基局部遭到极大的破坏,引发严重的质量问题。就工程来说,原公路已经出现了塌陷、损坏等情况,也因此极易引发交通事故,通过合理的设计优化,能够提高公路的强度,不仅能够满足交通运输的承载力,也能延长公路投入使用的寿命。

2.2能够保证车辆行驶的安全性

公路长时间使用后,极易受到外界因素和干扰,路基会发生变形等情况,需要采取有效的保障措施提高公路路基的稳定性。我国国土面积较大,因此不同地区也有不同的地质条件,很难杜绝影响公路使用的地质欠佳的情况。水文地质会引发公路路基出现不均匀沉降,长时间应用后,这种不均匀的沉降会影响路基的整体稳定性。对公路实施路基路面的优化设计之后,能够解决不均匀沉降对公路路面的影响,提高车辆在公路行驶的安全性。

2.3保证交通安全促进经济发展

改扩建公路路基路面的施工质量也直接影响公路投入使用后的安全和稳定性,因此通过对路基路面设计优化处理后,能够提高路基的强度和整体稳定性,满足公路路基施工满足要求,也为当地经济的发展提供保障和支持。

3设计要求及要点

3.1公路改扩建路线设计

在公路改扩建项目路线选定时,首先需要明确旧路的相应设计指标及使用状态;其次应对现有公路进行测量和分析,并分析讨论原设计的意图和思路;第三,应结合技术的发展情况及当地地形条件,在原设计方案的基础上对公路路线进行优化,指出新旧设计之间的区别,设置比选方案,并说明不同扩建设计方案之间的区别;第四,明确新路和旧路在平纵面指标上的区别;第五,确定新路走廊带。以上过程都能够为后续的公路改扩建施工创造良好的条件。

3.2公路改扩建路基路面设计

路基路面的设计将在很大程度上影响公路的使用寿命,需要重点分析考虑的内容如下:首先,应明确旧路的路基路面结构以及利用基本原则;第二,对旧路的结构情况进行检测和勘查,并由有资质的检测单位出具检测报告;第三;明确旧路的排水方式和防护形式,以及设施的使用情况;第四,聘请专业的检测单位出具旧路路面的评估报告;第五,分析旧路排水方案和新路之间关系;第六,确定旧路路基的处理方案。遵守以上原则,能够在第一时间发现设计中存在的问题,提高设计成果质量。

4改扩建公路路基路面设计优化存在的问题分析

4.1公路公路建设规模与标准考虑不够周到

在改扩建公路路基路面设计工作中,各种设计内容都要参考旧路设计时评估的交通量,结合当前的实际交通量及规划远景来进行优化设计,在改扩建的设计中,许多相关单位未能评估实际的交通量,导致很多公路的技术指标没有达到设计的要求,导致公路改扩建后没有发挥其价值和作用。很多设计单位,为了赶设计进度,不仅没有考虑公路的实际交通量,也没有满足改扩建公路的施工要求,公路改建完成后经常发生各种问题,从而影响公路的后续使用。

4.2新旧路基加宽拼接处理欠妥

在公路工程路面改扩建的过程中,新公路和旧公路的加宽设计是这个工程的重点内容。根据大量实践经验可知,新旧路基的加宽拼接质量对公路路基路面改扩建质量有直接影响。

4.3未能对原公路进行合理的利用

在公路路基路面的改扩建设计工作中,还存在一个非常严重的问题就是无法针对原公路进行合理的、充分的利用,很多情况下,改扩建施工都是尽量降低工作量,因此要求设计人员在进行设计工作时,尽可能降低工程量,导致原有的公路未能得到合理的应用,甚至很多公路最终被弃置不用,提高了改扩建公路的建设成本。

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5路基路面设计的优化措施

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。随着时代发展,该公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,并且公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。

5.1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—20,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。

5.2优化路基路面排水功能

本次工程中的改扩建施工之后,公路变为双向四车道,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公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,同时将公路护坡的宽度尺寸设定为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)本次省级公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公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2m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。

(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。

6改扩建路基路面需要注意的问题

6.1前期准备工作

在施工之前,需要合理的做好施工安排和计划。要严格根据施工要求认真复测、加密沿线导线点和水准点;依据要施工的宽度,根据路面状况设计不同的施工规划,尤其是市政雨污管道、桥面、水源、山体等附近的施工工作,要反复做好施工实验测绘工作;还需要结合施工路段对公众的出行做好必要的路径规划工作,让民众绕行减少公路交通压力,确保车辆通行安全。结合施工方案,对即将施工的路段做好表层清理疏通工作,并且需要通过实验对旧路基填料进行取样和拼接论证,尽量选择与旧料一致的材料来完成新路面的施工工作,降低施工拼接难度。对恶劣天气进行关注及预防,严密监控既有路床水毁状况,确保现有公路的正常通行。

6.2新旧路基灌注拼接

在新旧路基的灌注拼接过程中,要做好机械化手段与人工修补工作的配合工作,对于可以直接机械化作业的路段稍微加快施工进度,对于机械作业不吻合的路段,提前做好人工修复跟进工作,确保新旧路基的合理拼接。为提升新旧路基拼接质量,施工人员要根据路基高度选择合适的灌注拼接方式,如路基高度不超过3m,可以采取分层填筑方式进行填筑,如原路基高度超过3m,则需要在路基加宽处安装土工格栅。新旧路基灌注拼接的过程中要根据路面情况及时做好路面碾压工作,碾压的过程中通常采用分层碾压方式推进,结合填筑土层厚度,科学选择碾压设备型号,碾压完毕后,针对新旧路基拼接处,要进行科学检测,保证新旧路基更好地进行拼接。

6.3现场施工质量控制

在改扩建路基路面施工质量控制工作中,现场施工控制是不可缺少的环节,通过科学检测和快速抽检等工作,能够及时发现并且分析施工问题,从而采取合理措施予以解决,在萌芽状态及时消灭质量隐患,最大程度保证施工质量,降低公路工程的经济损失。因此,需要质检人员和工程监理人员做到眼勤、手勤和腿勤,随时对施工环节和施工材料质量进行检验,查看各施工工序交接关键点,检查各施工工序和流程是否符合规范要求。在现场施工质量控工作中,对各阶段的施工控制要实施动态管理,发现问题的同时要制定合理的解决措施,做好施工质量的预防和控制工作。在施工过程中,施工单位应将以质量求发展作为施工的主要原则。此外,还应认真履行合同内容,做好自主检查和互相检查工作,以确保各分项目施工质量符合要求,从而保证公路整体施工质量。

7结语

改扩建公路工程施工期间,路线、路基、路面为重要的施工内容,如果这几方面存在设计问题,将会导致公路路线、路基、路面出现作业质量问题,甚至于整个改扩建公路会出现质量问题,所以改扩建公路工程建设企业要高度关注该工程的路线、路基及路面的设计工作,以此确保最终设计出的施工方案具有较高的可行性,应用于公路工程改扩建施工中可以充分发挥指导作用,促使改扩建公路工程依据规划设计合理的路线,高质量的开展路面、路基施工,提升公路工程建设质量。

参考文献:

[1]王峥,苏斌.浅谈改扩建公路路基路面设计中常见问题及解决措施[J].低碳世界,2017(11):219-220.

[2]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.

[3]滕海生.改扩建公路路基路面设计存在问题及对策分析[J].科技创新与应用,2012(09):137-138.

论文作者:薛建设

论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期

论文发表时间:2020/1/15

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