擴建公路路基路面設計優化措施

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摘要：結合某公路改擴建項目實際情況，在介紹項目現狀與改擴建內容及要求的基礎上，對其路基和路面設計及優化進行深入分析，提出設計中需遵循的基本原則和相應的優化措施，最后經實踐驗證了該項目所用路基路面設計及優化方法的合理性與可行性，可為相關人員提供參考。

關鍵詞：公路改擴建；路基設計；路面設計；優化

0引言

如今，為滿足日益增長的交通出行與運輸需求，很多地區都在積極開展公路改擴建。在公路改擴建項目中，路基路面設計與優化是決定改擴建后公路質量及服務水平的關鍵環節。因此，為確保公路的改擴建達到預期的目的和效果，有必要結合項目實際情況，深入探究其路基和路面的設計，采用適宜的設計與優化方法，保證最終的設計質量，進而為后續的項目施工奠定良好基礎。

1工程概況

某公路改擴建路段總長77.77km，原為三級公路，已服役較長時間，建設標準低，路況很差，因路段在當地路網中占據重要地位，交通量逐年增加，為適應交通需求，需提高公路的技術標準。對于低等級公路的改擴建工程，路基路面工程在工程總造價中占比較高，設計人員需對相關設計引起足夠的重視，通過多方案綜合對比，選出最佳的方案。通過改擴建使該公路從三級公路變為二級公路，按照最大限度利用舊路的基本原則進行加寬改建，主要加寬方式為利用舊路進行單側或兩側加寬，部分路段因地形難以滿足二級公路線形要求，采用分離新建方式。既有公路存在主要問題是建設標準低，部分沿山脊線分布路段平均行駛速度不超過30km/h，存在大量回頭曲線、小半徑曲線及直角彎，不利于行車安全。舊路路基的寬度在6.0~12.0m范圍內，6.0m寬部分占比較大，可以達到66.7%，其他基本均為8.5m寬，12.0m寬部分的占比只有0.8%。填料以風化碎礫石土及風化砂為主，因路基填高相對較低，加之排水不暢，所以每逢春融都會出現不同程度的翻漿。舊路路面狀況如表1所示。

2路基路面設計優化

2.1一般路基設計

路基設計要以舊路使用狀況現場調查為基礎，對自然環境、地質條件和后續施工養護等各方面因素進行全面考慮。此次改擴建將路中心線標高直接作為路基設計標高，在填方路基段中，邊坡的坡率按照1∶1.5控制，并在坡腳處設置寬度為2m的護坡道，兼作綠化帶，進行景觀設計。對于挖方路塹，為了保證邊坡穩定，同時盡可能減少邊坡防護工程量、降低投資，對于土質邊坡坡率按照1∶1.5進行控制；對于強風化巖石，其坡率按照1∶1控制；對于弱風化巖石，其坡率則按照1∶0.5控制，此外在邊溝外側設置寬度為2m的碎落臺，以增加挖方路段橫斷面，減少落石對行車的干擾。

2.2土源與筑路材料確定

按照就地取材和因地制宜的基本原則，在嚴格執行當地環保政策的前提下，以沿線土質與地形為依據，為盡可能節省占地并減少由于施工對環境造成的影響及破壞，最大限度利用各類資源，減少工程成本，對部分路基采用煤矸石進行填筑，而其他路基的填筑除了使用挖方材料，還在路線范圍之外的取土場進行集中取土，沿線共設置15個取土場。

2.3不良地質段與特殊路基設計

根據沿線范圍內不良地質產生原因、分布范圍與特性，需采用針對性措施加以處理。由于該段淤泥層深度相對較淺，所以可采用換填的方法進行處理，先將路基范圍內分布的淤泥完全挖除，然后采用有良好透水性的材料進行換填，如開山碎石土與煤矸石等，這樣能防止毛細水上升，使路基保持穩定；若淤泥段被水浸泡，應先進行抽水，然后清除淤泥，再使用中粗砂進行回填[2]。對舊路段的路基應在開挖后重新進行回填和碾壓，從舊路基挖除的土方按照1/2利用。若發現翻漿路段，應將其全部挖除。若舊路基的底部軟彈，應在清除這部分土體后使用中粗砂或者是風化石進行換填，再將其碾壓密實。對于處在舊路邊溝處的路基，應做好淤泥的清除，然后采用中粗砂或者風化石進行換填。在有沖溝存在的段落，應先在沖溝的底部填筑中粗砂，再采用碾壓設備進行碾壓，經碾壓達到初步密實后進行逐層填土和分層碾壓。在路槽以下按照40cm的深度實施換填，將路槽的底部排壓至密實狀態后，使用風化石、煤矸石或中粗砂等填料進行回填[3]。

