改擴(kuò)建道路的路線及路基路面設(shè)計(jì)策略分析

郭鵬輝，鄭勛

（湖南省農(nóng)林工業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究總院，長沙 410007）

1 引言

我國經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展速度不斷加快，人們的生活條件和生活質(zhì)量也隨之提升。在交通行業(yè)領(lǐng)域，技術(shù)人員及施工人員不斷引入先進(jìn)的技術(shù)與方法，使得道路建設(shè)水平得到了提高。為滿足人們生產(chǎn)、生活的需求，不僅要修建新的道路，還需要對(duì)原有道路進(jìn)行改擴(kuò)建。在設(shè)計(jì)過程中，工作人員需要重點(diǎn)關(guān)注安全問題和成本問題[1]。設(shè)計(jì)人員要保障改擴(kuò)建的道路具有更多的功能，比建設(shè)前的質(zhì)量更優(yōu)，道路的安全性、可靠性更強(qiáng)。改擴(kuò)建工程能夠延長道路的使用年限，為實(shí)現(xiàn)我國道路通行便利奠定基礎(chǔ)。因此，在整個(gè)道路工程項(xiàng)目的開發(fā)和建設(shè)過程中，工作人員與相關(guān)部門需要對(duì)改擴(kuò)建道路工程建設(shè)重視起來，創(chuàng)新技術(shù)手段，提升工程整體質(zhì)量，促進(jìn)我國交通事業(yè)的發(fā)展。

2 改擴(kuò)建道路的路線及路基路面設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 路線設(shè)計(jì)

路線設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容包括：

1）以原有道路的平、縱指標(biāo)為設(shè)計(jì)原則；

2）對(duì)原有道路的坐標(biāo)、高程擬合的平、縱面線性進(jìn)行實(shí)測(cè)，并與原設(shè)計(jì)進(jìn)行對(duì)比；

3）將路基路面的改建方案與擬合的平、縱面線形指標(biāo)結(jié)合，說明路線平、縱面設(shè)計(jì)方案的比選論證情況；

4）平、縱面指標(biāo)的采用及與原有道路平、縱面指標(biāo)的對(duì)比情況；

5）新的路線走廊帶的確定。

設(shè)計(jì)人員在對(duì)路線進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，需要先對(duì)原有道路的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)查，依據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在平面設(shè)計(jì)的過程中，如果道路的圓曲線半徑過小，很難保證通行安全，因此，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)，需盡可能避免出現(xiàn)此類問題[2]。設(shè)計(jì)人員可利用多圓復(fù)曲線擬合法進(jìn)行設(shè)計(jì)。在實(shí)際操作時(shí)，圓復(fù)曲線擬合法存在一定的誤差，需要對(duì)容易出現(xiàn)誤差的部分曲線進(jìn)行區(qū)分。在進(jìn)行縱斷面設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員要掌握新、舊道路的橫坡等相關(guān)參數(shù)，在檢驗(yàn)時(shí)，若橫坡與超高相近，需要通過中線對(duì)橫坡進(jìn)行控制。在設(shè)計(jì)路線縱坡度時(shí)，設(shè)計(jì)人員要以坡長作為標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計(jì)[3]。

2.2 路基設(shè)計(jì)

