改擴建公路路基路面設計優化措施分析

許陸成

（江蘇省交通工程集團有限公司，江蘇南京211500）

0 引言

當前的發展中，公路的建設對于經濟的影響比較大，因為便利的交通能加強不同地區之間的經濟聯系。隨著時間的推移，一些城市的公路工程出現了明顯的老舊情況。這些老舊的公路路面損毀較為嚴重，路面上出現了嚴重的裂縫、坍塌等，一旦發生上述的問題就會影響公路的正常使用，嚴重的還會危及行駛車輛的安全。經過不斷地實踐和探索，我國在改擴建公路施工中有了不小的成就，相關技術的成熟對于我國公路體系的發展都是有幫助的[1]。

1 改擴建公路的概況和分析

公路工程的施工中，對于舊公路進行改造擴建的施工難度比新項目動工難度更大，因為涉及的限制因素更多。在具體的施工改擴建當中，要結合多個方面的因素，針對性地設計施工方案。其中，對公路自身的特點進行分析，包括公路周邊的環境，公路所處位置的地質環境以及待擴建公路自身的情況等。以某條國家二級公路為例，在最初設計階段，作為當地城市交通干道，此公路的設計速度為60km/h，承擔著這個區域主要的出行交通任務。在擬定的公路改擴建計劃當中，將這條公路升級為一級公路，原本60km/h的設計速度變為80km/h。

隨著我國經濟的高速發展，人們對于交通運力的要求也在提升，由此導致社會各方對于公路的質量也提出更高的要求。很多公路難以支撐實際的交通需求，一些地區的公路在養護管理上做得不到位，甚至出現公路超負荷運行，超負荷的運行會讓公路出現質量的問題，例如路面出現擁包、網裂等質量情況，甚至一些質量問題嚴重的公路，出現了一定程度的路基坍塌現象。

2 改擴建公路路基路面設計優化的價值

2.1 延長公路整體使用壽命

公路改擴建后，可顯著提高公路性能和質量。在日常使用中，路面和路面的強度會直接影響整條公路的穩定性，間接影響交通流量和公路的承載能力。在公路改擴建工程中，將加強原有公路的質量，確保公路質量達到設計要求，使公路改擴建工程發揮應有的作用。承載過往車輛的載重和運量的任務主要落在路基上，只有路基滿足要求，才能保證在交通繁忙時公路不因擁堵而損壞。如果表面強度不足，則直接導致路面承載力下降。在大流量、高負荷的運輸過程中，路基損壞會出現嚴重的質量問題[2]。

2.2 能夠保證車輛行駛的安全性

公路工程的建設以及使用都會受到外部環境的影響，所以整個工程的質量上也會出現問題，進行必要的管理養護是保證公路正常運行的必要環節，沒有做好防護的公路底土會發生一定程度的變形，影響路面的穩定性。在需要改擴建的公路中，經常會出現滑坡、路基破損的情況，除了超載的原因外還有其他的地質因素會導致公路工程出現問題。如，在地質環境中，水文地質會造成路面不均勻沉降。公路長期使用后，受地質環境影響，路基的平整度可能被破壞，出現這樣的問題，會給行車安全帶來潛在風險。

2.3 保證交通安全，促進經濟發展

城市的經濟活動與交通運輸能力息息相關，縱觀我國各地城市的發展史，不難發現公路對于城市發展的影響。公路的建設對于刺激當地經濟的發展有十分杰出的作用，公路的質量會直接地影響當地經濟的發展。在對公路進行改擴建處理中，不但要對路面進行優化，而且要注意到公路工程中的路基強度和穩定性問題，這些因素對于后期的投入運營關聯很大，起到提升公路運輸能力的效果，能夠為當地的經濟發展提供保障和支持[3]。

3 公路路基路面改擴建工程設計中存在的問題

3.1 公路改擴建建設中對規模與標準考慮不到位

在對公路進行改擴建設計中，要對改擴建后的相關數據進行參考，針對要求進行設計。設計中各項數據標準都要立足于原有公路設計的標準之上，設計時需要考慮的因素還包括實際的交通量以及公路的交通需求的區域范圍，結合以上的因素才能科學地進行改擴建的設計。部分設計單位由于設計工期緊張，只是為了趕進度，在進行加寬的設計中并未考慮實際的交通量，也沒有嚴格按照改擴建公路的新要求進行設計，因此設計方案存在缺陷。在完成公路改擴建工程后，設計的缺陷就直接體現在了公路的質量上，在源頭上沒有把控好質量，即使是工程完工，在后續的使用中也有巨大的安全隱患。

