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摘 要:由于當前交通運輸量的不斷增長,以及公路交通車流量和交通承載壓力的不斷加劇,按照原先道路承載力而施工設計的各條道路現今已不能滿足其實際需求,因此為改善現今的道路交通狀況,提升道路服務水平的最行之有效的方案便是對原有道路進行改擴建升級。但是由于受原有道路規劃的局限性和改擴建施工技術不成熟等多方面因素的影響,在目前現階段的道路改擴建施工過程中存在著公路路基路面設計不規范等問題,成為公路改擴建發展過程中的一項阻礙,針對該問題的存在,本文將結合作者多年的工作實踐經驗,對改擴建公路路基路面設計中存在的問題進行分析總結,并對此提供相應的解決對策,以供大家共同分析、探討。
關鍵詞:道路工程;改擴建;路基路面;設計
Abstract: This paper combined with the author in many years of work experience, analyzes the expansion of subgrade and pavement of highway design problems, and to provide the corresponding countermeasures, for everyone to analysis, discussion.
Key words: road engineering; extension; pavement; design
中圖分類號:U416文獻標識碼: A 文章編號:2095-2104(2012)05-0020-02
0導語
隨著現代人們生活水平的逐步提高,為滿足人們出行方便的需求,家庭購車量于近年來呈現出迅猛發展的趨勢。此外,加之由于經濟商貿、旅游、運輸等行業的快速發展,公路交通路面上車流量在近幾年明顯加大,在上述幾方面的共同作用影響下,導致交通公路承載力的壓力加大,出現道路擁擠、交通網不完善、道路路面破損率上升等問題。為有效的應對快速增長起來的交通壓力,緩解目前道路交通擁擠的現狀,提升交通行駛的舒適感和安全性,最有效的方法便是對原有道路進行技改升級、改擴建施工。但是在這一方案實施的過程中所出現的很多問題也是值得我們所注意的。如由于原有道路的設計施工按其當時的交通量進行施工建設的,其在道路寬度的規劃上、地基的選擇上以及配套設施的建設上都不適應于現代交通的發展,再加之道路改擴建技術的不成熟等因素,導致在目前的道路改擴建施工中各種問題頻發的現象。下面文章重點從改擴建公路路基路面設計存在的問題方面進行簡要的概括。
1 對道路線形的考慮
對公路交通進行改擴建的根本目的是為了降低道路交通擁擠的現狀,提升道路交通的等級和舒適性與安全性,隨著這些根本性因素的改變,勢必會對原有道路的一些一些線形指標進行變動,以適應到道路改擴建施工的設計和建設需求。對此,在道路的改擴建線形的設計上主要體現在平面線形和縱斷面線形兩方面。
1.1 平面線形的設計
道路平面線形的設計主要體現在直線和平曲線上。
1.1.1 直線的設計
直線是平面線形要素之一,在道路設計中使用較多。對于改擴建公路,如果舊路的直線段長度滿足改擴建后的技術要求,則直線段不需進行修改設計,只需將圓曲線部分按照改擴建后的技術標準進行設計。如果直線段長度不滿足改擴建后的技術要求,對于同向曲線,可以按照改擴建后的技術標準將相鄰的兩個交點用基本型曲線合并成一個交點,或者用凸形、卵形、復合形、C 形曲線連接;對于反向曲線,可以擴大圓曲線半徑,用 S 形曲線進行連接,以滿足改擴建后的技術要求。
1.1.2 平曲線的設計
平曲線是平面線形的重要組成之一,平曲線設計的好壞對整個道路的行車安全起著至關重要的作用。在改擴建道路中,如果原有道路的圓曲線半徑和回旋線的長度能夠滿足改擴建后的技術要求,我們本著盡可能利用舊路的原則,不改變舊路的曲線半徑和回旋線長度。
1.2 縱斷面線形的設計
縱斷面線形設計就是縱坡和豎曲線的設計。
1.2.1 縱坡的設計
