王之光
(河北銳馳交通工程咨詢有限公司,河北 石家莊 050000)
目前,很多既有公路都面臨改擴(kuò)建,一方面是為了提高路段的通行能力,解決道路擁堵等方面的問(wèn)題;另一方面是為了提高公路的技術(shù)等級(jí),適應(yīng)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,也是我國(guó)路網(wǎng)整體升級(jí)的必然趨勢(shì),必須引起相關(guān)人員的高度重視。由于改擴(kuò)建設(shè)計(jì)過(guò)程中,路線和路基路面的設(shè)計(jì)是主要內(nèi)容,所以有必要對(duì)改擴(kuò)建工程的路線與路基路面設(shè)計(jì)進(jìn)行分析,以探討有效的設(shè)計(jì)對(duì)策,為之后的施工建設(shè)奠定良好基礎(chǔ)。
我國(guó)很多公路都連續(xù)使用了多年,建設(shè)初期因技術(shù)條件有限,加之經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的通行,已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)階段通行及未來(lái)發(fā)展需要,而且由于道路設(shè)計(jì)十分密集,所以對(duì)交通運(yùn)行造成了很大的阻礙。同時(shí),這些情況下還容易發(fā)生交通事故,給出行安全留下一定隱患。因此,改擴(kuò)建的目的是從根本上解決以上幾個(gè)方面的問(wèn)題。
公路建成后都有一定使用壽命,從當(dāng)前實(shí)際狀況看,很多公路均無(wú)法達(dá)到預(yù)期壽命,造成這一問(wèn)題的主要原因?yàn)楣饭こ探ㄔO(shè)初期就存在很多地質(zhì)問(wèn)題,加之路線設(shè)計(jì)不合理或施工不規(guī)范、質(zhì)量不合格,進(jìn)而對(duì)公路通行造成很大影響[1]。
公路在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與建設(shè)中作為重要樞紐,在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展上承擔(dān)著重要任務(wù),但如果公路技術(shù)等級(jí)或其他條件未能達(dá)到要求,則會(huì)限制我國(guó)交通事業(yè)的發(fā)展。早期的一些公路工程設(shè)施都相對(duì)較弱,相較于近年新建的公路,老舊路段不論是材料還是施工工藝都比較落后。加之我國(guó)汽車保有量不斷增加,荷載大幅提高,使舊路無(wú)法承受,產(chǎn)生一系列問(wèn)題,造成不同程度的破壞。對(duì)此,對(duì)公路進(jìn)行改擴(kuò)建是十分重要且必要的。在實(shí)際的改擴(kuò)建之前,需要做好路線設(shè)計(jì)與路基路面的設(shè)計(jì)。
某公路路段全長(zhǎng)約7.91km,為適應(yīng)交通需求,提高服務(wù)水平,現(xiàn)決定對(duì)其進(jìn)行改擴(kuò)建。改擴(kuò)建前路基寬26m,上、下基層厚度與寬度分別為15cm、11.4cm和15cm、11.8cm,其設(shè)計(jì)荷載選取BZZ-100kN。通過(guò)對(duì)該公路的改擴(kuò)建處理,可以為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)很大的促進(jìn)和輔助作用。
(1) 舊路水平及垂直方向的指標(biāo)和具體使用要求;
(2)根據(jù)舊路坐標(biāo)實(shí)測(cè)結(jié)果綜合對(duì)比實(shí)施計(jì)劃和重建計(jì)劃;
(3)通過(guò)實(shí)測(cè)得出舊路水平與垂直兩個(gè)方面的路線;
(4)對(duì)垂直與水平兩個(gè)方向指標(biāo)和舊路各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比;
(5)以線性指標(biāo)為依據(jù),確定最佳走廊帶[2]。
在改擴(kuò)建路線的路基與路面設(shè)計(jì)工作中,需充分考慮實(shí)際地質(zhì)情況與當(dāng)前的建設(shè)結(jié)構(gòu),并明確以下幾方面設(shè)計(jì)要求:
(1)充分考慮舊路構(gòu)成與各類材料的使用;
(2)明確舊路具體組成、所用防護(hù)形式及排水系統(tǒng);
(3)明確實(shí)際狀況與各類測(cè)試結(jié)果;
(4)確定適宜的排水系統(tǒng)形式;
(5)針對(duì)路基路面拓寬制定專門的處理方案[3]。
(1)設(shè)計(jì)中沒(méi)有充分考慮舊路的線形,有判斷失誤的情況。例如在改擴(kuò)建設(shè)計(jì)時(shí)未能充分考慮交通量狀況,設(shè)計(jì)中也沒(méi)有充分結(jié)合現(xiàn)有的各類勘測(cè)數(shù)據(jù),最終使改擴(kuò)建后的道路未能達(dá)到交通量基本需求[4]。
