文翠英
摘 要:交通運(yùn)輸對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展有重要的影響,而我國(guó)公路建設(shè)受到歷史局限性因素的影響,在交通運(yùn)輸整體規(guī)劃和建設(shè)方面有很大的提升空間。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,老舊的公路環(huán)境已經(jīng)不能很好地滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。因此,要想減輕公路交通量的壓力,應(yīng)該對(duì)原有公路進(jìn)行改擴(kuò)建。近年來(lái),我國(guó)逐漸加大公路工程改擴(kuò)建力度,通過(guò)拓寬改造原有道路資源來(lái)提高交通運(yùn)輸服務(wù)水平與公路通行能力。本文對(duì)改擴(kuò)建公路路基路面的優(yōu)化設(shè)計(jì)措施進(jìn)行探討,以供參考。
關(guān)鍵詞:改擴(kuò)建公路;路基路面設(shè)計(jì);優(yōu)化措施
1 改擴(kuò)建公路路基路面的優(yōu)化設(shè)計(jì)目的
(1)強(qiáng)化公路路面與橋涵工程聯(lián)結(jié)質(zhì)量。在早期建成的公路工程中,由于設(shè)計(jì)理念較為滯后,普遍認(rèn)為公路與橋梁是兩種不同性質(zhì)的建設(shè)工程,二者雖然有著緊密的內(nèi)在聯(lián)系,但在施工設(shè)計(jì)層面上有著根本區(qū)別,選擇獨(dú)立開(kāi)展公路路面與橋涵設(shè)計(jì)工作。如此,雖然可以滿(mǎn)足公路工程的建設(shè)需要,但公路路面與橋梁橋涵間的聯(lián)結(jié)質(zhì)量較差,導(dǎo)致路面橋涵連接部位成為質(zhì)量通病與交通安全事故的高發(fā)部位。因此,必須重視這一問(wèn)題,通過(guò)采取額外設(shè)置搭板、調(diào)整回填原料、采取平穩(wěn)過(guò)渡方式、二次壓實(shí)等設(shè)計(jì)措施,盡可量強(qiáng)化公路路面與橋涵工程的聯(lián)結(jié)質(zhì)量,以此來(lái)預(yù)防橋臺(tái)跳車(chē)、銜接部位基礎(chǔ)不均勻沉降、橋面路面滲水問(wèn)題的出現(xiàn)。
(2)滿(mǎn)足實(shí)際交通需求。根據(jù)實(shí)際運(yùn)營(yíng)情況來(lái)看,在早期建成公路工程中,并未考慮到汽車(chē)保有量的激增,所規(guī)劃公路的通行能力有所不足,且設(shè)計(jì)速度較小,在實(shí)際運(yùn)營(yíng)期間時(shí)常出現(xiàn)交通擁堵問(wèn)題,不但存在安全隱患,還對(duì)區(qū)域間的經(jīng)濟(jì)交流造成阻礙。為滿(mǎn)足國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要,必須對(duì)此類(lèi)公路工程進(jìn)行改擴(kuò)建進(jìn)行處理,通過(guò)調(diào)整設(shè)計(jì)速度與拓寬路面,從根源上解決交通擁堵問(wèn)題,提高公路交通運(yùn)輸體系的運(yùn)輸承載能力。以某公路工程為例,早期歸屬于省級(jí)二級(jí)公路,設(shè)計(jì)速度為60 km/h。隨著城市發(fā)展規(guī)劃的調(diào)整,對(duì)該公路進(jìn)行改擴(kuò)建處理,將其升級(jí)為省級(jí)一級(jí)公路與城市主干道,對(duì)路面進(jìn)行拓寬處理,將設(shè)計(jì)速度調(diào)至80 km/h。
(3)保證交通安全。在公路投運(yùn)使用期間,路基路面受到自身老化、環(huán)境侵蝕與上部車(chē)輛荷載因素影響,陸續(xù)出現(xiàn)路面裂縫、路基不均勻沉降、等質(zhì)量通病,存在安全隱患。針對(duì)這一問(wèn)題,雖然采取一系列養(yǎng)護(hù)措施,有效抑制了質(zhì)量病害的擴(kuò)散發(fā)展,但卻難以從根源上徹底解決病害問(wèn)題。在這一工程背景下,改擴(kuò)建公路工程路基路面優(yōu)化設(shè)計(jì)的主要目的在于,通過(guò)調(diào)整路面結(jié)構(gòu)與采取相應(yīng)措施,解決現(xiàn)存的質(zhì)量通病,提高公路強(qiáng)度與強(qiáng)化結(jié)構(gòu)承載性能和抗?jié)B性能,預(yù)防和減少路面開(kāi)裂等問(wèn)題的反復(fù)出現(xiàn)。