由于道路等級和技術指標的提高,舊路縱坡的一些技術指標就可能達不到新的技術指標。對于不滿足新技術指標的縱坡必須予以調整。對于縱坡坡度和坡長,在滿足技術要求和不太增加工程量的前提下,盡可能的減小縱坡坡度,同時應滿足最大、最小坡長的要求。
1.2.2 豎曲線的設計
對于改擴建后,長度和半徑不滿足技術要求的豎曲線,必須進行重新設計。在進行豎曲線設計時,應綜合考慮對坡度和坡長的影響。在各項指標均滿足技術標準的前提下,盡可能的采用較大的豎曲線半徑和長度,以利于行車的安全。
2 路基的加寬拼接
在改擴建工程中,路基的加寬拼接是一個難題,路基加寬拼接的是否成功是整個改擴建工程成敗的關鍵。
2.1 路基加寬方式的選擇
改擴建公路路基加寬的方式主要有單側加寬和雙側加寬兩種,如圖1 和圖 2 所示。兩種加寬方式各有自己的優缺點,在設計時應根據具體情況靈活選擇。
2.2 路基的加寬拼接
改擴建公路存在的最大問題就是新舊路基的加寬拼接,處理稍有不當,就可能會導致由于新舊路基的不均勻沉降而產生縱向裂縫。為了減小新舊路基的沉降差,保證拼接的成功,可以從一些幾個方面考慮。
2.2.1 對新建路基地基的處理
老路基在自重應力及行車荷載的作用下,地基的固結沉降基本完成,而新建路基則存在著較大的施工沉降和工后沉降。如果不對新建路基地基進行處理,新老路基必然會有很大的沉降差,從而會導致新老路基拼接的失敗。
常見的處理的方法有:復合地基法、輕質填料法、排水固結法、強夯法等。對于地下水豐富的區域,還需鋪設一層透水性材料。基地的壓實也必須滿足施工規范的要求,從而保證工后沉降,減小新老路基的沉降差。
2.2.2 對開挖臺階的處理
為了加強新老路基的聯接,促進新老路基之間的協調變形,在拼接時應將老路基邊坡開挖成臺階狀。在臺階開挖過程中,為了滿足攤鋪及壓實等施工的需要,臺階寬度一般不小于2.0m,如果收到特殊條件的限制,臺階寬度也不得小于1.0m,并且應開挖成內傾斜坡。同時還應鋪設土工格柵,以增強新老路基之間的聯接和整體性。
2.2.3 施工的控制
在新舊路基拼接施工中,為了加速新建路基的沉降,減小工后變形,施工可采取:1、采用沖擊碾壓或強夯法,提高新建路基1%~2%的壓實度,并采用分層鋪料,分層碾壓;2、進行預壓土施工,預壓時間不小于6個月,定期進行沉降觀測,待沉降速率趨于穩定后,方可進行路面施工。
3 舊路面的利用
改擴建公路的基本原則就是盡可能利用原有道路,因為路面在整個道路工程造價較高,所以設計時應盡量考慮對原有路面材料降級利用,對于瀝青路面可采用冷再生技術;對于混凝土路面,可直接拼接原路面板塊或破碎后加以利用,這樣設計很大程度上降低了工程造價。
3.1 舊路面全部利用
對于改擴建公路,如果某路段的路面結構完整,強度和穩定性均滿足技術標準,那么原路面就可以全部加以利用,只需考慮新舊路面之間的拼接問題。新舊路面拼接時,需將原路面的各結構層銑刨成臺階狀,并鋪設土工格柵等材料,以加強新舊路面之間的連接,防止出面縱向裂縫。
3.2 舊路面補強利用
如果舊路面的結構完整,強度也滿足,只有一些小的路面病害,那么原路面就可以只在有病害的地方進行補強,進而加以利用。補強時,應盡量采用原路面的結構形式,然后再對路面進行加寬設計。
3.3 舊路面全部廢棄
對于一些舊路面,由于長期的行車荷載作用以及自然因素的影響,路面結構已經破壞,出現很多病害,強度也不能滿足行車荷載的需求,這時舊路面就要予以廢棄,按照預測的交通量對路面進行重新設計。
4 結束語
隨著經濟的發展、交通量的增加以及社會發展的需要,公路(尤其是高速公路)的改擴建乃當務之急,但是目前由于技術的不成熟和經驗的匱乏,在改擴建的設計上難免會有一些問題。本文從改擴建公路線形設計、路基的加寬拼接和舊路面的利用等幾個方面說明改擴建公路設計上存在的一些問題,并本著充分利用舊路的原則,對相關問題給出了相應的對策。但由于問題的復雜多變性,今后我們對此應多進行一些研究,提高相關方面的技術水平,解決改擴建工程當中的一些問題。
參考文獻
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