旧路改扩建工程路基路面设计

(整期优先)网络出版时间:2021-06-02
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旧路改扩建工程路基路面设计

张清

(恒万达设计咨询有限公司 陕西西安 710000 )

摘要:现阶段道路交通数量不断增加,可以使道路运行得到有效改善,因此一定要实施升级以及改造工作。通过介绍具体的工程概况对设计旧路改扩建工程内包含的新旧路基路面的分析与研究,得出改扩建的主要技术,并且在充分调研旧路相关情况的基础上,对原有道路进行充分利用,节省工程资金,减少工程的时间成本。

关键词:旧路;改扩建;路基路面;设计


  1. 工程实例

如图1所示,项目的地位位置是从鹅埠加油站至百安路口,属于二级公路,总长度大概为21.14千米,道路的标准横断面大概为16米宽,双向四车道都是由混凝土铺设而成[1]。为使道路的运行条件得到有效改善就需按照规划做出调整,设计主干道,其速度为每小时60千米,主线双向一共6个车道,道路的标准横断面为60米。

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图1 道路地理位置

  1. 调查评价路基路面

  1. 路基方面

调查评价路基的内容主要有:

  1. 对原有路基实际使用状况展开调查。

  2. 对原有路基防护工程和支档结构与排水情况的变化展开调查。

  3. 对软土地区中原有路基在施工之后出现的沉降变化展开调查。

  4. 同有关规范以及标准相结合,对产生路基病害主要原因进行综合分析,再评价原路基的稳定性以及承载力等,评价其可利用性,同时提出处理路基病害的方式[2]

  1. 路面方面

调查评价路面主要内容有:

  1. 对原路面的运行以及破损情况、结构方式等展开调查。

  2. 检测原有沥青路面中的平整性以及抗滑性与弯沉量等指标。

  3. 开展力学试验,比如原路面中混合料的劈裂强度以及模量,试验沥青材料成分以及矿料级配和针对程度与延度等。

4.同有关规范以及标准相结合,对产生路基病害主要原因进行综合分析,再评价原路基的稳定性以及承载力等,评价其可利用性,同时提出处理路基病害的方式。

三、设计问题

改扩建公路路基的施工过程中,加宽旧路基可以增加施工难度,只要出现一点失误就会影响工程质量以及道路的交通安全。并且在设计路基拓宽时,设计纵向时没有对加宽新旧路基方面的内容进行全面考虑,路面路基施工过程中会发生沉降不均匀的现象,使设计质量下降,对后续项目进行产生不利影响。

四、设计方法

(一)设计两者之间的路基衔接

设计路基路面改扩建工程中存在的最大困难就是怎样将二者间的连接问题解决。其中最关键的原因就是已经建设完成的道路运营时间不短,基本形成路基基础的沉降。但是连接新扩建路基沉降属于一个过程,不是一蹴而就的,这就会使新老路基存在的错位比较大,也就是连接新旧路基的地方因为下沉幅度之间存在一定差异,极易发生剪切破坏路基路面的情况,减少使用寿命[3]。并且新旧路基间存在的沉降差同样也能够使运营期间行车缺乏安全性。所以,在设计路基的过程中使二者的连接处因为沉降导致的错位减小亦或是消除,这属于在设计路基时一定要决定的关键问题。

此项目的路基属于两侧拼宽,通过挖台阶的拼接方式展开施工,第一就是清表换填拼宽范围中的原地表,大概30厘米厚即可,在挖台阶时要依据原边坡率开展工作。当台阶宽度大于等于1米时,为了能够使新老路基压实接缝处,就需台阶内倾,其坡比控制在百分之二到百分之四之间。

当路堤高度小于等于0.8米时,无需做任何衔接处理,可以直接开展路床40厘米的换填处理工作;当路堤高度大于0.8米时,需要对路基进行挖台阶处理,要在路床底下要铺层土工格栅,应保证是钢塑的;当路堤高度大于3米时,可以在二者路基之间加设横向的土工格栅,使其整体性得到提升,使不均匀沉降减小[4]

土工格栅的展布长度是6米,为了避免其出现滑动,若想使土工格栅固定在台阶上就需采用U型钢钉,在铺设土工格栅时需同步开展路基填土工作,纵向分层铺设呈现平行状态的水平面,临近的两幅土工格栅其搭接宽度是二十厘米,搭接处通过尼龙绳穿绑时要按照之字形展开相关工作,同时上下两层要实施错开搭接。

通常设计路基时为使原有道路在运营过程中可以具有安全性,就会在增加路基中填土高度时清除施工挖台阶以及边坡种植土,若必要也会在施工时通过一些方式展开临时支护,比如插钢板桩等,使行车运营更具安全性。

(二)设计横断面

首先,要同旧路的改扩建情况相结合,使横断面的设计符合路基标准。

其次,在中央分隔带变化宽度之后,需采取线性设计手段。如果条件较为苛刻并且中间带宽度比3米小,需要构建变宽过渡段,使渐变率始终不大于0.01.

最后,如果路段被高边坡以及上跨构造所影响,需合理减小右侧硬路肩宽度,但是仍然要保证不小于1.5米,并且使变宽过渡段得以建立。

  1. 拓宽路基

严格依据相关设计规范中提出的基本规定开展一些路基拼宽工作,并且使增建路基分离,对新建路基中具有的回弹模量进行保证,使其可以满足相关要求,同时不小于原有公路的设计数值。

如果拼宽内容同原有路基之间具有不均匀沉降并且二者可以有效融合,这时在控制时需采取有效以及科学方式进行。

按照路基设计的相关规范对路基填料进行合理选择,通常在对路基填料的选择上需挑选其同原路基填料所具备的性能比较接近亦或是在拼接上具有优势的材料。

一定要对路床拼接处进行增强补压,使拼接密实性得到提升。

原路基以及拼接路基在拼接时要利用开挖台阶的手段,同时台阶宽度不小于1米;从上到下进行开挖,要保证拼接填充以及开挖是交替实施的。

拼宽陡坡路堤以及高路堤需采取优质性能填料,通过土工将材料合成,使压实度提升,这样可以对差异沉降进行有效控制。

拼接软土路基时要将调查评价中原有道路的稳定性以及沉降量的结果当成依据,同时通过沉降协调的原则处理拼宽路段中的软基。对于两侧拼宽,如果地质发生比较大的变化时就要利用分幅方式处理软基[5]

(四)排水设计

为使改扩建之后的道路可以提升质量就要将路基路面中的排水设计进行优化,详细方法包括:

  1. 同实际情况相结合加宽设计路基,在设计的过程中要始终保证宽度为29厘米,同时要有隔离防护栏,尺寸为0.57米,无法在临时停车区域进行设计,要保证保护坡道约为1.5米宽。

  2. 路基中央的分隔带要同主线的桥梁高度保持一致,使路基断面和主线桥梁在结构上也具有一致性。


参考文献:

[1]李金凤. 高速公路改扩建项目路线及路基路面设计重点浅析[J]. 科学技术创新, 2019(28):130-131.

[2]肖士智. 高速公路改扩建项目路线及路基路面设计重点研究[J]. 信息周刊, 2019, 000(047):P.1-2.

[3]吴文明. 漳浦县城市主干道改扩建新旧路基路面衔接处理工艺[J]. 工程技术研究, 2020(8):P.42-43.