郭鵬輝,鄭勛
(湖南省農(nóng)林工業(yè)勘察設計研究總院,長沙 410007)
我國經(jīng)濟和社會發(fā)展速度不斷加快,人們的生活條件和生活質(zhì)量也隨之提升。在交通行業(yè)領域,技術(shù)人員及施工人員不斷引入先進的技術(shù)與方法,使得道路建設水平得到了提高。為滿足人們生產(chǎn)、生活的需求,不僅要修建新的道路,還需要對原有道路進行改擴建。在設計過程中,工作人員需要重點關注安全問題和成本問題[1]。設計人員要保障改擴建的道路具有更多的功能,比建設前的質(zhì)量更優(yōu),道路的安全性、可靠性更強。改擴建工程能夠延長道路的使用年限,為實現(xiàn)我國道路通行便利奠定基礎。因此,在整個道路工程項目的開發(fā)和建設過程中,工作人員與相關部門需要對改擴建道路工程建設重視起來,創(chuàng)新技術(shù)手段,提升工程整體質(zhì)量,促進我國交通事業(yè)的發(fā)展。
路線設計的基本內(nèi)容包括:
1)以原有道路的平、縱指標為設計原則;
2)對原有道路的坐標、高程擬合的平、縱面線性進行實測,并與原設計進行對比;
3)將路基路面的改建方案與擬合的平、縱面線形指標結(jié)合,說明路線平、縱面設計方案的比選論證情況;
4)平、縱面指標的采用及與原有道路平、縱面指標的對比情況;
5)新的路線走廊帶的確定。
設計人員在對路線進行設計的過程中,需要先對原有道路的實際情況進行調(diào)查,依據(jù)相關數(shù)據(jù)進行設計。在平面設計的過程中,如果道路的圓曲線半徑過小,很難保證通行安全,因此,設計人員在設計時,需盡可能避免出現(xiàn)此類問題[2]。設計人員可利用多圓復曲線擬合法進行設計。在實際操作時,圓復曲線擬合法存在一定的誤差,需要對容易出現(xiàn)誤差的部分曲線進行區(qū)分。在進行縱斷面設計時,設計人員要掌握新、舊道路的橫坡等相關參數(shù),在檢驗時,若橫坡與超高相近,需要通過中線對橫坡進行控制。在設計路線縱坡度時,設計人員要以坡長作為標準來設計[3]。
進行路基路面設計時,需對原道路開展調(diào)查,具體內(nèi)容包括:
1)原有道路路基標準斷面組成及利用原則;
2)原有路基現(xiàn)狀檢測及結(jié)果分析;
3)原有路基的排水、防護措施及使用現(xiàn)狀;
4)原有路面現(xiàn)狀檢測及結(jié)果分析;
5)改建道路路基、路面及排水措施與原有道路對應結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系;
6)舊路改擴建的擴寬措施與路基基礎處理措施。
道路改擴建路基的擴寬方式以單側(cè)加寬和雙側(cè)加寬為主。單側(cè)加寬是對原有道路的一側(cè)路基進行加寬,另一側(cè)不變。單側(cè)加寬方式的工作量不大,原因是合理利用了部分原有設施,例如一側(cè)的排水防護措施仍可以繼續(xù)使用,且新、舊路基之間未見明顯沉降差異。施工時,原有道路的通行不會受阻,可順著加寬側(cè)設置施工便道、預制場地。在道路中線未產(chǎn)生變化的情況下采取雙側(cè)加寬,且寬度設置一致。雙側(cè)加寬方式無須對原有道路的線形進行改變,路線中線無須調(diào)整,中央分隔帶、排水設施等可以加以利用。新舊路幅的橫斷面能夠進行組合,具有簡單的排水功能[4]。
改擴建道路的路面設計過程中,設計人員首先要了解道路的施工路線。在進行路面的加鋪施工時,以原有路面橫坡參數(shù)為參考進行設計,并確保路面排水順暢。如果路面加鋪施工過程中出現(xiàn)排水不暢的情況,設計人員要以路面中心的側(cè)橫坡參數(shù)為參考,合理調(diào)整路面的橫坡,改善路面的排水性能。