進(jìn)行路基路面設(shè)計(jì)時(shí)，需對(duì)原道路開展調(diào)查，具體內(nèi)容包括：

1）原有道路路基標(biāo)準(zhǔn)斷面組成及利用原則；

2）原有路基現(xiàn)狀檢測(cè)及結(jié)果分析；

3）原有路基的排水、防護(hù)措施及使用現(xiàn)狀；

4）原有路面現(xiàn)狀檢測(cè)及結(jié)果分析；

5）改建道路路基、路面及排水措施與原有道路對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系；

6）舊路改擴(kuò)建的擴(kuò)寬措施與路基基礎(chǔ)處理措施。

道路改擴(kuò)建路基的擴(kuò)寬方式以單側(cè)加寬和雙側(cè)加寬為主。單側(cè)加寬是對(duì)原有道路的一側(cè)路基進(jìn)行加寬，另一側(cè)不變。單側(cè)加寬方式的工作量不大，原因是合理利用了部分原有設(shè)施，例如一側(cè)的排水防護(hù)措施仍可以繼續(xù)使用，且新、舊路基之間未見明顯沉降差異。施工時(shí)，原有道路的通行不會(huì)受阻，可順著加寬側(cè)設(shè)置施工便道、預(yù)制場地。在道路中線未產(chǎn)生變化的情況下采取雙側(cè)加寬，且寬度設(shè)置一致。雙側(cè)加寬方式無須對(duì)原有道路的線形進(jìn)行改變，路線中線無須調(diào)整，中央分隔帶、排水設(shè)施等可以加以利用。新舊路幅的橫斷面能夠進(jìn)行組合，具有簡單的排水功能[4]。

2.3 路面設(shè)計(jì)

改擴(kuò)建道路的路面設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員首先要了解道路的施工路線。在進(jìn)行路面的加鋪施工時(shí)，以原有路面橫坡參數(shù)為參考進(jìn)行設(shè)計(jì)，并確保路面排水順暢。如果路面加鋪施工過程中出現(xiàn)排水不暢的情況，設(shè)計(jì)人員要以路面中心的側(cè)橫坡參數(shù)為參考，合理調(diào)整路面的橫坡，改善路面的排水性能。

除此之外，在進(jìn)行新路面與舊路面的銜接設(shè)計(jì)中，為了更好地使新路與舊路相連接，必須做好搭接工作[5]。在搭接設(shè)計(jì)過程中，主要分為橫向、縱向兩個(gè)方面。在進(jìn)行橫向搭接設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員必須重視公路兩邊是否存在擋墻，如果存在擋墻結(jié)構(gòu)，需要進(jìn)行拆除。在道路路線的設(shè)計(jì)過程中，要避免一些細(xì)小的誤差，以此杜絕線路偏移現(xiàn)象。在進(jìn)行縱向搭接設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員不能拆除舊路路面。如果改擴(kuò)建道路的縱坡在調(diào)整高度后不能達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)使新舊路連接出現(xiàn)路面高差，此時(shí)工作人員可以通過調(diào)整路面及混凝土基層厚度等方法進(jìn)行處理。

3 改擴(kuò)建道路路線及路面路基的設(shè)計(jì)方法

3.1 加強(qiáng)數(shù)據(jù)的收集

我國交通量逐漸增長，交通堵塞等問題也愈發(fā)凸顯，在對(duì)道路進(jìn)行改擴(kuò)建時(shí)，技術(shù)人員要加強(qiáng)數(shù)據(jù)的收集，并整理原有道路的設(shè)計(jì)方案等相關(guān)資料，對(duì)所有資料進(jìn)行分析和處理，從而確保在改擴(kuò)建道路施工時(shí)有一定的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)作為保障[6]。

3.2 保障設(shè)計(jì)方案的質(zhì)量

為提高改擴(kuò)建道路的質(zhì)量，設(shè)計(jì)人員首先要充分掌握原有道路的實(shí)際狀況，對(duì)路面路基的土質(zhì)等問題進(jìn)行深入調(diào)查，再結(jié)合相關(guān)影響因素和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)編制合理、可行的設(shè)計(jì)方案。

3.3 設(shè)計(jì)方案的實(shí)用性

在進(jìn)行具體設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員必須從多個(gè)方面進(jìn)行考慮，例如，道路行車安全、道路的橫坡、承載能力、運(yùn)營環(huán)境、對(duì)周邊敏感區(qū)域的影響等，綜合考慮這些因素，從而使道路的改擴(kuò)建設(shè)計(jì)方案更加合理，滿足相關(guān)要求，保障道路改擴(kuò)建設(shè)計(jì)的實(shí)用性。

4 改擴(kuò)建道路的路線及路基路面設(shè)計(jì)的應(yīng)用

4.1 工程概況

以某三級(jí)公路改二級(jí)公路工程為例，原三級(jí)公路的路面寬度為6.5 m，路基寬度為7.5 m，設(shè)計(jì)速度為30 km/h。改擴(kuò)建為二級(jí)公路，路面寬度為8.5 m，路基寬度為10 m，設(shè)計(jì)速度為60 km/h。

