王文巍
摘 要:公路路基的拓寬及改造對于提高公路的通行能力與經(jīng)濟(jì)價值,發(fā)揮了非常重要的作用,而在對公路擴(kuò)建施工計劃進(jìn)行編制時,則需要根據(jù)不同的路基拓寬方式及要求進(jìn)行針對性的優(yōu)化。本文從公路改建拓寬設(shè)計的不同方法、原則及注意事項(xiàng)入手,深入分析了提高我國公路路基路面拓寬施工質(zhì)量的有效措施。
關(guān)鍵詞:公路改建;路基;路面;拓寬設(shè)計
0 引言
公路改建及路基拓寬的主要目的是為了進(jìn)一步提高公路的路面寬度、車道數(shù)量,使公路的通行能力也得到大幅度的提高,使公路工程能夠更好地適應(yīng)日益增長的交通壓力及公路運(yùn)輸量。然而在公路改建的過程中,有關(guān)施工單位及工程設(shè)計部門都需要明確施工改造的目標(biāo)及要求,通常情況下路基拓寬的目標(biāo)主要分為提高路基承載能力和路面強(qiáng)度、擴(kuò)大公路寬度使能容納的交通流量增加這兩個方面,因此需要在設(shè)計過程中本著實(shí)事求是的原則進(jìn)行科學(xué)設(shè)計。
1 公路改建拓寬設(shè)計方案分類
1.1 雙邊路面拓寬型
雙邊型路面拓寬方法是通過在原有路基的基礎(chǔ)上,從路堤兩側(cè)增加新的路基并保持新路基與舊路基之間緊密結(jié)合,從而保持路基整體的承載能力與路面強(qiáng)度均保持一致,這樣便實(shí)現(xiàn)了對路面的拓寬和路基的有效改建。而這種雙邊路面拓寬型改建方法的應(yīng)用,要求新舊路基之間的連接必須要保持緊密,所以在實(shí)際的公路改建工程中,這種方法更多用于對路堤較低的公路進(jìn)行拓寬改建,因?yàn)槁返淘降?、新路基與舊路基在豎向上的接觸面積越大、公路路基的穩(wěn)定性與承載能力越高。公路的路堤高度與坡度越高,新舊路基之間的豎向接觸面積越小,公路的拓寬值越小,這就使得新填土筑基的部分在重力和來自路面載荷壓力的作用下,更容易發(fā)生滑脫與坍塌,嚴(yán)重時甚至?xí)谲囕v經(jīng)過時出現(xiàn)滑坡、塌陷等安全事故,危害到過往行人的生命安全與財產(chǎn)安全。因此,在采用雙邊路面拓寬型公路改建施工方案時,為了進(jìn)一步提高公路路基的穩(wěn)定性與路面的抗壓強(qiáng)度、延長公路的使用壽命并提高路面通行的安全系數(shù),要求有關(guān)施工單位需要對新填土形成的路基部分進(jìn)行有效的夯實(shí)加固,并對新舊路基銜接部位進(jìn)行必要的粘合處理,避免出現(xiàn)滑坡等不良現(xiàn)象。同時,要在工程設(shè)計階段中根據(jù)原路堤的高度確定合適的緩邊坡比例,對于大部分低路堤公路的雙邊加寬施工而言,采用1:5或者1:6的緩邊坡基本便能夠滿足公路改建后的實(shí)際使用性能需求。
1.2 單邊路面加寬型
單邊路面加寬法適用于大部分類型的公路改建工程,該方法主要是通過在原路基的一側(cè)進(jìn)行填土、筑基,使新路基的一部分保持在原路基以上,而其余部分則與原路基成水平粘合狀態(tài)。這種路基拓寬方法對于路堤的高度及原路基的各項(xiàng)要求普遍較低,因此在實(shí)際的公路改建施工中具有非常廣闊的應(yīng)用范圍。但是,由于新填筑的路基在自然凝固過程中會出現(xiàn)固結(jié)沉降現(xiàn)象,同時新路基部分受環(huán)境溫度變化和空氣濕度變化的影響也比較嚴(yán)重,在不良的冷卻凝固環(huán)境下很容易產(chǎn)生不均勻沉降及結(jié)構(gòu)裂縫問題。而這些不良現(xiàn)象一旦發(fā)生在新路基與舊路基的連接部位,那么兩部分路基之間的連接強(qiáng)度與緊密度便會受到極大的影響,在公路投入使用后便容易在裂縫的影響下出現(xiàn)滲水、路面開裂甚至路基滑脫等問題,這就會對過往車輛的行駛安全造成很大的威脅。因此,在實(shí)際的路基拓寬改建過程中應(yīng)用單邊路面加寬方法時,為了避免出現(xiàn)上述質(zhì)量問題以及更好的消除安全隱患因素,需要確保現(xiàn)場施工的實(shí)際加寬數(shù)值應(yīng)大于設(shè)計方案中給出標(biāo)準(zhǔn)加寬值,這樣才能確保路基改建的有效拓寬面積及路基建設(shè)質(zhì)量能夠滿足公路的實(shí)際使用需求。
1.3 分離式路基加寬型
分離式路基拓寬改造方法這要應(yīng)用于山坡路段的行車道加寬改造施工過程中,由于山坡公路段所處的特殊地形地勢條件,在進(jìn)行公路改造設(shè)計時應(yīng)該將施工區(qū)域進(jìn)行分段處理來提高設(shè)計方案的可行性。例如,可按照上行車道和下行車道對山坡公路段進(jìn)行線性規(guī)劃,由于山坡公路的上行與下行兩條車道大多處于不同的高度位置上,因此為了確保改造新修的路段能夠與原公路之間緊密銜接,在設(shè)計路基拓寬改造施工方案時要重點(diǎn)對上下行車道中心線位置進(jìn)行校準(zhǔn)。另外,分離式路段拓寬改造方法還適用于對沼澤路段等特殊公路區(qū)間進(jìn)行擴(kuò)建改造,在設(shè)計拓寬改造方案時要綜合考慮公路修建的經(jīng)濟(jì)效益和施工成本問題,盡可能選取經(jīng)濟(jì)效益更高的拓寬改造方案。