2 改擴(kuò)建公路路基路面設(shè)計(jì)的優(yōu)化措施
(1)優(yōu)化路面結(jié)構(gòu)。路面結(jié)構(gòu)層在公路結(jié)構(gòu)中發(fā)揮著承受過(guò)往車(chē)輛荷載與抵抗自然環(huán)境侵蝕的重要作用,路面結(jié)構(gòu)層厚度與公路承載性能、環(huán)境抗侵蝕能力呈正比關(guān)系,路面結(jié)構(gòu)層厚度達(dá)到一定指標(biāo)后,可以明顯減小氣候環(huán)境與上部車(chē)輛荷載對(duì)路面造成的負(fù)面影響。因此,在現(xiàn)代公路工程中,往往采取多層路面結(jié)構(gòu),對(duì)不同層級(jí)的厚度與鋪料材質(zhì)有著明確要求。但是,在早期建成的公路工程中,為控制造價(jià)成本,加之設(shè)計(jì)理念滯后,原有路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,公路路面的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)定性與承載性能有待提升。因此,在改擴(kuò)建公路工程中,應(yīng)結(jié)合工程情況與實(shí)際交通運(yùn)輸需求,對(duì)公路路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),調(diào)整鋪料材質(zhì)品種與鋪層厚度。以某公路工程為例,原有路面結(jié)構(gòu)自上至下由4 cm改性瀝青SMA-13層、6 cm改性瀝青AC-20C層、8 cm普通瀝青AC-25C層組成,公路路面的抗磨損性、高溫穩(wěn)定性與抗疲勞性能較差。最終,在優(yōu)化設(shè)計(jì)方案中,選擇鋪設(shè)4 cmSBS改性瀝青層作為上面層,鋪設(shè)厚度為6 cm的Sup-20瀝青中面層,使用50°道路石油瀝青來(lái)鋪設(shè)8 cm的Sup-25瀝青下面層,公路中下面層分別達(dá)到PG70-22級(jí)與PG64-16級(jí)的性能標(biāo)準(zhǔn)。
(2)改善路面排水能力。在公路投運(yùn)使用期間,路面積水對(duì)交通安全與公路使用壽命造成嚴(yán)重影響。例如,在路面長(zhǎng)時(shí)間積聚雨水時(shí),會(huì)對(duì)路面結(jié)構(gòu)造成雨水侵蝕,一部分積水下滲至路基路面結(jié)構(gòu),引發(fā)路基不均勻沉降與路面水損害問(wèn)題出現(xiàn)。同時(shí),過(guò)往車(chē)輛在行駛期間,由于路面存在積水,將減小車(chē)輛車(chē)輪與公路路面的摩擦系數(shù),容易出現(xiàn)車(chē)輛失控與追尾事故。因此,為改善路面排水能力,在公路改擴(kuò)建設(shè)計(jì)階段,首先,做好前期調(diào)查工作,調(diào)查范圍包括工程所處區(qū)域氣候條件與年降雨量、原有路面結(jié)構(gòu)與邊溝尺寸、水分蒸發(fā)與儲(chǔ)水情況、截水溝等排水設(shè)施的使用狀況等,根據(jù)調(diào)查結(jié)果判斷公路工程的實(shí)際排水需求。其次,對(duì)公路結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,憑借重力作用來(lái)改善路面排水效果,如將公路兩側(cè)緊急停車(chē)帶調(diào)整為護(hù)坡道路,適當(dāng)下調(diào)道路兩側(cè)路面坡度。再次,根據(jù)路面排水需求,在路面兩側(cè)設(shè)置一定數(shù)量的排水設(shè)施,合理設(shè)定設(shè)施分布位置,或是引入海綿城市設(shè)計(jì)理念,避免受排水設(shè)施的排水能力限制而出現(xiàn)路面長(zhǎng)時(shí)間積水現(xiàn)象。最后,消除公路路面結(jié)構(gòu)的防滲薄弱環(huán)節(jié),如在公路路面與橋梁銜接部位設(shè)置TST無(wú)縫伸縮縫,憑借TST材料的高溫粘附特性,將高溫熔溶狀態(tài)的TST高粘彈塑性材料灌入槽口,使用海綿膠條添堵槽體縫隙,以此來(lái)消除搭板部位的路面縫隙。
