改擴建公路路基路面設計優化措施探討

文翠英

摘 要：交通運輸對于經濟發展有重要的影響，而我國公路建設受到歷史局限性因素的影響，在交通運輸整體規劃和建設方面有很大的提升空間。隨著我國經濟的快速發展，老舊的公路環境已經不能很好地滿足經濟發展的要求。因此，要想減輕公路交通量的壓力，應該對原有公路進行改擴建。近年來，我國逐漸加大公路工程改擴建力度，通過拓寬改造原有道路資源來提高交通運輸服務水平與公路通行能力。本文對改擴建公路路基路面的優化設計措施進行探討，以供參考。

關鍵詞：改擴建公路;路基路面設計;優化措施

1 改擴建公路路基路面的優化設計目的

（1）強化公路路面與橋涵工程聯結質量。在早期建成的公路工程中，由于設計理念較為滯后，普遍認為公路與橋梁是兩種不同性質的建設工程，二者雖然有著緊密的內在聯系，但在施工設計層面上有著根本區別，選擇獨立開展公路路面與橋涵設計工作。如此，雖然可以滿足公路工程的建設需要，但公路路面與橋梁橋涵間的聯結質量較差，導致路面橋涵連接部位成為質量通病與交通安全事故的高發部位。因此，必須重視這一問題，通過采取額外設置搭板、調整回填原料、采取平穩過渡方式、二次壓實等設計措施，盡可量強化公路路面與橋涵工程的聯結質量，以此來預防橋臺跳車、銜接部位基礎不均勻沉降、橋面路面滲水問題的出現。

（2）滿足實際交通需求。根據實際運營情況來看，在早期建成公路工程中，并未考慮到汽車保有量的激增，所規劃公路的通行能力有所不足，且設計速度較小，在實際運營期間時常出現交通擁堵問題，不但存在安全隱患，還對區域間的經濟交流造成阻礙。為滿足國民經濟的發展需要，必須對此類公路工程進行改擴建進行處理，通過調整設計速度與拓寬路面，從根源上解決交通擁堵問題，提高公路交通運輸體系的運輸承載能力。以某公路工程為例，早期歸屬于省級二級公路，設計速度為60 km/h。隨著城市發展規劃的調整，對該公路進行改擴建處理，將其升級為省級一級公路與城市主干道，對路面進行拓寬處理，將設計速度調至80 km/h。

（3）保證交通安全。在公路投運使用期間，路基路面受到自身老化、環境侵蝕與上部車輛荷載因素影響，陸續出現路面裂縫、路基不均勻沉降、等質量通病，存在安全隱患。針對這一問題，雖然采取一系列養護措施，有效抑制了質量病害的擴散發展，但卻難以從根源上徹底解決病害問題。在這一工程背景下，改擴建公路工程路基路面優化設計的主要目的在于，通過調整路面結構與采取相應措施，解決現存的質量通病，提高公路強度與強化結構承載性能和抗滲性能，預防和減少路面開裂等問題的反復出現。

2 改擴建公路路基路面設計的優化措施

（1）優化路面結構。路面結構層在公路結構中發揮著承受過往車輛荷載與抵抗自然環境侵蝕的重要作用，路面結構層厚度與公路承載性能、環境抗侵蝕能力呈正比關系，路面結構層厚度達到一定指標后，可以明顯減小氣候環境與上部車輛荷載對路面造成的負面影響。因此，在現代公路工程中，往往采取多層路面結構，對不同層級的厚度與鋪料材質有著明確要求。但是，在早期建成的公路工程中，為控制造價成本，加之設計理念滯后，原有路面結構設計不合理，公路路面的高溫穩定性、低溫抗裂性、水穩定性與承載性能有待提升。因此，在改擴建公路工程中，應結合工程情況與實際交通運輸需求，對公路路面結構進行優化設計，調整鋪料材質品種與鋪層厚度。以某公路工程為例，原有路面結構自上至下由4 cm改性瀝青SMA-13層、6 cm改性瀝青AC-20C層、8 cm普通瀝青AC-25C層組成，公路路面的抗磨損性、高溫穩定性與抗疲勞性能較差。最終，在優化設計方案中，選擇鋪設4 cmSBS改性瀝青層作為上面層，鋪設厚度為6 cm的Sup-20瀝青中面層，使用50°道路石油瀝青來鋪設8 cm的Sup-25瀝青下面層，公路中下面層分別達到PG70-22級與PG64-16級的性能標準。