2 公路改擴(kuò)建工程路基路面拓寬設(shè)計原則
公路路面路基改造拓寬施工對于加強(qiáng)公路的可利用價值具有重要意義,而在設(shè)計拓寬改造施工計劃的過程中,應(yīng)貫徹和落實(shí)以下設(shè)計原則提高工程設(shè)計的可靠性與科學(xué)性:
(1)公路的拓寬改造需要消耗大量的工程材料和各類能源,因此在設(shè)計施工方案的過程中要本著“節(jié)能環(huán)?!?、“可持續(xù)發(fā)展”的原則,在保證公路改造質(zhì)量與交通安全的基礎(chǔ)上減少不必要的材料浪費(fèi)和資源損耗。
(2)為了進(jìn)一步降低公路擴(kuò)建施工難度,在設(shè)計的過程中應(yīng)遵循合理利用公路路基基礎(chǔ)資源、改造擴(kuò)建與科學(xué)利用有效結(jié)合的原則,對公路改建設(shè)計方案與施工路段的實(shí)際情況進(jìn)行反復(fù)核實(shí)與校驗(yàn),確保工程設(shè)計方案具備較好的科學(xué)性與嚴(yán)謹(jǐn)性。
(3)公路改造擴(kuò)建設(shè)計的基本原則之一,便是要盡可能減小改造施工對公路交通正常通行的阻礙與干擾,因此在設(shè)計公路改擴(kuò)建施工方案時,應(yīng)盡量減少對公路主要行車道面積的占用。
(4)為了顯著提高公路改建施工的效率和質(zhì)量,要求設(shè)計人員應(yīng)貫徹落實(shí)以先進(jìn)科學(xué)技術(shù)作為發(fā)展第一動力的原則,積極引進(jìn)和采用更先進(jìn)的路基填筑技術(shù)和性能更好的新型填筑材料。
(5)要嚴(yán)格落實(shí)施工經(jīng)濟(jì)性原則,從材料替換、設(shè)備采購及管理以及簡化工序等途徑,對公路改建施工設(shè)計方案進(jìn)行必要的優(yōu)化與修正,同時全面檢索設(shè)計方案中的安全隱患問題,避免重復(fù)返工造成經(jīng)濟(jì)損失。
3 公路路基水溫狀態(tài)改善設(shè)計
在公路路基擴(kuò)建改造工程的路基砌筑及自然凝固成型等施工環(huán)節(jié)中,施工路段所處地區(qū)氣候的急劇變化與溫度梯度的形成,都會給公路擴(kuò)建部分路基填筑的質(zhì)量與路基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成很大的影響。因此,全面深入地掌握路基擴(kuò)建路段溫度變化與氣候變化對工程質(zhì)量的影響規(guī)律,對于提高公路路基路面改建施工方案的可行性及延長新路基使用壽命,具有極為重要的參考價值。通常情況下,溫度變化對新修筑部分路基的影響,主要是通過改變水的含量與形態(tài)等方式來實(shí)現(xiàn)的,因此控制水含量及水溫狀態(tài)便是保障公路路基擴(kuò)建質(zhì)量的有效方法。首先,在設(shè)計路基結(jié)構(gòu)時應(yīng)確保新修筑的擴(kuò)建部分路基標(biāo)高應(yīng)盡可能與原公路路基標(biāo)高相一致;其次,要消除路基下的水源并在新舊路基銜接處設(shè)置排水設(shè)施;最后,要借助煤炭、礦渣等多孔材料設(shè)置隔溫層來避免路面凍結(jié)或春融變形。
4 公路路面拓寬設(shè)計注意事項(xiàng)
首先在改造公路和拓寬路基的過程中,要求設(shè)計人員合理利用原公路的設(shè)計思路與路基基礎(chǔ),對于公路的彎道部分改造時應(yīng)可能消除角度過大的急彎與陡坡;其次,當(dāng)公路路基或路面的加寬部分影響到了周圍居民區(qū)或商業(yè)區(qū)時,要及時對改造工程設(shè)計方案進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化,可利用改道擴(kuò)建或者高架隔離的方式繞過受影響的目標(biāo)區(qū)域。
5 結(jié)束語
綜上所述,公路路基改造與擴(kuò)建工程中應(yīng)注意圍繞工程設(shè)計方案的合理性、水溫狀態(tài)控制的嚴(yán)格性以及經(jīng)濟(jì)效益管理的科學(xué)性進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整。同時還要積極采納先進(jìn)的公路路基擴(kuò)建與加固施工方法,配合性能更優(yōu)越的新材料來提高我國公路擴(kuò)建改造施工的整體質(zhì)量水平,讓國民的出行能夠擁有更加安全的環(huán)境和舒適的條件。
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