3.2 新舊路基加寬拼接處理欠妥

在進行公路工程路面改擴建的環節中，新公路的建設是在原有舊公路的基礎上進行的，而不是將舊公路拆掉后建設新公路，因此在設計施工中，就會涉及對原有舊公路的加寬設計，這一設計正是工程當中最重要的環節。在對原有舊公路加寬的過程中，會涉及新公路的路基和舊公路的路基之間的拼接問題。在大量實踐經驗總結中，新公路的路基建設，在與原本舊公路的路基拼接時，拼接的質量對于改擴建公路的質量具有直接的影響。由于一些單位技術底蘊不足或者對此不加以重視，因此使得新舊公路路基拼接出現了問題，其中最嚴重的問題就是新公路的路基與舊公路的路基之間出現明顯的沉降不協調，新舊路面之間的拼接部位就容易出現裂縫，這一問題一旦出現就直接地影響了公路工程的安全運行[4]。

3.3 未能對原公路進行合理的利用

在對公路進行擴建設計工作中，工作的要求是在原本公路的基礎上進行合理的優化，以此實現提高公路運輸能力和延長使用壽命的目的。但在具體的設計施工環節匯總，往往會出現對原有公路的利用欠佳，甚至很多改擴建的公路施工方案中，對原本的公路棄置不用，這種情況的出現，直接導致在改擴建公路的建設環節中，建設成本大幅度提升。

4 改擴建公路路基路面設計優化的舉措

4.1 做好施工前的調查放樣工作

首先，施工前的準備工作是后期工程質量的影響因素之一，對于改造公路的施工工作需要做好施工前的勘測，對該段工程的地質結構、水文環境以及現有路段上存在的問題進行分析調研，把以上的信息匯總后進行針對性的改擴建設計。在進行施工之前需要先對當前路段上的問題進行養護，要保證舊路面的路基平整度，同時做好擴建路段的路基分析工作，對于軟土路基的部分需要采用專項的方案進行處理，這樣才能保證后續的施工質量得到保證。其次，做完調研的工作才能進行后續的數據分析以及放樣的工作，在放樣環節需要做的是中線部分的全段放樣，確定施工路段的樁位做好固定工作，在這個環節還要做好原有路段上的橫斷面的檢查工作，保證能及時的發現問題并進行處理。放樣時對于路基邊緣來說需要做的是精準定位坡腳的位置。路基的放樣會有兩種情況：第一種是有擋土墻的情況，路基放樣工作需要結合實際的擋土墻進行坡腳的定位；第二種則是沒有擋土墻的情況，就需要依據路段上的坡度來確定坡腳的位置。另外，放樣工作要做的就是對填筑路基的寬度和厚度進行精準的計量，在計算好精準的數據之后，對于填筑的路基做到厚度和寬度的精準控制，并且在每層填筑時進行厚度的檢測，符合標準后才能進行后續的工作。

4.2 優化路面結構

從當前改擴建工程的建設與維護情況來看，想要實現進一步提升改擴建公路的質量和延長使用壽命，保障往來車輛的行駛安全，保證整個公路路面的平穩性是首要的環節。路面的平穩性在很大程度上取決于路基的質量，因此在公路建設中，要保證公路路基路面的一致性，避免因為新舊路基的不均沉降，影響到工程的質量。新的路基在建設之后，隨著使用時間的推進，必然會發生一定程度上的沉降，新路基的沉降與舊路基沉降之間的不協調，會直接導致路面出現斷裂的情況。因此在新路基設計計算的過程中，要將新路基的沉降與舊路基的沉降之間形成高低差距的影響最大化地消除，做好新舊路基之間的過渡工作，避免在使用中因為大幅度的路基沉降帶來的高度差導致路面斷裂的情況出現。

4.3 優化路基路面的排水能力

本文中的案例是將原有的設計速度為60km/h 標準二級公路，優化為設計速度80km/h 的一級公路。在改擴建中，原有公路的路基寬度為12m，需要將其進行拓寬至25.5m。因此需要對公路的路基進行拓寬。在路基處治過程中排水系統也需要進行改進，這樣才能夠避免在路面上出現積水的現象，減少雨水和雪給公路的質量帶來的不良影響，保證后續干線公路的使用時間正常，降低路面水害問題的出現概率。在對排水系統進行完善的過程中需要在新路基的頂部位置進行設計，每間隔20～50m 的位置需要設置碎石盲溝，且設置方向為橫向，讓橫向盲溝和拼接位置的縱向盲溝進行連接。該種方式符合普通干線公路改擴建工程中的路基排水需求，提升排水效率，保證排水的及時性。對于改擴建公路的路基排水采用防、排、疏、堵的方式，在路基中設置邊溝、排水溝、急流槽、蒸發池、截水溝等排水設施，為避免地下水位的干擾，在路基下方還設置有明溝和暗溝，暗溝采用滲溝的形式，滲溝尺寸滿足當地的最大排水量的要求，此外，路基外側和路床位置還設置有盲溝，用于收集地表水，并將其排出路基，盲溝采用土工布進行包裹，避免遭受周圍碎石或人為的破壞。