2.4路基排水與防護設計

路基必須有良好排水系統，及時排除對路基或路面有影響的地表水及地下水，使路基和路面均處于穩定狀態，避免路面積水對正常行車造成影響。在路基范圍內，水通過各類排水設施排除到路基范圍以外，如截水溝、邊溝與排水溝，在挖方段，其路基兩側都應進行邊溝的設置，其上、下口的寬度分別采用240cm和60cm，高度為60cm；在填方段，如果其路基底部的橫縱坡有很大變化，則要進行排水溝的設置，其具體尺寸以流量為依據確定，一般采用梯形斷面，上、下口寬度和邊溝相同，均為240cm和60cm，高度也為60cm；在挖方段，其路基邊坡的上邊緣如果有很大橫坡，則應做好截水溝的設置，其斷面尺寸大小以流量為依據確定，一般也采用梯形斷面，上、下口寬度與邊溝、排水溝均相同，均為240cm和60cm，高度也為60cm[4]。另外，在邊溝和縱坡相對較大，容易受到沖刷作用的排水溝及截水溝中，還應使用漿砌片石予以有效防護，如采用漿砌片石砌筑矩形斷面的邊溝。當路段中有排水情況較差的構造物時，可通過迂回排水來解決，也可通過設置泄洪通道來排水。考慮到土質抵抗沖刷作用的能力很差，故在設計中還要做好邊坡防護。對于填高小于4.0m的邊坡，設計采用植被防護措施加以防護；對于填高超過4.0m的邊坡，設計采用三維網植草的方式加以防護；若填方路基被水侵蝕，則建議采用漿砌片石進行滿鋪。在挖方段，若挖方為黏土，則對于高度在2.0m以內的路塹邊坡，可通過自然植草方式加以防護；對于高度超過2.0m的路塹邊坡，需采用預制塊加以防護，并在塊內進行植草；對于石質路塹邊坡，需根據巖石實際風化程度，對邊坡的坡度予以適當放緩，以盡可能減少對邊坡造成的沖刷，使路基邊坡處在穩定狀態[5]。

2.5路面設計

路面設計要以交通量及其組成為依據，結合公路的技術等級和材料等因素綜合進行[6]。通過對路段交通量的科學預測，并根據沿線范圍內的地質條件和水文地質情況開展路面設計，此次路面設計采用水泥混凝土路面，其面層厚度為24cm，上、下基層分別采用6%水泥穩定碎石和5%水泥穩定碎石，厚度分別為18cm和20cm，其中，上基層采用中粗砂+50%碎石的方案，而下基層采用風化砂礫+25%碎石的方案[7]。在潮濕段，還需采用中粗砂設置一層厚度為30cm的墊層[8]。

3結語

綜上所述，現在有很多公路工程都面臨不同程度的改擴建，為了使改擴建得以順利實施，并達到預期的效果和目的，做好路基路面設計及優化十分重要。目前，該路段改擴建施工已經完成，改擴建完成效果達到預期，本公路改擴建所用路基路面設計及優化方法值得類似公路改擴建工程參考借鑒。

參考文獻：

[1]田原.改擴建公路路基路面設計優化措施分析[J].工程建設與設計，2020（21）：121-122，130.

[2]吳瓊.改擴建公路路基路面設計優化措施分析[J].工程建設與設計，2020（19）：141-142.

[3]夏艷梅.關于改擴建公路路基路面設計的優化措施[J].黑龍江交通科技，2020（4）：28-29.

[4]涂定君，于翠芳.改擴建公路路基路面設計優化措施分析[J].交通世界，2019（26）：61-62.

[5]王欣，王亞東.淺談改擴建公路路基路面設計優化措施[J].綠色環保建材，2018（4）：117.

[6]高鵬，郭黎黎.改擴建公路路基路面設計優化措施分析[J].黑龍江交通科技，2017（12）：63-64.

[7]陳亞強.改擴建公路路基路面設計優化措施分析[J].黑龍江科技信息，2017（15）：224.

[8]王崢，蘇斌.淺談改擴建公路路基路面設計中常見問題及解決措施[J].低碳世界，2017（11）：219-220.

作者:高博 單位:河北銳馳交通工程咨詢有限公司