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        高速公路改擴建工程路基路面拼寬技術(shù)研究

        2021-12-09 22:43:32謝正浩
        交通科技與管理 2021年36期
        關(guān)鍵詞:改擴建工程路基路面高速公路

        謝正浩

        摘 要:由于我國經(jīng)濟飛速發(fā)展,對于交通承載能力有著更大需求,隨著基礎(chǔ)設(shè)施投入不斷增加,不斷提升通行能力及服務(wù)水平,可以有效緩解目前存在的交通運輸問題。道路拼寬是高速公路改擴建的主要方法,本文對高速公路改擴建意義與路基路面相關(guān)技術(shù)進(jìn)行闡述,研究高速公路拼寬中路基路面相關(guān)專業(yè)技術(shù),為順利促進(jìn)高速公路改擴建工程貢獻(xiàn)一份力量。

        關(guān)鍵詞:高速公路;改擴建工程;路基路面;拼寬技術(shù)

        中圖分類號:U418.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

        0 引言

        我國高速公路網(wǎng)絡(luò)建設(shè)隨著經(jīng)濟飛躍已經(jīng)取得較大成就,在全國范圍內(nèi)建設(shè)完成了大量優(yōu)秀的高速公路項目,目前都已經(jīng)投入使用。但原有高速公路大多采用四車道,在交通量不斷提高的今天,通行能力與服務(wù)水平已經(jīng)不能滿足實際交通需求,對居民出行及公路運行造成嚴(yán)重影響。路基路面拼寬處理作為高速公路改擴建工程的重要部分,能有效減少改擴建過程中對其原有設(shè)施與周邊環(huán)境的破壞,更好符合經(jīng)濟發(fā)展需求。

        1 高速公路改擴建的意義

        高速公路投入使用一定程度上促進(jìn)我國經(jīng)濟發(fā)展,加快各省與各城市之間的經(jīng)濟往來,促進(jìn)經(jīng)濟繁榮發(fā)展。由于高速公路建設(shè)較早,在設(shè)計高速公路網(wǎng)絡(luò)時會根據(jù)城市來設(shè)計合適的建設(shè)方案,因此在經(jīng)濟快速發(fā)展之下,高速公路利用越來越多,已經(jīng)不能滿足運輸需求與經(jīng)濟發(fā)展需求,不能充分發(fā)揮高速公路功能與作用。合理設(shè)計高速公路改擴建工程并順利開展,有利于改善高速公路使用情況,在原有高速公路的基礎(chǔ)上進(jìn)行加寬處理,將行車道增加,有利于提高高速公路運輸量與通行功能的同時,降低建設(shè)成本,并且在原有基礎(chǔ)上加寬還可以縮短工程時間,盡快投入使用。因此改擴建工程已經(jīng)成為高速公路項目建設(shè)的重要組成部分,設(shè)計科學(xué)合理的改擴建方案與合適的施工技術(shù)成為高速公路路面與路基拼寬的重點[1]。

        2 高速公路路基路面拼寬設(shè)計

        (1)高速公路路基拼寬設(shè)計。高速公路建成通車投入使用后,經(jīng)多年運行,下部土體已經(jīng)達(dá)到一定的固結(jié)程度,路基沉降也基本穩(wěn)定,因此在高速公路改擴建工程中,尤其是沿海地區(qū)深厚軟土地基區(qū)域,如何減少與新建路基之間沉降差異,防止產(chǎn)生縱向貫穿裂縫,合理設(shè)計改擴建方案,將作為高速公路改擴建工程要點。

        在高速公路路基拼寬設(shè)計階段,設(shè)計人員應(yīng)先完成分析評價工作,再做好地基處理、路基填料、邊坡穩(wěn)定、排水設(shè)施等相關(guān)綜合設(shè)計。在選擇路基填料時,設(shè)計人員應(yīng)對原有路基情況充分調(diào)查,統(tǒng)計原有路基的病害,設(shè)計合理的改擴建方案。新建路基材質(zhì)必須選擇質(zhì)量良好的碎石土。通過將高強格柵布置在新建路基與原有路基結(jié)合位置,使新舊路基之間沉降差降到最小。施工人員應(yīng)充分結(jié)合施工現(xiàn)場情況,設(shè)計施工方案中選用合適的壓路機械對路基結(jié)合部分進(jìn)行碾壓,使新舊路基結(jié)合處平穩(wěn)過渡,進(jìn)一步加大新舊路基結(jié)合部分的壓實度,將路面沉降差降到最低。將原本邊坡砌為臺階后,優(yōu)化新舊高速公路路基銜接部位。

        在設(shè)計方案中,設(shè)計人員應(yīng)為臺階施工作業(yè)預(yù)留機械操作空間,使攤鋪機和壓路機施工作業(yè)更加方便,確保臺階數(shù)據(jù)符合要求。當(dāng)情況特殊時,根據(jù)實際施工情況設(shè)計人員可以調(diào)整施工方案臺階參數(shù),控制在合理數(shù)值內(nèi)。在高速公路路基路面改

