改扩建公路路基路面设计优化措施分析

改扩建公路路基路面设计优化措施分析

关键词:改扩建公路;路基路面设计;优化措施

引言

由于社会经济的快速发展,交通量也持续地增长。就当前而言,进行公路改扩建是当前亟需解决的问题。但就当前而言,我国道路改扩建技术水平仍不高,缺少丰富的经验。因此,在改建公路过程中存在着很多问题。为了解决这些问题,对改扩建公路路基路面设计方式进行优化具有重要的现实意义。

1.改扩建公路路基路面线形设计

促进道路等级一级服务水平的提升是公路改扩建的主要目的,由于我国道路等级的提升,这导致原有的一些公路线形指标与实际的公路等级指标不同。因此,这需要对公路道路进行重新设计。改扩建公路线形主要包括设计平面线形以及纵断面线形这两个方面。

1.1设计平面线形

1.1.1设计平面直线

(1)设计平面直线。直线是平面线性最为重要的一个要素,在设计道路时通常都需要运用到直线。在进行改扩建公路过程中,如果旧路的直线段长度与扩建后的技术要求相符合,那么直线段就不需要再进行进一步地修改设计,只需要将圆曲线部分以改扩建之后的标准进行相应地设计。如果直线段长与改扩建公路的要求不符合,对于同向曲线,则需要以扩建之后的技术标准,将两个相邻的焦点采用基本型曲线合并成一个交点。在合并交点时,可以采用C形曲线、复合形、凸形方式连接。对于反向的曲线,只需要将圆曲线半径扩大,采用S形曲线方式进行连接,通过这样的方式满足改扩建的技术要求。(2)设计平曲线。平曲线设计时平面线形最为重要的组成部分,平面线设计的质量直接会影响整个道路行车的安全性能。在进行道路改扩建工作时,如果原有的道路圆曲线半径以及回旋线的长度都恰好与道路改扩建后的要求相符合,那就不需要对旧路的曲线半径以及回旋线长度进行改变。

1.2设计纵段面线形

纵断面线形设计主要包括纵坡以及顺曲线设计这两类。(1)设计纵坡。因为道路等级一级技术指标会不断地提升,原有道路的纵坡技术指标与实际要求的技术指标存在着差异。对于一些难以达到技术要求的纵坡需要进行相应地调整[1]。在调整纵坡坡度以及坡长的过程中,需要在满足设计要求的基础上,将纵坡坡度减小,最终满足与设计的最大以及最小坡长要求相符合。(2)设计竖曲线。在进行改扩建以后,顺曲线长度与半径都不能与实际的技术要求不相符合,因此,需要对竖曲线进行重新设计。在设计竖曲线时,需要考虑其对坡度与坡长可能造成的影响。设计竖曲线需要满足相应的技术标准,在此基础上较量选择比较大的曲线半径与长度,这样才更加能保障行车的安全性。

2.选择适当的路基加宽方式

在进行改扩建公路路基过程中通常会采用单侧加宽以及双侧加宽的方式。这两种加宽方式都具有自己的优点和缺陷,在具体的改扩建过程中需要考虑到具体情况,最终选择最为恰当的路基加宽方式。加宽图形如图1—2.

2.2路基加宽的拼接方式

当前改扩建公路过程中存在的主要问题包括新旧路基的加宽与拼接。因为新旧路基出现不均匀沉降最终会产生纵向的裂缝,因此需要对新旧路基进行相应地处理,将新旧路基差的沉降差降低在最小的范围,确保路基拼接成功。在拼接过程中需要考虑以下几个方面的问题。

