公路改擴建工程路基路面拓寬設計

翟朋輝

摘 要：首先，從公路改擴建工程的角度，闡述了路基路面勘察評價的內容和基本設計原則，然后分析總結了路基路面拓寬設計的要點，最后以某公路改擴建工程為例，論述了路基路面拓寬設計的橫斷面布置方式及具體內容和過程，可供相關施工單位參考。

關鍵詞：高速公路;改建;路基鋪裝;加寬設計

1 路基路面調查評估

1.1 路基勘察評估

在路基勘察評價中，主要包括以下內容：（1）調查原有路基的具體使用情況;（2）調查原有路基的排水、防護工程及路基支擋結構的變化情況;（3）調查軟土地區原有路基施工后的沉降變化情況;（4）結合有關標準和規范要求，綜合分析路基病害的成因，然后針對原有路基的承載能力、穩定性等具體情況進行評價，進一步評價原有路基的可用性，并提出路基病害處理的建議。

1.2 路面勘察評估

道路調查評價基本包括以下內容：（1）調查評價原路面使用的結構形式、運行狀況及損壞狀態等;（2）進行原路段的瀝青路面彎沉、平整度、抗滑性等多方面指標的分析工作;（3）重點對于路段的混合料模量、瀝青的延展度等關鍵性的力學參數和基礎原料方面的參數進行分析;（4）結合有關標準和規范要求，綜合分析路面病害形成機理，評價原路面的承載能力及技術狀況，進一步評價原路面的可用性，提出路面病害處治措施。

2 改建工程設計方針

高速公路改擴建工程中，設計人員應根據高速公路工程的實際情況，靈活選擇單邊接線、單邊分線、雙邊分線等改建方式。既要從公路概況考慮，兼顧環境、經濟等各個方面的因素，做好公路路線的合理設計工作，分析各種改擴建設計方法的利弊，同時也要根據公路工程的要求，考慮隧道擴建方案的施工組織、施工技術等因素對改擴建工作的影響。快速擴建工程需要平衡各方面的因素，保證擴建工程的總費用不超過預算，同時還要保證工程的難度在可控的范圍內，才能通過分階段施工，達到工程的要求。例如鄭州至洛陽高速公路擴建工程，就是在平衡各方面因素的基礎上，采用單邊加寬法，保證了施工組織和工程成本在可接受的范圍內。此外，在進行公路工程改擴建路基設置時，還有許多內容要掌握，路基設計人員必須具備較強的專業技能才能完成路基的設計工作。

一是在改擴建工程設計前期，設計者應根據工程要求，充分考慮施工工藝、施工組織等因素，同時應從經濟角度對施工路段進行細致的勘察，根據勘察結果分析公路路線設計工作，并在總體布局的基礎上，根據公路設計要求，靈活選擇拼接方式，確定改擴建設計方式后，還要根據工程資源，優化路線設計，確保工程能在規定的時間內完工。

二是在改擴建工程設計中，設計人員要從安全角度設計公路路線，明確施工組織方案，還應在方案設計過程中，收集施工場地的土體強度、氣候特征等有關數據，進行施工安全預測，并根據安全預測結果，調整施工措施，為施工的順利進行奠定堅實的基礎。此外，為了保證設計方案的有效落實，還應該結合不同路段的施工特點進行分析工作，靈活選擇擴建方式，根據工程建設區域的建筑體量和所在位置，綜合考慮建筑區域的結構特點，采取多種折衷辦法，確保技術上滿足工程需要。當建設資金不超過工程總費用時，可從多個預選方案中選擇出安全性高、性價比高的方案。在進行公路線路設計時，有一些特殊區域，如易發生自然災害的區域，針對這一情況，應在原有工程方案的基礎上，引入現代施工技術，綜合考慮各種因素，合理優化改造方案，保證施工順利進行，同時在很大程度上保證改建工程的安全。

