王福德

(貴州省興仁縣公路管理段)

1 既有公路改造升級設計前期的重點工作內(nèi)容

1.1 既有公路竣工圖表收集

通過對既有公路竣工圖表收集，準確掌握既有公路的等級及技術標準;通常情況下，既有公路的竣工圖表是反映該工程建設情況最真實的資料，其中不但記載了各個分項和單項工程的地質條件、設計情況，還有工程中采用的各種措施，特別是一些重大的工程點和地質條件較為復雜路段的處理措施，這部分資料對公路改造升級設計有很大的幫助。此外，利用竣工圖表與既有公路通車至今的情況進行比較，能夠分析出當時采取的各種措施的實際效果，在改造升級設計階段可以進行借鑒參考。

1.2 既有公路結構病害和維修記錄收集

(1)結構病害。在改造升級的前期階段，應當對既有公路的路面破壞情況進行調(diào)查統(tǒng)計分析，并根據(jù)現(xiàn)場的實際情況確定處理措施，即是否對原路面進行利用或是廢棄。同時，還應對公路橋梁、隧道、涵洞等構筑物進行結構觀測，看是否存在變形情況，如有必要還應進行檢測，通過對病害產(chǎn)生的原因進行分析，確定出病害的程度，進而提出初步處理措施。

(2)維修記錄。既有公路從投運到改造升級之前的重大維修記錄，不但能夠反映出該路段的工程和水文地質情況的復雜程度，還能反映出設計措施是否恰當合理、施工質量是否達標等問題。這些都是改造升級設計階段應當重點關注的問題。

1.3 交通狀況調(diào)查

在對既有公路的交通安全狀況進行調(diào)查的過程中，主要是收集往年在該公路上發(fā)生的各種事故類別、成因、頻率以及區(qū)間分布等資料，借此來為公路改造升級設計提供應注意的事項，如平縱組合、超高漸變率的選取、曲線半徑以及路側安全等等，最終目的是提高公路的整體安全通行能力。

1.4 技術指標選用

公路改造升級的過程實質上就是對現(xiàn)有公路的各項技術指標進行適當提高的過程，換言之，改造升級之后的公路其各項技術指標都應當高于原公路。所以，應當充分了解并掌握原公路的平縱面線形指標，這樣在改造升級設計中便可以決定是對原路段進行保留或是舍棄，從而使安全、環(huán)保、節(jié)約的設計理念得以充分體現(xiàn)。

2 既有公路改造升級的設計思路

2.1 既有公路改造升級中路基的設計思路

大量的工程實踐表明，路基的橫斷面設計會對改造升級工程的規(guī)模及總體投資有所影響，為此，路基橫斷面的確定非常重要。一方面應當按照公路等級和交通量預測結果進行選擇，另一方面還應當充分考慮路段的功能性質、交通組成等情況，并結合地形、地物以及城鎮(zhèn)規(guī)劃予以確定。同時在建設過程中，還應當加強動態(tài)設計，因地制宜進行綠化和防護設計，在提高公路性能的同時，體現(xiàn)出綠色環(huán)保的設計理念。此外，在改造升級設計中，還要對新舊路基結合部分的設計予以重點考慮，由于新舊路基之間容易出現(xiàn)不均勻沉降，加之新路基會出現(xiàn)塑性累計變形，從而容易引起新舊路基之間的剛性差異，故此在進行加寬設計時，應當將原路的邊坡挖成臺階狀，并采取分層填筑的方式，以此來確保新舊路基結合部位的穩(wěn)定性。

2.2 既有公路改造升級中的路面設計思路

通常情況下，進行改造升級的既有公路其平面線形指標都相對較低，少部分達不到設計要求，若是通過微調(diào)可以達到設計標準要求的路段，則可在平面設計中加以利用。在縱斷面設計時，應當盡可能滿足各個控制點的高程要求，對于利用原橋的路段，應充分利用原路的縱斷面，而新建橋梁的路段其縱斷面應當高于原路;相交道路中如果被交路段的公路等級較高，縱斷面可保持不變，若是被交路段的等級較低，則應當對縱斷面進行適當調(diào)整，但不得有太大的變動。此外，應當對原有的路面結構進行充分利用，并盡可能滿足平縱配合的要求。