(2)改擴(kuò)建設(shè)計(jì)中沒(méi)有對(duì)新舊路基加寬進(jìn)行必要的處理,使加寬結(jié)構(gòu)對(duì)最終的改擴(kuò)建效果造成很大影響。如新舊路基產(chǎn)生差異沉降等,加之未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理,使路面產(chǎn)生裂縫,影響改擴(kuò)建后的正常與安全使用。
(3)在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中未能充分利用舊路,使舊路遭到廢棄,造成改擴(kuò)建費(fèi)用大幅增加,降低改擴(kuò)建的經(jīng)濟(jì)性[5]。
(1)做好舊路各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息的收集。在改擴(kuò)建設(shè)計(jì)開始前,應(yīng)先由施工單位展開相關(guān)準(zhǔn)備工作,具體包含以下幾方面內(nèi)容:①對(duì)獲取的各類數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整理歸檔,同時(shí)以此為基礎(chǔ)分析舊路施工圖紙;②針對(duì)項(xiàng)目實(shí)際情況建立專門的文件,并在建設(shè)過(guò)程中對(duì)項(xiàng)目涉及的各類地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行分析;③對(duì)包含竣工圖等在內(nèi)的相關(guān)資料開展匯總分析,以此在日后的路線設(shè)計(jì)與路基路面的設(shè)計(jì)工作中提供可靠的參考依據(jù)。
(2)在編制路線設(shè)計(jì)方案之前,改擴(kuò)建的施工單位應(yīng)進(jìn)行充分調(diào)查,然后以調(diào)查結(jié)果為依據(jù)編制具有良好可行性與經(jīng)濟(jì)性的方案。若經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)存在特殊路段,應(yīng)通過(guò)局部改造加以解決。對(duì)于以上改擴(kuò)建工程,在方案的優(yōu)化過(guò)程中主要將擴(kuò)建作為準(zhǔn)則,通過(guò)適當(dāng)?shù)木植烤€路改造,使現(xiàn)有資源得到最大化利用,考慮到周圍橋梁存在很多防護(hù)結(jié)構(gòu)物,可在周圍布置高架橋,以此加快整個(gè)路網(wǎng)的通行效率。另外,按照實(shí)際的通行需求,通過(guò)擴(kuò)建形成雙向八車道,并考慮在建設(shè)中盡可能減少對(duì)車輛正常通行造成的影響[6]。
(1)舊路設(shè)計(jì)速度為80km/h,縱坡不超過(guò)4.5%。改擴(kuò)建開始前,由施工單位以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況調(diào)查結(jié)果為依據(jù)進(jìn)行三維制圖,在此模型的支持下,可以對(duì)路面開展更加深入的分析與評(píng)價(jià)。通過(guò)初步分析發(fā)現(xiàn),改擴(kuò)建段落中K424+800—K431+150 段的橫坡相對(duì)較陡,原路基寬24.5m,有7%的最大超高,擴(kuò)寬會(huì)受到較大限制?;诖?,將上、下基層的厚度與寬度分別確定為15cm、11.4cm 和15cm、11.8cm,以此保證改擴(kuò)建的質(zhì)量[7]。
(2)根據(jù)公路的實(shí)際運(yùn)行速度,并結(jié)合有關(guān)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),此次改擴(kuò)建設(shè)計(jì)需將速度差嚴(yán)格控制在10~20km/h以內(nèi),用于保護(hù)路面。但因原路面左側(cè)與河流相鄰,所以建議采用單側(cè)加寬法施工,以確保右半幅得以正常施工,進(jìn)而在達(dá)到基本要求的同時(shí)減少改擴(kuò)建費(fèi)用,降低整個(gè)工程的造價(jià),而且這樣還能與實(shí)際建設(shè)要求相符。
(3)改擴(kuò)建設(shè)計(jì)中,為保證改擴(kuò)建質(zhì)量,達(dá)到預(yù)期效果,將路面結(jié)構(gòu)確定為細(xì)粒式瀝青路面,層厚按4cm 控制,將基層結(jié)構(gòu)確定為水穩(wěn)碎石(水泥劑量按4.5%控制),層厚按36cm 控制,其他各結(jié)構(gòu)層,如透層和黏層,均按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)施工,以此更好地適應(yīng)實(shí)際設(shè)計(jì)要求[8]。
綜上所述,在公路改擴(kuò)建設(shè)計(jì)工作中,要對(duì)不同方面的要素和影響因素進(jìn)行權(quán)衡,以保證改擴(kuò)建工程建設(shè)得以順利完成,并達(dá)到預(yù)期的使用效果。與此同時(shí),還應(yīng)盡可能減少工程建設(shè)可能對(duì)周圍自然和人文環(huán)境造成的影響,合理設(shè)計(jì)公路路線,采用最經(jīng)濟(jì)合理的方案完成改擴(kuò)建,最終使改擴(kuò)建工程達(dá)到預(yù)期的綜合效益。