3 公路改建工程路線設計

3.1 工程路線數據的收集

公路改擴建工程路線設計應重視前期資料的收集，在施工實施前期應由設計單位指派技術人員進行現場勘察，同時應保證所收集資料的準確性，符合實際情況，收集的大量資料為工程路線設計工作打下基礎。同時，還應查找老工程的設計方案、施工圖紙、竣工圖等資料，這些資料可作為公路改擴建設計的依據，為設計者提供設計路線的必要參數。為此，施工單位管理人員要加強數據收集工作的管理力度，同時要加強檔案管理，確保室內施工信息資料完整、完整，方便后期施工人員查閱。

3.2 比較設計方案

設計者要根據改擴建設計原則，提出可行性方案，方案設計前要進行實地調查，參考以往的工程路線資料，根據資料分析結果，結合工程地域的氣候條件、水質狀況，以及施工單位的施工組織、技術因素等，提出針對性的建議。另外，施工單位應重視原工程的設計方案，結合工程現狀，研究掌握工程路段的交通狀況。

對于本文列舉的高速公路舊區工程改建作業，有三種可行的方法，方案一是將原有路面兩側加寬，方案二是將原有路面右側改造，方案三是將原來的左幅路面改為單向四車道。可充分利用資源，解決原路面工程人力、物力投入過大的缺點，但由于該工程周邊橋梁防護結構較多，采用雙面改造方式，無疑增加了施工難度，影響施工進度。與方案一相比，方案二的工程規模較小，在很大程度上節省了建設費用。此外，它不會對周邊地段的環境造成影響。

在施工過程中，由于左岸屬于分離式路基，因此存在坡度差的問題，考慮到左岸的位置，如果擅自修建左岸，改建將會使公路的防洪能力大大降低，要解決這個問題，需要在原有工程的基礎上修筑高架橋，提高公路的防洪效果，但這樣做無疑會增加工程費用。為此，在綜合考慮各方面因素的基礎上，建設方決定采用方案二進行高速公路工程改擴建工作。擴建工程中，未對高速公路網通行水平進行提升，應在原有工程方案的基礎上，構建一條與舊線路平行的新線路。采取雙向8車道繞城道路方案，原有路基改建。原路改建工程可大大壓縮施工成本，但采用原路改建工程將給周邊環境帶來很大影響。雙向8車道繞城方案采用綜合比選方式，雖然可以提高一定的建設成本，但也要充分考慮周邊環境，不會對當地水土環境造成污染。

3.3 設計改建路面平面圖

設計人員在高速公路改擴建設計過程中，既要掌握原有的施工資料，又要收集現有路段的交通狀況，分析當地水文地質條件，根據所掌握的資料建立公路原有路面行車安全等級的三維模型。同時考慮路面行駛速度、路面寬度等數據，根據路段所在位置、坡度及路基兩側環境進行改造設計參數，以保證不同路段控制時速。另外，還應根據軟件分析的數據，結合當地的地基情況，進行道路拓寬擴建，以保證行車安全。但該方法占用了部分河道，無疑增加了工程難度，為有效控制施工成本，應采用單邊加寬與分離式施工，在控制施工成本的前提下，確保施工技術滿足施工難度。

3.4 路基加寬拼接設計

原設計路面速度80 km/h，最大縱坡4.49%，路基寬度24.5 m。根據當地環境及施工要求，對路基加寬設計應在技術可行的范圍內進行，并應根據不同路段的形式，合理采用雙側加寬、單側加寬的方式，對本文提到的高速改擴建工程，應采用路基加寬拼接方式。對施工中遇到的新、舊路基加寬拼接問題，要及時了解施工難點，同時要組織技術人員進行施工研討，提出解決加寬拼接難點的方案，進行路基加寬拼接作業，以避免由于工程地基穩定性差而導致施工中的沉降現象。

4 結論

高速公路改擴建工程中，設計者要把握舊路工程的周邊環境，還應權衡水文地質、施工技術組織等因素，這些因素對施工過程和施工成本控制工作都有很大影響。為保證改擴建工程的順利進行，應綜合考慮各方面因素，合理設計公路路線，同時應選擇占用土地最少、最經濟的方案，以保證公路改擴建工程不影響周圍環境，并使公路改擴建工程具有良好的生態和經濟效益。

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