4.4 針對特殊地基的設計優化處理

相比新建公路而言，在進行改擴建的過程中，對一些特殊地基處理要更高一些，這些特殊地基的設計處理方案，對于整體工程的質量會產生較大的影響。為保證整體工程質量，在選擇土方的時候，要嚴格遵守相關的規范選擇合適的土來實施填補，保證填筑料符合標準，杜絕使用砂土等不合格的填筑材料，導致填筑后出現壓實不均的情況發生，進而直接對工程的質量造成影響。在對橋梁橋頭路基進行設計施工中，材料的選擇要重點關注，保證這一位置使用的材料透水性以及承載能力達到要求，避免由于雨水侵蝕以及路基沉降，造成橋頭部分過渡公路出現大幅度沉降的情況出現。在對改擴建公路加固處理時，可以選擇使用工格柵結合水穩砂礫進行處理，這種處理方式目前已經十分成熟。

4.5 優化擴寬壓實質量

想要保證改擴建工程的質量，注重整個工程的施工環節就十分的有必要，首先要做好路基的壓實工作，因為路基的好壞直接影響整個公路投入使用的穩定性，壓實工作沒做好的的話還會給車輛的運行帶來安全隱患。想要保證公路工程的質量，就要把控好路基壓實環節的質量，對于質量的把控涉及工程類型、填料特點以及施工環境等幾個方面。結合上述的因素進行壓實工作的設計，再做好壓實施工的系數設計，在施工時對于填料的含水量也需要進行精準的控制。選擇壓實的設備時要考慮路基的性質，對于黏性路基或者是非黏性的路基都是可以選擇平碾壓的設備進行操作的；但是如果路基填料的性質是粉質的黏土或石渣類型，最好的選擇是振動式的平碾壓機器。在施工時也需要有講究，對于改擴建路基的壓實應該從兩頭逐漸地往路段中部進行碾壓，并且施工時還要保證碾壓的地方有0.3m 的重疊部分，這么做的目的是防止漏壓。壓實設備在施工中對于參數的設置需要把壓路機的輪子的下沉控制在10～20mm 以內，對于施工的區域需要做好水分的控制，如果路面的含水量比較低還需要先進行灑水再進行碾壓。進行壓實的時候要注意的是，需要把控好路基的平整度，確保符合標準之后才能進行后續的工作。

4.6 加強軟地基的處理

對于軟土路基的部分較為常用的處理方法是粉噴樁加固技術，但是該方法的操作方式比較復雜，施工之前需要先確定軟土層的厚度，找到軟土層之后才能確定好停灰面。上述的工作符合要求之后再進行粉噴樁的施工，盡量地控制好長度和高度，避免對軟土路基噴粉量過多或者不足的情況發生。為了保障粉噴樁的施工質量，需要施工時相關的人員做到對施工環節的嚴格把控，并需要做好設備的定期檢修，保證設備工作時符合要求。對于噴粉樁的施工材料也需要做好施工前的準備工作，確定符合施工要求之后再對鉆機的位置進行定位，做好噴粉的定位工作后使用鉆機進行攪拌，工作人員嚴格地把控鉆桿的長度，讓粉噴樁的深度達到要求。施工中想要保證質量，每一步都要按照標準嚴格執行才能確保符合施工的要求，同時還要做好數據的記錄，避免出現施工偏差影響粉噴樁的施工質量。

5 結語

隨著我國經濟的發展，運輸行業的進步帶來了運力的提升，與此同時也對我國公路的質量提出了更高的要求。一些老舊的公路難以適應如今經濟的發展，對于舊公路就需要進行改擴建的工作，在施工時做好施工質量的控制，對于公路的安全運行以及經濟的發展都是有幫助的。在實際的改擴建工程中，相關的設計人員需要提高自身的技術水平，立足實際情況，才能實現提高公路質量的目的，為我國的交通事業做出貢獻。