改扩建公路路基路面设计优化措施

摘要:公路路基路面施工质量对社会经济的发展有非常重要的意义，我国公路建设受到历史局限因素的影响，很多技术方案、管理理念等还不成熟。特别在交通运输整体规划和施工建设方面还有很大的空间亟待提升，这就需要对老旧的公路工程或难以满足当前经济发展要求的公路路段进行全面扩建。但公路路基路面设计优化具有很强的系统性和综合性，需从多个方面同时入手，并明确路基路面施工质量的重要性，才能最大限度提升扩建公路路基路面施工质量，以提升改扩建工程的使用寿命，促使公路交通事业持续发展。

关键词:公路交通;公路路基路面设计;优化措施

0前言

“要想富，先修路”这一理念影响了几代人，近年来，我国社会经济快速发展，对公路工程施工建设质量提出了更高的要求，传统老旧的公路路面上存在严重的裂缝、车辙、塌陷等质量通病，严重威胁着车辆行驶安全性。而新建公路需要消耗大量的人力、物力、财力，因此，很多单位通过改扩建的方法来进行处理。通过多年的探索和创新，这项施工技术愈发先进，为我国公路事业的持续发展做出了重大贡献。因此，本文结合理论实践，对改扩建公路路基路面设计优化措施做了如下分析，希望对相关单位有一定帮助。

1改扩建公路工程概况

和新建公路工程相比，改扩建公路工程更加复杂，需要综合考虑多个方面才能顺利开展。包括:原公路自身特性、周围的社会自然环境、地质水文情况、公路四周经济发展等内容。以某改扩建公路工程为例，改扩建路段为某区域全长8.45km的省级公路，属于当地交通主干道，负担该区域出行和交通运输任务。近年来，该区域社会经济不断发展，该公路在交通运输方面和人员出行方面都难以满足实际需求，由于长时间的超负荷运行，公路路面发生了不同程度的破损、路基损坏问题。为有效缓解该区域交通运输压力，为人们营造一个更加便捷的通行条件，决定对该路段全线进行改建施工。

2优化改扩建公路路基路面设计的意义

2.1提升公路路面建设和桥涵工程联结质量

“要想富，先修路”这一理念完美地诠释了公路建设和社会经济发展的联系，纵观目前我国一线城市的发展历程，都处于交通便利的区域，这一点就客观地验证了公路交通建设对当地社会经济发展的重要性。而在改扩建公路施工建设中，路面路基设计是重中之重也是核心环节，通过采用先进的设计理念和应用先进设计技术，可有效提升改扩建工程路基路面施工质量，加强路基路面和桥涵工程联结的总体质量和效果［1］。

2.2有利于延长公路使用寿命

路基路面是公路工程施工的基础也是核心，是公路工程相关功能和作用能顺利发挥的基础保障，公路工程路基路面施工质量主要体现在以下几个方面:①路基自身的强度，②路基整体稳定性。其中路基的强度是衡量大负荷车流量和公路运输量的前提条件，只有路基强度在满足设计标准的基础上，才能确保公路在使用中不被破坏，而如果路基强度不足，就会大幅度降低公路的承载力，则会导致路基局部被破坏，从而发生一系列质量问题。就上述案例工程而言，原公路工程经常发生局部塌陷、路面破损的问题，也是导致该公路上频繁发生交通事故的主要原因。通过合理的方法优化公路路基路面设计，可大幅度提升路基的自身强度，在满足运输承载力的基础上，提升公路使用寿命。

2.3有利于提升车辆行驶的安全性

公路在长时间使用中，受到外界因素的干扰和影响，路基会发生不同程度的变形，此时就需要采用一系列保障措施来提升公路工程路基的稳定性。我国国土面积广大，不同区域的水文地质条件也不尽相同，很难从根本上避免公路使用中因地质不良而发生公路被破坏的现象。水文地质可能会导致公路路基发生不均匀沉降，长时间的应用，不均匀的沉降可能导致路基的整体稳定性被破坏。而通过对路基路面的优化设计，则可以有效解决不均匀沉降对公路路基路面的影响，从而确保公路上行驶车辆的安全性和舒适性。

2.4为经济发展提供交通保障

改扩建公路路基路面施工质量对后期公路使用的安全性和整体质量稳定性有直接影响，此时就需要对设计方案进行全面优化处理，以提升路基自身强度和整体结构的稳定性，以最大限度上确保公路路基路施工能满足设计标准，从而为当地社会经济的发展提供基础保障。