(3)路床、臺(tái)背與特殊地基的優(yōu)化處理。在公路工程中,路床與臺(tái)背等特殊部位的施工技術(shù)與性能要求較為嚴(yán)格,如果與其他路段采取相同設(shè)計(jì)方法,容易形成公路結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié),成為交通安全事故與質(zhì)量通病的高發(fā)部位,難以實(shí)現(xiàn)工程預(yù)期建設(shè)目標(biāo),在諸多改擴(kuò)建公路設(shè)計(jì)方案均存在這一問(wèn)題。因此,在深化設(shè)計(jì)階段,一方面,設(shè)計(jì)人員嚴(yán)格遵循《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》等相關(guān)規(guī)范文件,結(jié)合工程情況,對(duì)填筑厚度、填料性能、填料成分等參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)算,將驗(yàn)算結(jié)果與規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比分析,解決方案中的技術(shù)性問(wèn)題與不合理部分。例如,在使用石灰水泥土作為填料時(shí),將比例控制在2:6:92,將路床厚度控制在18 cm內(nèi),要求回填層表面平整無(wú)起皮現(xiàn)象。另一方面,采取相應(yīng)設(shè)計(jì)措施來(lái)強(qiáng)化橋頭路基與涵洞臺(tái)背等特殊部位的承載性能,避免出現(xiàn)路基不均勻沉降現(xiàn)象,如采取土工格柵技術(shù)對(duì)路基進(jìn)行加固處理,在現(xiàn)場(chǎng)布置若干數(shù)量的碎石樁來(lái)優(yōu)化墊層。
(4)新舊路基加寬拼縫處理優(yōu)化。在新舊路基加寬處理期間,由于原有路面往往存在裂縫與沉降等質(zhì)量通病,如果直接開(kāi)展加寬施工,則新舊路面的粘結(jié)效果無(wú)法得到保障,并影響到路面抗?jié)B性能、路基接縫飽和度與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。為解決這一問(wèn)題,在改擴(kuò)建公路設(shè)計(jì)方案中,既要對(duì)原有路面的缺陷部位進(jìn)行修補(bǔ)處理,如采取表面封閉法和內(nèi)部修補(bǔ)法處理路面裂縫,對(duì)路面沉降部位攤鋪與壓實(shí)瀝青混合料層,設(shè)置干土水泥碎石樁來(lái)處理深部土壤地基。同時(shí),采取公路路面拼接縫技術(shù)措施,盡可量減小公路兩側(cè)高差,在接縫部位垂直涂抹膠粘劑。
3 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,為延長(zhǎng)公路使用壽命,全面提升工程經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益與環(huán)境效益,充分挖掘已有公路的剩余利用價(jià)值。因此,施工中要提高對(duì)改擴(kuò)建公路路基路面優(yōu)化設(shè)計(jì)工作的重視,結(jié)合工程情況靈活采取多項(xiàng)優(yōu)化措施,解決初步設(shè)計(jì)方案中的技術(shù)性問(wèn)題,為工程質(zhì)量提供保障。
參考文獻(xiàn):
[1]陳亞強(qiáng).改擴(kuò)建公路路基路面設(shè)計(jì)優(yōu)化措施分析[J].黑龍江科技信息,2017(15):224.
[2]劉偉彬.改擴(kuò)建公路路基路面設(shè)計(jì)優(yōu)化措施探討[J].中華建設(shè),2019(8):148-149.
[3]郜鵬飛.試析改擴(kuò)建公路路基路面設(shè)計(jì)優(yōu)化措施[J].四川建材,2019,45(2):181-182+185.