        擴建過程中,如果遇到軟土地基,設(shè)計單位應(yīng)充分考慮施工區(qū)域的環(huán)境與氣候,根據(jù)路基地質(zhì)情況和結(jié)構(gòu)在設(shè)計方案中選擇合適的加寬路基施工方法。[2]高速公路路基拼寬流程如圖1。

        (2)高速公路路面拼寬設(shè)計。在高速公路改擴建工程中,路面拼寬屬于重要工程之一,因此在實際施工中,施工單位需加以重視路面拼寬工程。目前高速公路改擴建工程已經(jīng)廣泛實施,發(fā)現(xiàn)在實際中,路面結(jié)構(gòu)屬于高速公路改擴建工程的主要環(huán)節(jié),其中在新舊路面拼寬中,需要施工單位嚴(yán)格按照原本路面施工設(shè)計方案進(jìn)行路面拼寬,使新建路面與原本老路面融為一體形成一體,確保在結(jié)構(gòu)方面,新建路面和原有路面同樣具有較強的承載力。如果采用不科學(xué)合理的擴建方案,將會直接影響高速公路使用壽命。因此實際中,高速公路路面拼寬應(yīng)盡量降低拼接部分的應(yīng)力,合理使用路面加筋網(wǎng)等材料,使路面開裂概率降低。

        3 高速公路路基拼寬技術(shù)

        (1)軟土路基處理技術(shù)。拼寬路基技術(shù)是高速公路改擴建項目的重要分項工程之一,其中軟土地基處理技術(shù)是最為常見的技術(shù)類型,復(fù)合式地基、預(yù)壓及塑排板處理技術(shù)是處理軟土地基常見的兩種技術(shù),軟土地基處理主要從沉降控制與地基硬化兩方面著手。在拼寬路基實際施工中,非常容易出現(xiàn)路基沉降不均勻現(xiàn)象,設(shè)計單位在遇到軟土地基時,會詳細(xì)分析施工現(xiàn)場地質(zhì)情況,進(jìn)而選擇合適的軟土地基處理技術(shù),制定符合實際的拼寬方案。在設(shè)計工作開展前,首先要充分調(diào)查地質(zhì)數(shù)據(jù)信息,了解施工區(qū)域內(nèi)地基沉降特征與原有路基混合料配合比,進(jìn)而使新建路基承載力符合要求。施工人員施工時應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計方案進(jìn)行作業(yè),提高改擴建工程的質(zhì)量與效率,還需根據(jù)設(shè)計要求動態(tài)監(jiān)測路基,避免路基沉降量超出控制[3]。

        (2)土工格柵技術(shù)。在高速公路路基拼寬中,土工格柵與新舊公路拼寬技術(shù)都屬于重要處理技術(shù),將土工格柵技術(shù)合理應(yīng)用于實際施工中,為確保承載土體的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力控制在合理范圍內(nèi)。將路基承載力最大程度降低,對路基應(yīng)力分布進(jìn)一步優(yōu)化,因此可以有效避免路基出現(xiàn)裂縫。在應(yīng)用土工格柵施工技術(shù)時,合理控制作用力向路基側(cè)面位移。在路基拼寬中應(yīng)用土工格柵技術(shù)有利于提高路基強度,使新舊路基之間沉降差縮小。在加寬單側(cè)路基時,可以在路基部分鋪設(shè)沙礫,將其作為新舊路基之間沉降過渡段,避免沉降差異較大。

        (3)路基開挖與填筑技術(shù)。在改擴建高速公路中,為了提高原本路基與新建路基之間的銜接部分質(zhì)量,通常都會采用路基邊坡開挖臺階技術(shù),可以有效提高新舊路基之間的銜接性。即在原有路基邊坡上開挖臺階,清除邊坡內(nèi)的填土與表層土,重新進(jìn)行填土。將開挖臺階壓實有利于增加新建路基與原有路基之間的銜接面積。在橫向臺階面通常使用土工格柵技術(shù),確定臺階錨固位置。在高速公路路基填筑技術(shù)上,一般情況下填筑材料選擇砂礫和碎石,改擴建工程都是在原有道路路基基礎(chǔ)上開展施工,因此需要確保原有路基交通功能具備。部分項目工期要求進(jìn)度較快,施工單位為了確保擴建施工的效率與質(zhì)量,使用沖擊式壓路機對擴寬路基進(jìn)行地基碾壓,使土體之間縫隙縮小,盡可能避免沉降出現(xiàn)差異,進(jìn)而提高路基安全與穩(wěn)定性。

        4 高速公路路基拼寬技術(shù)