3改扩建公路路基路面设计中存在的问题

3.1公路道路线性考虑不全面

在改扩建公路路基路面设计中，各项设计内容需要按照预测交通量来进行合理设计，但在具体改扩建设计过程中，很多单位并没有充分考虑实际的交通量，导致很多公路道路的宽度并没有达到预期设计要求，难以发挥出应有的价值和作用。同时，还有的设计单位为追求设计进度，并没有充分考虑当时的交通量和道路扩建的实际需求，导致公路工程改扩建以后频繁发生各种问题，这一点也是目前改扩建公路路基路面设计中存在的主要问题［2］。

3.2新旧路基的加宽拼接处理不当

在公路工程路基路面改扩建过程中，新旧道路路基的加宽处理是设计的重中之重。大量工程实例表明，新旧路基的加宽拼接处理质量和效果，直接决定了公路路基路面改扩建的成败。

3.3不能对原道路进行充分利用

在公路路基路面改扩建设计中，还存在一个问题，就是不能对原来的公路道路进行充分利用，很多情况下，改扩建施工方为降低工作量，要求设计方在改扩建工程设计时，尽量降低改扩建量，使得原来的道路并不能进行充分利用，甚至在很多情况下，对本可以利用的道路弃置不用，大大提升了公路路基路面改扩建的造价成本。

4改扩建公路路基路面设计优化措施

4.1优化路面结构

针对目前改扩建公路的建设和养护现状，为最大限度提升公路工程使用年限和行车的安全性，公路路基路面要尽量保持一致性，就案例工程而言，路面结构的基本构成为:6cm的中粒式沥青混凝土+4cm的细粒式沥青混合料。其中改性沥青AC－13C为细粒式沥青混合料的主要材料，改性沥青AC－20C为中粗粒式沥青混凝土的主要材料。在公路路基下方铺设了ATB－25沥青稳定性碎石，这种路面结构的主要特性是具有很强的力学过渡性和稳定性，厚度为10cm，再用乳沥青改性稀浆作为封层，并采用4%～5%水泥稳定碎石作为路基基层施工材料，厚度控制在36～40cm，3%～4%水泥稳定性碎石作为底基层所采用的材料，厚度控制在18～20cm［3］，其中公路路基路面中的粘层和透水层都按照相应的设计方案和计划进行实施，才能从根本上确保改扩建公路路基路面的总体质量，从而提升公路路基路面的使用寿命和路面上行驶车辆的安全性。

4.2优化路基路面排水功能

该改扩建公路为双向两车道，而改扩建完成后为双向四车道，设定的行车速度为120km/h，公路路基全宽为28m，中间分隔带的宽度为3m，采用了波形梁护栏，路缘带的实际宽度为2m×0.75m，而行车道的实际宽度为2m×(2×3.70)m，而临时的停车带实际宽度为2m×3.5m，而路肩的实际宽度为2m×0.70m。公路工程在具体应用过程中，雨水的影响非常大，如果路面上长时间存在积水，就会对公路路面造成不同程度的侵蚀，因此，需要科学合理地优化路基路面排水功能，才能进一步提升公路工程的施工寿命，具体而言可以从以下几个方面同时入手。1)为最大限度上提升改扩建公路工程的总体服务水平和车辆通行能力，就必须进行全面优化处理。首先要适当提升公路路基的宽度，直到达到30cm左右，并设定相应的隔带护栏，护栏的实际宽度则要控制在0.57m，严禁把临时停车区设置在道路两侧，而护坡道的宽度不能低于1.5m。然后要确保路基中央分隔带和主线桥梁高度的一致性，才能提升车辆行驶的安全性和舒适度。2)要想有效解决公路工程路面积水排水问题，则需要通过一系列方式方法，全面掌握该改扩建公路工程的失稳地质状况，然后根据现有经验进行全面验算和计算，并根据公路工程边沟尺寸和方式，结合渗透、蒸发、储水等性能，即可实现对原道路集水坑的全面填平。除此之外，为避免雨水渗透到路基中对公路路基结构造成侵蚀，和减少对边沟造成的冲刷，可采用实心六棱砖来砌筑边沟。除此之外，还要将边沟外侧的长度从2m减少为1m，在减少占地面积的基础上，降低工程量。同时，在进行水埝设计施工中，可通过混凝土预制砌块来代替旧公路的土质水埝，长度控制在15cm左右，略高出地表20～25cm，埋置到地下20cm。同时还要在公路道路的过道和涵洞相互结合的位置，合理设置泄水槽，进一步缓解积水现象，根据公路工程实际情况合理设置泄水槽间距，控制在40m左右即可，以确保公路路面上的积水能顺利排出［4］。3)为提升改扩建公路路基路面设计的优化效果，要积极参考原公路路面设计经验，而针对超高路段，在左侧可采用缝隙式建设方法。我国对改扩建公路路基路面设计优化的研究还不够深入，和发达国家相比，还存在较大差距。我国很多优化方法和理念，普遍借助国外设计经验来进行设计，并结合目前我国改扩建公路工程的实际情况和相关规范及标准，就可以大幅度提升公路路面排水结构的实用性，而且外观比较优美，比较符合目前我国改扩建公路路基路面设计的要求。