（2）改善路面排水能力。在公路投運使用期間，路面積水對交通安全與公路使用壽命造成嚴重影響。例如，在路面長時間積聚雨水時，會對路面結構造成雨水侵蝕，一部分積水下滲至路基路面結構，引發路基不均勻沉降與路面水損害問題出現。同時，過往車輛在行駛期間，由于路面存在積水，將減小車輛車輪與公路路面的摩擦系數，容易出現車輛失控與追尾事故。因此，為改善路面排水能力，在公路改擴建設計階段，首先，做好前期調查工作，調查范圍包括工程所處區域氣候條件與年降雨量、原有路面結構與邊溝尺寸、水分蒸發與儲水情況、截水溝等排水設施的使用狀況等，根據調查結果判斷公路工程的實際排水需求。其次，對公路結構進行優化調整，憑借重力作用來改善路面排水效果，如將公路兩側緊急停車帶調整為護坡道路，適當下調道路兩側路面坡度。再次，根據路面排水需求，在路面兩側設置一定數量的排水設施，合理設定設施分布位置，或是引入海綿城市設計理念，避免受排水設施的排水能力限制而出現路面長時間積水現象。最后，消除公路路面結構的防滲薄弱環節，如在公路路面與橋梁銜接部位設置TST無縫伸縮縫，憑借TST材料的高溫粘附特性，將高溫熔溶狀態的TST高粘彈塑性材料灌入槽口，使用海綿膠條添堵槽體縫隙，以此來消除搭板部位的路面縫隙。

（3）路床、臺背與特殊地基的優化處理。在公路工程中，路床與臺背等特殊部位的施工技術與性能要求較為嚴格，如果與其他路段采取相同設計方法，容易形成公路結構的薄弱環節，成為交通安全事故與質量通病的高發部位，難以實現工程預期建設目標，在諸多改擴建公路設計方案均存在這一問題。因此，在深化設計階段，一方面，設計人員嚴格遵循《公路路基施工技術規范》等相關規范文件，結合工程情況，對填筑厚度、填料性能、填料成分等參數進行驗算，將驗算結果與規范標準進行對比分析，解決方案中的技術性問題與不合理部分。例如，在使用石灰水泥土作為填料時，將比例控制在2：6：92，將路床厚度控制在18 cm內，要求回填層表面平整無起皮現象。另一方面，采取相應設計措施來強化橋頭路基與涵洞臺背等特殊部位的承載性能，避免出現路基不均勻沉降現象，如采取土工格柵技術對路基進行加固處理，在現場布置若干數量的碎石樁來優化墊層。

（4）新舊路基加寬拼縫處理優化。在新舊路基加寬處理期間，由于原有路面往往存在裂縫與沉降等質量通病，如果直接開展加寬施工，則新舊路面的粘結效果無法得到保障，并影響到路面抗滲性能、路基接縫飽和度與結構穩定性。為解決這一問題，在改擴建公路設計方案中，既要對原有路面的缺陷部位進行修補處理，如采取表面封閉法和內部修補法處理路面裂縫，對路面沉降部位攤鋪與壓實瀝青混合料層，設置干土水泥碎石樁來處理深部土壤地基。同時，采取公路路面拼接縫技術措施，盡可量減小公路兩側高差，在接縫部位垂直涂抹膠粘劑。

3 結語

綜上所述，為延長公路使用壽命，全面提升工程經濟效益、社會效益與環境效益，充分挖掘已有公路的剩余利用價值。因此，施工中要提高對改擴建公路路基路面優化設計工作的重視，結合工程情況靈活采取多項優化措施，解決初步設計方案中的技術性問題，為工程質量提供保障。

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