除此之外,在進行新路面與舊路面的銜接設計中,為了更好地使新路與舊路相連接,必須做好搭接工作[5]。在搭接設計過程中,主要分為橫向、縱向兩個方面。在進行橫向搭接設計時,設計人員必須重視公路兩邊是否存在擋墻,如果存在擋墻結(jié)構(gòu),需要進行拆除。在道路路線的設計過程中,要避免一些細小的誤差,以此杜絕線路偏移現(xiàn)象。在進行縱向搭接設計時,設計人員不能拆除舊路路面。如果改擴建道路的縱坡在調(diào)整高度后不能達到相關標準,會使新舊路連接出現(xiàn)路面高差,此時工作人員可以通過調(diào)整路面及混凝土基層厚度等方法進行處理。
我國交通量逐漸增長,交通堵塞等問題也愈發(fā)凸顯,在對道路進行改擴建時,技術(shù)人員要加強數(shù)據(jù)的收集,并整理原有道路的設計方案等相關資料,對所有資料進行分析和處理,從而確保在改擴建道路施工時有一定的數(shù)據(jù)基礎作為保障[6]。
為提高改擴建道路的質(zhì)量,設計人員首先要充分掌握原有道路的實際狀況,對路面路基的土質(zhì)等問題進行深入調(diào)查,再結(jié)合相關影響因素和相關標準編制合理、可行的設計方案。
在進行具體設計時,設計人員必須從多個方面進行考慮,例如,道路行車安全、道路的橫坡、承載能力、運營環(huán)境、對周邊敏感區(qū)域的影響等,綜合考慮這些因素,從而使道路的改擴建設計方案更加合理,滿足相關要求,保障道路改擴建設計的實用性。
以某三級公路改二級公路工程為例,原三級公路的路面寬度為6.5 m,路基寬度為7.5 m,設計速度為30 km/h。改擴建為二級公路,路面寬度為8.5 m,路基寬度為10 m,設計速度為60 km/h。
原三級公路工程因修建年代久遠,保存的原道路施工資料、設計圖紙等相關紙質(zhì)資料有限,主要靠外業(yè)踏勘、測量進行收集。
本次改擴建設計定為老路改擴建,擬定3 個設計方案,具體內(nèi)容如下:
方案1:采用原有路面兩側(cè)加寬。
方案2:設計方式采用原有路面雙側(cè)加寬,左幅位置改為單向車道,右幅位置建成新的分離式單向車道。
方案3:右幅原有路面改為單向車道,左幅原有路面新建分離式單向車道。
方案1:合理利用了現(xiàn)有的資源對原有路面進行改擴建,建設施工耗時短、材料方面耗資少,但工程建設時會附加大量橋梁防護結(jié)構(gòu)物,會對地質(zhì)條件、地形等產(chǎn)生約束,導致路基不穩(wěn),工程施工的安全性大大降低[7]。
方案2:工程建設規(guī)模小,施工成本低,環(huán)境等因素對工程的影響不大。
方案3:工程建設將左側(cè)路基新建為分離式路基,路基邊坡具有較低高度,為滿足抗洪抗災的要求,需要進行高架橋的大量修筑,此方法的耗資較多。
對上述3 種方案進行分析和總結(jié)后得出,方案2 較為可行。
在新建路基地基時,先分析路面的荷載情況及路面使用狀況,隨后進行改擴建道路方案設計,由于受到自重的作用,原有地基的固結(jié)沉降現(xiàn)象已經(jīng)完成,在新建路基時,施工前期或后期沉降差異較大,若新建路面的地基施工過程中未按照要求實施,會導致新建路基與老路基的拼接部位出現(xiàn)沉降差,導致拼接效果較差?;谶@種情況,施工前,使用排水固結(jié)法等對新建路面地基進行合理的改善,以加強路面承載力,提高道路工程的質(zhì)量。
采取臺階開挖的方式處理后,新路基與老路基之間拼接更加可靠,相關人員對原有路基的邊坡部分進行調(diào)查分析并加以處理,挖成臺階狀,其寬度設計為2 m 以上,如果地形等因素導致臺階寬度受到影響,則設計寬度需達到1 m 以上。開挖部分以傾斜坡狀態(tài)呈現(xiàn),開挖結(jié)束后,在路基表面設置土木格柵,確保新、舊路基的連接更加牢固。
綜上所述,改擴建道路工程中,涉及的施工內(nèi)容較多,如路線、路基、路面等。要確保整個工程項目順利開展,必須加強路線、路基、路面等方面的設計,避免因設計原因?qū)е赂臄U建道路出現(xiàn)質(zhì)量問題,并通過對設計方案的創(chuàng)新和完善以及高質(zhì)量開展施工,不斷提升道路工程建設質(zhì)量。