4.3优化路床、台背和特殊地基处理

和新建公路工程相比，改扩建公路路基路面对路床、台背、特殊地基处理有更高的要求，其设计效果，对改扩建后公路工程的总体质量和使用寿命有非常严重的影响。因此，在具体改扩建公路工程路基路面设计中，需要同时从以下几个方面入手。1)就案例工程而言，多数路段为填方工程，需要通过借土的方法来进行路基填补，为提高填筑的效果，可选择土粉细砂混合细粒土进行填筑。在填筑前还要对填筑料进行合理测试，如果填筑料的CBR值和路床施工设计标准不相符，并和《公路路基设计规范》(JTGD30－2015)中的内容不符，就需要重新选择填筑料，避免在施工时避免发生压实不均的问题，而影响改扩建公路路基路面的施工质量。因此，需要根据公路工程实际需求，选择与之相适的填筑材料。就该公路工程而言，路基路床设计中所采用的石灰水泥土的比例为1∶6∶90，以提升施工的性能，改善填筑质量［5］。在具体回填时，可以采用结合料进行填筑，并根据土样的实际测试数据，以实现对路基路床的合理优化处理，具体做法是:采用6%的水泥土，提升公路路基路面整体构造的实际承载力和强度，同时，填筑厚度不能低于20cm，填筑完7～10d后，再进行无侧限抗压强度检测，确保强度达到0.4MPa以上时，才能进行下一道工序施工。2)在进行公路桥梁桥头路基和涵洞过道台后设计时，设计方案中回填土材料的透水性应达到设计标准，通过此种设计方法，不但可以大幅度提升施工速度，而且还能提升桥头路基和涵洞过道台的总体强度，从而达到降低附加应力的作用。同时，为有效提升改扩建公路路基路面的设计优化效果，可采用土工格栅加石灰土进行加固，应用实例表明，此种方法具有很强的应用效果，值得大范围推广应用［6］。3)从结构物这一角度而言，在进行改扩建公路路基路面设计中，要选择科学合理的处理措施，并根据一系列相应的数据和地质勘探资料，对设计方案进行全面优化和处理。具体做法为:先对换填层进行全面优化，然后通过垫层法来提升路基路面改扩建效果。如果采用传统的设计方法，需要根据原公路工程的设计经验和方案，对CFG桩复合地基进行进一步调整，通过这一方法，可有效提升设计效果，提升改扩建工程路基路面的总体施工质量，如果发现CFG桩存在偏差或者质量不达标，则要进行全面修整，确保CFG桩全部换过饱和黏性土层。同时，还要将改扩建公路通道的地基改为碎石垫层，大量应用实例表明，通常此种设计优化方法，既能有效保证施工质量，而且还能节约施工时间，提升施工速度，具有良好的应用效果。

4.4优化纵断面线形设计

在进行改扩建工程纵断面线形设计时，需要着重考虑两个方面的内容，其一是纵坡，在该公路改扩建过程中，等级系数和安全度都比较高，因此，有一些纵坡难以满足改扩建的实际需求，此时，就需要对纵坡进行合理调整，在满足实际施工要求基础上，尽量减少工程量［7］;其二，在纵断面线性设计时，需要着重重视竖曲线的设计，则在道路改造时，还需要对一些半径和长度难以达到改造竖曲线要求的情况，来进行重新设计，在满足改建需求的前提上，采用较大的竖曲线长度和半径，以确保公路工程改建的安全性和效率。

5结束语

综上所述，本文结合实际案例，分析了改扩建公路路基路面设计优化措施，分析结果表明，无论是从公路路基路面质量自身而言，还是经济发展意义而言，在改扩建过程中，都需要通过适当的优化措施来提升设计方案，促使改扩建公路可以在原公路工程的基础上进行施工，以提升地区交通需求，在满足实际需求的基础上，降低施工成本和实际占地面积，以达到加强和其他道路之间的协调性。具体而言可以从优化路面结构、优化路基路面排水功能、优化路床、台背和特殊地基处理、优化纵断面线形设计等方面入手，以期合理解决道路改扩建当中的一些问题。

参考文献:

［1］王生宝．改扩建公路路基路面设计优化措施分析［J］．中国新技术新产品，2018，26(12):86－87．

［2］王浩东．公路路基路面设计中软基的处理技术分析［J］．科技创新与应用，2018，8(14):89－90．

［3］王欣，王亚东．浅谈改扩建公路路基路面设计优化措施［J］．绿色环保建材，2018，5(4):117，120

作者：郜鹏飞 单位：山西路翔交通科技咨询有限公司