        (1)兩側(cè)加寬技術(shù)。將高速公路改擴建工程項目中加寬高速公路原本兩側(cè)的施工技術(shù)稱為兩側(cè)加寬技術(shù)。通常情況下,在改擴建項目施工后采用兩側(cè)拼寬技術(shù)更符合使用要求,作為實際改擴建施工中常見的技術(shù),需要設(shè)計人員根據(jù)原本高速公路路基與路面制定擴建方案,避免單側(cè)加寬改動原有高速公路的設(shè)施與設(shè)備。采用兩側(cè)加寬技術(shù)拼寬公路路面,可以減少破壞高速公路原有設(shè)施與設(shè)備,確保部分原本設(shè)施與設(shè)備正常運行。設(shè)計人員需要著重關(guān)注排水設(shè)施與防水設(shè)施設(shè)計,對于落后設(shè)施需要及時拆除和修建。在兩側(cè)加寬高速公路施工中,高速公路改擴建施工通常情況下需要封閉較長時間道路,必然會影響區(qū)域內(nèi)正常交通運行,因此采用兩側(cè)加寬技術(shù)施工需要安排前期道路規(guī)劃工作,確保道路兩側(cè)拼寬施工后,保持施工質(zhì)量的同時提高施工效率,使高速公路可以在短時間內(nèi)投入使用,滿足交通需求。在低填淺挖路段施工中,在上路地面施工人員開展鋪設(shè)土工格作業(yè)。路基拼寬時應(yīng)將原有路基作為主要土質(zhì),施工必須按照本項目設(shè)計方案開展作業(yè),避免出現(xiàn)誤差與隱患,在最下層臺階,施工人員必須鋪設(shè)一層高強格柵。路基拼寬中原有路基中都存在粉煤灰等建筑材料,因此拼寬路基屬于粉煤灰路段,施工人員應(yīng)根據(jù)水平寬度來設(shè)置合適的包邊土,使拼寬路基的合理性有所保障。在拼寬路基后,施工人員需要嚴(yán)格按照設(shè)計方案對路肩墻路段進(jìn)行設(shè)置,首先施工人員需要清理路基旁邊的邊坡表層土,清理干凈后再開展后續(xù)施工環(huán)節(jié)。施工人員在挖方階段需要挖到路床底部,才能開展下一步作業(yè)。施工人員在拼寬擋墻路段時需要注意,最后作業(yè)要設(shè)置一層高強格柵,避免原本路基和新建路基出現(xiàn)沉降不均勻情況。

        (2)單側(cè)加寬技術(shù)。應(yīng)用單側(cè)加寬技術(shù)主要是因為高速公路一側(cè)建筑物較難處理或者一側(cè)環(huán)境比較復(fù)雜,在沒有障礙物或沒有建筑物的一側(cè)開展施工,設(shè)計人員在設(shè)計中采用單側(cè)加寬需要分析高速公路施工區(qū)域內(nèi)地形與地質(zhì)情況,選用合理拼寬技術(shù)。施工作業(yè)時要求施工人員充分了解施工現(xiàn)場情況與施工方案,避免沒有嚴(yán)格按照施工方案作業(yè)影響高速公路另一側(cè)的排水設(shè)施與防護設(shè)施。單側(cè)加寬施工中需要注意路面中線轉(zhuǎn)移情況,針對這種情況設(shè)計人員應(yīng)優(yōu)化調(diào)整路面平行線,確保道路中線處于合適位置。在單側(cè)加寬技術(shù)施工應(yīng)用中,需要拆除公路中央分隔帶,排水設(shè)施以及通訊設(shè)施,在道路中線位置重建。施工中數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度直接影響改擴建工程是否順利進(jìn)行,確保數(shù)據(jù)獲取準(zhǔn)確度,多次試驗新舊路面銜接處使用的混合物料配合比,在了解原有路面物料配合比時可以采用取芯方式,確保新舊路面物料配合比達(dá)成一致,為銜接部分施工效果做好基礎(chǔ)。

        5 結(jié)語

        隨著經(jīng)濟不斷發(fā)展,人均車輛擁有量不斷增加,目前高速公路承載量已經(jīng)無法滿足需求,人們對高速公路運輸能力提出更高的要求。高速公路路基與路面拼寬是高速公路改擴建項目建設(shè)的重要部分,在實際拼寬作業(yè)中,路面拼寬施工技術(shù)與路基拼寬施工技術(shù)之間存在較大差異,地質(zhì)環(huán)境情況復(fù)雜,設(shè)計及施工人員需要分析不同技術(shù)的要點與內(nèi)容結(jié)合具體建設(shè)環(huán)境,制定科學(xué)合理的設(shè)計及施工方案,確保拼寬施工環(huán)節(jié)符合要求,確保施工質(zhì)量的同時提高施工效率。

        參考文獻(xiàn):

        [1]方朝中,史繼鵬,劉鴻,等.高速公路路面病害處治技術(shù)研究[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新,2021(21):114-116.

        [2]關(guān)積珍.中國智能交通的創(chuàng)新發(fā)展成就與未來展望[J].可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟導(dǎo)刊,2021(Z2):45-48.

        [3]楊長生.福建省邵光高速公路中坊村邊坡穩(wěn)定性評價[D].安徽理工大學(xué),2020.

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