3 既有公路改造升級的設計要點

3.1 路基設計要點

(1)路基橫斷面設計。在本工程中，路基的橫斷面布置情況如表1所示。路拱的橫坡度可以采取行車道橫坡的2%，土路肩的3%，全線的超高加寬按照線性過渡的方式進行設置。當超高設置的平曲線半徑?jīng)]有達到不設超高的半徑時，全部根據(jù)相關規(guī)范標準的要求進行超高設置。同時，超高段設置的取值范圍可控制在1/175～1/330這一區(qū)間之內(nèi)，過渡方式則可以采用路基超高繞中線旋轉的方式進行過渡。

(2)填方路基設計。在對填方路基進行設計時，路基的高度可以按照橋涵的設計水位、50年一遇的路基設計水位+50 cm壅水高、地形地貌、地質條件等因素進行綜合確定。在本工程中，最大的填土高度為3.85 m，路基邊坡的坡度如表2所示。此外，路基填料應當選擇級配相對較好的粗粒土，而路床填料則可選用優(yōu)質砂礫土或是砂性土，土質條件相對較差的細粒土則可用于路堤底部的填筑。需要注意的是，采用不同填料進行路基填筑的過程中，應當采取分層填筑的方式，并確保同一水平層采用類型相同的填料，路基填料的最大粒徑以及最小強度應當滿足現(xiàn)行的JTG D30-2011規(guī)范中第3.3.1條的規(guī)定要求。

表1 路基橫斷面布置情況

表2 路基邊坡的坡度選擇

(3)挖方路基設計。挖方段路基的邊坡坡度可按照坡高、地質情況，并結合地質報告給出的邊坡坡率值進行確定，本工程當中的最大挖深深度為7.79 m。邊溝外側設置1 m寬的碎石臺。由于本工程所處的地形條件相對比較復雜，高差起伏較大，致使出現(xiàn)大量的高邊坡，經(jīng)研究后決定采用漿砌石做成實體護面墻進行邊坡防護。

3.2 路面設計要點

(1)面層結構。在充分考慮本公路改造升級特點的基礎上，并結合國內(nèi)外成功的施工經(jīng)驗，決定采用瀝青混凝土作為路面面層，其結構形式如下。

3 cm細粒式瀝青混凝土(AC-13)+5 cm中粒式瀝青混凝土(A-16)+玻纖格柵+2 cm瀝青砂調(diào)平層。

瀝青混凝土面層鋪設之前，應當先對不穩(wěn)定的板塊進行處理，并對原路面板底壓漿和貼縫等情況進行處治。為避免瀝青混凝土路面裂縫的產(chǎn)生，決定采取增加瀝青混凝土厚度的方法，以此來減緩路面裂縫的產(chǎn)生。按照我國現(xiàn)行的JTG D40-2011規(guī)范中的規(guī)定要求，加厚層的實際厚度可根據(jù)減緩反射裂縫的要求進行確定，即二級公路最小厚度為7 cm。為了進一步提高本公路的路面面層質量，并延長其使用年限，決定采用3 cm+5 cm的二層式結構。同時，在3 cm機動車道防滑層中添加增強纖維，以此來提高機動車道的整體強度和路面平整度。

4 結論

總而言之，既有公路改造升級是一項較為復雜且系統(tǒng)的工程，與新建公路相比，改造升級的難度更大，工作量也更為繁重。為了確保改造升級能夠順利進行，除了應當做好設計前期的相關工作之外，還要采取科學合理、切實可行的設計方法，并從全方位的角度進行綜合考慮，在最小投入的基礎上，打造優(yōu)質工程，這對于促進我國公路事業(yè)的發(fā)展具有非常重要的現(xiàn)實意義。

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