改扩建公路路基路面设计优化措施分析

程文静

（山东交通职业学院 山东 潍坊 261000）

摘 要：由于交通运输行业的运输量不断增加，导致公路交通的车流量不断增加，增加了交通的承载压力，按照原有的交通承载力而进行施工设计的道路已经不能满足当前公路的实际需求。因此，需要对其进行改扩建，针对于这个问题来说，本文对改扩建公路路基路面设计的优化措施进行了分析，从而全面提出了公路路基和公路路面施工的质量控制措施。

关键词：改扩建省级公路；路基路面；优化措施

1.工程概况

某改扩建省级公路长为7.91km，在当地道路系统中占有十分重要的地位，是当地人们出行重要的道路。由于车辆的增多，出现了道路拥挤、道路路面磨损的现象。为了更加有效的应对其快速增长的交通压力，缓解目前的交通公路的現状，全面提升交通行驶的安全性，最有效的方法就是对原有的道路扩建，进行改进技术。

2.优化路基路面设计的意义

对于公路工程建设来说，路基是关键构体，因为路基是路面建设的基础以及桥涵工程联接不可缺少的重要纽带。只有坚固稳定的路基，才能支撑稳固的路面。路基必须具有足够的强度，在行车荷载的反复作用下，路基才有抵抗变形及破坏的能力。在外力作用下，为避免路基产生超过允许范围的变形，不仅要求路基具备足够的强度，同时还必须具备很好的整体稳定性。尤其在一些工程地质不良的地区，路基极易发生各种破坏现象，因此在修建路基时，要特别注意可能导致原地面发生不平衡状态的因素。因此为了避免路基结构在行车荷载及自然因素作用下发生整体失稳，从而导致不允许的变形或破坏，必须因地制宜地采取一定的措施来确保路基整体结构的稳定性。另外，路基的强度与稳定性，会对路面的结构及厚度的确定产生直接影响。

3.优化路基路面设计的措施

3.1优化路面结构

改扩建省级公路无论从建设方面还是养护方面而言，路面结构均需保持一致，下面是此工程的路面结构构成：4cm的细粒式沥青混合料和6cm的中粒式沥青混凝土，其中，细粒式沥青混合料采用改性沥青AC-13C，中粒式沥青混凝土采用AC-20C，下面层为10cm的ATB-25沥青稳定碎石，封层为乳化沥青改性稀浆，基层选用36cm的4%～5%水泥稳定碎石，底基层选择18cm的3%～4%水泥稳定碎石，透层及粘层根据已有的设计计划进行。ATB-25沥青稳定碎石选取的厚度为10cm，从抗裂有效性的角度而言，与厚度为8cm的材质比起来，该厚度在稳定性和力学过渡性方面，均有更好的优势。此外凭借沥青稳定碎石完成半刚性结构和柔性结构两者之间的过渡，其力学性能更趋稳定。

3.2优化路基路面排水功能

此改扩建省级公路原为双向俩车道，改建后为双向四车道，行车速度设定为120km/h，路基全宽为28m，中央分隔带宽度为3m，护栏选用波形梁护栏，路缘带的宽度为2×0.75m，行车道的宽度为2×（2×3.75）m，临时停车带宽度为2×3.5m，路肩宽度为2×0.75m。

（1）为加强该改扩建省级公路的通行能力及服务水平，需要优化此工程。第一步就是将路基加宽至29m，改用新西兰的隔带护栏，将护栏宽度控制在0.57m，两侧不设置临时停车区，护坡道的宽度为1.5m。另外，主线桥梁及路基的中央分隔带拥有相同的高度，主线桥梁的构造和路基横断面保持一致。

（2）该改扩建省级公路地处平原地区，针对路基路面排水不易的问题进行优化。综合考虑当地的地质水文情况发现，纵向水流不易排出改扩建省级公路的范围，经过计算，可凭借增大边沟尺寸的方法，将储水、蒸发及渗透等性能结合在一起，撤消原设计中该段落的集水坑。同时，为避免雨水冲刷边沟和进入路基，在边沟底端及外侧砌筑混凝土空心六棱砖，在边沟内测砌筑实心六棱砖。此外，为节省占地面积，将此部分的边沟外侧用地从2 m变为1 m，并选用混凝土预制块来取代土质挡水埝，预制块长度为15cm，超出地表20cm，地下埋置20cm。将泄水槽设置到涵洞及过道，从而可以减少积水问题的出现，同时将泄水槽的间距控制在40m，泄水槽使用不平衡的开口设计。根据最初的设计，路面边侧设置有碎石盲沟，然而盲沟并不能很好地解决路面内积水的问题，导致施工质量不易保证，在优化过程中，取消碎石盲沟的设置。

（3）在进行优化的过程中，根据以往的工程设计经验，位于超高段左侧路段的左部常采用缝隙式的建设，即通过横向排水管将水引流至泄水槽。原设计及优化后的设计都能满足规范要求及改扩建省级公路运行规定，然而优化方式是根据国外经验设计的，现在我国逐步采用的排水结构外型美观、实用，且拥有很好的排水功能，同时硬聚氯乙烯波纹管也能够在市场上直接买到，长度足够且接口几乎没有缝隙，不会产生漏水，施工极易进行，因此采用原设计。

3.3优化路床、台背和特殊地基处理

（1）该改扩建省级公路地处平原地区，整条线路挖方路段不多，大部分路段属于填方，填补路基的基本措施是通过借土，其中填料主要为细粒土和土粉细砂。通过对样品的测试，填料的CBR值达不到路床标准，不能满足《公路路基设计要求》JTGD30-2015的相关要求，同时施工过程中由于有压实不均匀问题及压实困难现象的存在，导致现场施工情况与室内试验存在很大的落差，因此必须改善路床填料的特性。原设计在路床上使用的是比例为2：6：92的石灰水泥土，在考虑路基填料土质及施工简单的基础上，需选用一种结合料进行处理，根据取土样的测试数据，此次路床处理的优化方案选用6%的水泥土，从而加强路基的强度及路面构造的承载水平，并将两层厚度控制在18cm，材料的7天无侧限抗压强度为0.4 MPa。

（2）对于涵洞过道台后及桥头路基处理，已有的设计方案为使用透水性能较好的材料实施回填，这种方法能有效地提高施工速度，然而为了能够达到降低附加应力的同时，还能加强整体强度，选择使用土工格栅加石灰土的优化措施，可以带来很好的处治效果。

（3）针对结构物而言，原设计地基处理的途径是CFG桩，但是此种桩型的养生期相对较长，从而导致工期延长，此外提高工程质量十分不易。根据有关地勘数据以及施工方和监理旁站得到的数据，确定优化步骤如下：首先检测换填垫层，优化方法为使用垫层法，假如不采用此种方式，根据原来的设计，将CFG桩复合地基调整为碎石桩的型号，想要全面提高施工质量，需要考虑原桩网，并给中心进行补桩，控制补桩的桩长需要全面穿透软弱的饱和粘性土层，施工质量很难保证，同时将通道地基设置调整为碎石垫层。凭借此优化方案，在有效保证质量的同时，还可以减少工程进行的时间，提高施工的速率。

总而言之，凭借关键的、有针对性的优化方案，全线路基在原设计的基础之上，在满足原基本需求的前提下，路面得到了全面的改善，从而实现了减少占地、节约取土及降低造价的目的。本工程的实施为同类型工程路基路面的优化设计提供了很好的参考价值。

参考文献：

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[2]刘定清，何立平，刘姝麟，刘乐平. 薄层复合式路面层间粘层技术研究[J]. 西部交通科技. 2015（06）：28-31+ 57.