4.2 改擴(kuò)建工程路線數(shù)據(jù)收集

原三級(jí)公路工程因修建年代久遠(yuǎn)，保存的原道路施工資料、設(shè)計(jì)圖紙等相關(guān)紙質(zhì)資料有限，主要靠外業(yè)踏勘、測(cè)量進(jìn)行收集。

4.3 改擴(kuò)建方案

本次改擴(kuò)建設(shè)計(jì)定為老路改擴(kuò)建，擬定3 個(gè)設(shè)計(jì)方案，具體內(nèi)容如下：

方案1：采用原有路面兩側(cè)加寬。

方案2：設(shè)計(jì)方式采用原有路面雙側(cè)加寬，左幅位置改為單向車道，右幅位置建成新的分離式單向車道。

方案3：右幅原有路面改為單向車道，左幅原有路面新建分離式單向車道。

4.4 方案分析

方案1：合理利用了現(xiàn)有的資源對(duì)原有路面進(jìn)行改擴(kuò)建，建設(shè)施工耗時(shí)短、材料方面耗資少，但工程建設(shè)時(shí)會(huì)附加大量橋梁防護(hù)結(jié)構(gòu)物，會(huì)對(duì)地質(zhì)條件、地形等產(chǎn)生約束，導(dǎo)致路基不穩(wěn)，工程施工的安全性大大降低[7]。

方案2：工程建設(shè)規(guī)模小，施工成本低，環(huán)境等因素對(duì)工程的影響不大。

方案3：工程建設(shè)將左側(cè)路基新建為分離式路基，路基邊坡具有較低高度，為滿足抗洪抗災(zāi)的要求，需要進(jìn)行高架橋的大量修筑，此方法的耗資較多。

對(duì)上述3 種方案進(jìn)行分析和總結(jié)后得出，方案2 較為可行。

4.5 施工質(zhì)量要求

在新建路基地基時(shí)，先分析路面的荷載情況及路面使用狀況，隨后進(jìn)行改擴(kuò)建道路方案設(shè)計(jì)，由于受到自重的作用，原有地基的固結(jié)沉降現(xiàn)象已經(jīng)完成，在新建路基時(shí)，施工前期或后期沉降差異較大，若新建路面的地基施工過程中未按照要求實(shí)施，會(huì)導(dǎo)致新建路基與老路基的拼接部位出現(xiàn)沉降差，導(dǎo)致拼接效果較差。基于這種情況，施工前，使用排水固結(jié)法等對(duì)新建路面地基進(jìn)行合理的改善，以加強(qiáng)路面承載力，提高道路工程的質(zhì)量。

采取臺(tái)階開挖的方式處理后，新路基與老路基之間拼接更加可靠，相關(guān)人員對(duì)原有路基的邊坡部分進(jìn)行調(diào)查分析并加以處理，挖成臺(tái)階狀，其寬度設(shè)計(jì)為2 m 以上，如果地形等因素導(dǎo)致臺(tái)階寬度受到影響，則設(shè)計(jì)寬度需達(dá)到1 m 以上。開挖部分以傾斜坡狀態(tài)呈現(xiàn)，開挖結(jié)束后，在路基表面設(shè)置土木格柵，確保新、舊路基的連接更加牢固。

5 結(jié)語

綜上所述，改擴(kuò)建道路工程中，涉及的施工內(nèi)容較多，如路線、路基、路面等。要確保整個(gè)工程項(xiàng)目順利開展，必須加強(qiáng)路線、路基、路面等方面的設(shè)計(jì)，避免因設(shè)計(jì)原因?qū)е赂臄U(kuò)建道路出現(xiàn)質(zhì)量問題，并通過對(duì)設(shè)計(jì)方案的創(chuàng)新和完善以及高質(zhì)量開展施工，不斷提升道路工程建設(shè)質(zhì)量。