2.2.1对新建路基地基的处理

特别是对于新建路基而言,其施工过程中出现沉降,且后期使用过程中也会出现沉降。因此,需要适当地处理新建路基,不然新老路基都会发生较大程度的沉降。因为重力以及车辆行驶时所产生的压力都会影响老路基,但是地基相对坚硬,不太容易产生沉降。因此,如果不适当地处理新路基,这必然会影响新旧路基的拼接状况[2]。强夯法、排水固结法以及置换法属于常见的几种路基处理方式。对于一些拥有丰富地下水的地方,要在上面铺设一些透水性比较强的材料,而针对低路堤地段,新扩宽的地基部分,由于其不够柔软,则可以以一般路基填筑方式进行填埋。在必要的情况下可以采取换填以及加固的方式。对于地表具有硬壳的层面,路基下土层附加应力比较小主要是因为路基填土高度小所造成的,因此,其附加在地基上的附加力也相对较小。所以,在设计公路概括建以及实际施工过程中,选择原有土结构的强度比较重要。在进行路基填筑时,为了进一步提升路基强度,可以在上面铺设一层土工布,这能有效地避免因为路基存在着不均匀性沉降最终产生路基裂缝。因为高路基所形成的沉降更大,所以,在进行高路堤扩宽时,这一部分的路段需要事先进行必要的处理。这有这样才能有效地减少路基沉降可能性。

2.2.2处理开挖台阶

在进行公路拼接过程中为了提升新老路基的联接,保证新老路基之间能够更好地结合在一起,将老路基边坡挖成台阶形状最为适宜。改扩建公路对公路路基开挖的台阶宽度具有一定的要求,通常而言,台阶宽度不能比2.0m小。在特殊情况下,台阶开挖的宽度也不能比1.0m小,并且需要将其开挖成内倾斜形的坡度。其主要的开挖样式如图3.

2.3施工阶段的控制

在路基施工过程中,需要采用结合分层铺料以及分层碾压的方式,在拼接新路基以及旧路基时候需要选择有效的方式促使新路路基压实度提高,促使新建路基沉降以及变形力度减少。

3.充分利用旧路面

在修建道路的过程中,其中所消耗成本最大的是路面的造价。为了减少改扩建道路的成本,则需要充分地利用原有的道路,这样能有效地降低改扩建道路的成本。同时,利用旧有道路也是进行公路改扩建基本原则。主要的旧路面处理技术主要包括砼路面多锤头破碎后利用以及沥青混凝土冷再生利用等处理工艺,其都是在原有路面的基础上对路面进行加固。下面主要阐述几种旧路面的利用方式。

(1)全部利用旧路面。当公路路面没有存在较严重的问题时,并且其设计的与现有的技术标准也比较贴近,则可以通过对原有路面进行稍加调整,充分利用原有路面。在此状况下,拼接路面是最需要解决的问题,拼接新旧路面最为主要的问题是连接新旧路面,将旧路面各个结构层弄成台阶状,同时在上面铺设土工格栅,避免其出现纵向的路基裂缝。(2)旧路面补强利用。当旧路面结构以及强度与改建扩建之后要求相符时,路面只是出现了一些比较小的问题,如:路面的混凝土已经呈现被损坏的情况,基于此,可以再原有路面上补上新的高强度的混凝土,提升其抗损能力。在改扩建过程中,需要以原有路面结构为基础,在此基础上加宽路面[3]。(3)全部废弃旧路面。因为行驶车辆所造成的压力以及自然条件的影响,这些都会影响公路路基。随着交通量的增加,原有的旧路基难以与现有的交通需要相满足,这必要会阻碍交通的进一步发展。为了促进这一问题的解决,需要全部地修改原来的道路,以现在交通的需求量为基础进行道路改扩建。

4.结语

综上所述,本文提出了针对改扩建公路路基的优化设计方案,这促使整条线路在原有设计的基础上更加完善,进一步提升了交通承载能力。在考虑原有路基应用实际情况下,选择恰当的改建方式,充分利用原有的道路,最终减少公路造价成本,占地面积等,这为我国公路合理化建设创造有利条件。

参考文献

[1]程文静.改扩建公路路基路面设计优化措施分析[J].科学与财富,2016,25(12):89—93.

[2]侯洁.国家一级公路改扩建设计优化方案分析[J].中国市场,2013,52(6):63-65.

[3]彭煜.浅谈改扩建公路路基路面设计中常见问题及解决措施[J].商品与质量·建筑与发展,2014,62(7):78—83.

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