改扩建公路路基路面设计.doc

浅析改扩建公路路基路面设计摘要：本文分析了改扩建公路线形设计、路基的加宽拼接和旧路面的利用等几个方面存在的一些问题，提出了相应的对策。关键词：改扩建公路；路基路面；设计abstract: this paper analyzes the existing problems of the extension highway alignment design, roadbed broaden splicing and old pavement using several aspects, and puts forward the corresponding countermeasures.key words: extension of highway ;sub grade and pavement; design中图分类号：u213.1文献标识码：a文章编号：2095-2104（2012）随着经济的发展、交通量的增加以及社会发展的需要，公路（尤其是高速公路）的改扩建乃当务之急，但是目前由于技术的不成熟和经验的匮乏，在改扩建的设计上难免会有一些问题。本文从改扩建公路线形设计、路基的加宽拼接和旧路面的利用等几个方面说明改扩建公路设计上存在的一些问题，并本着充分利用旧路的原则，对相关问题给出了相应的对策。但由于问题的复杂多变性，今后我们对此应多进行一些研究，提高相关方面的技术水平，解决改扩建工程当中的一些问题。1 对线形的考虑公路改扩建的主要目的就是为了提高道路等级和服务水平。随着道路等级的提高，原有道路的一些线形指标已不能满足扩建后道路等级的需要，需要对其进行重新设计。改扩建公路线形的设计主要体现在平面线形和纵断面线形的设计。1.1 平面线形的设计道路平面线形的设计主要体现在直线和平曲线上。1.1.1 直线的设计直线是平面线形要素之一，在道路设计中使用较多。对于改扩建公路，如果旧路的直线段长度满足改扩建后的技术要求，则直线段不需进行修改设计，只需将圆曲线部分按照改扩建后的技术标准进行设计。如果直线段长度不满足改扩建后的技术要求，对于同向曲线，可以按照改扩建后的技术标准将相邻的两个交点用基本型曲线合并成一个交点，或者用凸形、卵形、复合形、c 形曲线连接；对于反向曲线，可以扩大圆曲线半径，用 s 形曲线进行连接，以满足改扩建后的技术要求。1.1.2 平曲线的设计平曲线是平面线形的重要组成之一，平曲线设计的好坏对整个道路的行车安全起着至关重要的作用。在改扩建道路中，如果原有道路的圆曲线半径和回旋线的长度能够满足改扩建后的技术要求，我们本着尽可能利用旧路的原则，不改变旧路的曲线半径和回旋线长度。1.2 纵断面线形的设计纵断面线形设计就是纵坡和竖曲线的设计。1.2.1纵坡的设计由于道路等级和技术指标的提高，旧路纵坡的一些技术指标就可能达不到新的技术指标。对于不满足新技术指标的纵坡必须予以调整。对于纵坡坡度和坡长，在满足技术要求和不太增加工程量的前提下，尽可能的减小纵坡坡度，同时应满足最大、最小坡长的要求。1.2.2 竖曲线的设计对于改扩建后，长度和半径不满足技术要求的竖曲线，必须进行重新设计。在进行竖曲线设计时，应综合考虑对坡度和坡长的影响。在各项指标均满足技术标准的前提下，尽可能的采用较大的竖曲线半径和长度，以利于行车的安全。2 路基的加宽拼接在改扩建工程中，路基的加宽拼接是一个难题，路基加宽拼接的是否成功是整个改扩建工程成败的关键。2.1 路基加宽方式的选择改扩建公路路基加宽的方式主要有单侧加宽和双侧加宽两种，如图1 和图 2 所示。两种加宽方式各有自己的优缺点，在设计时应根据具体情况灵活选择。2.2 路基的加宽拼接改扩建公路存在的最大问题就是新旧路基的加宽拼接，处理稍有不当，就可能会导致由于新旧路基的不均匀沉降而产生纵向裂缝。为了减小新旧路基的沉降差，保证拼接的成功，可以从一些几个方面考虑。2.2.1 对新建路基地基的处理老路基在自重应力及行车荷载的作用下，地基的固结沉降基本完成，而新建路基则存在着较大的施工沉降和工后沉降。如果不对新建路基地基进行处理，新老路基必然会有很大的沉降差，从而会导致新老路基拼接的失败。常见的处理的方法有：强夯法、置换法、排水固结法等。对于地下水丰富的区域，还需铺设一层透水性材料。基地的压实也必须满足施工规范的要求，从而保证工后沉降，减小新老路基的沉降差。2.2.2 对开挖台阶的处理为了加强新老路基的联接，促进新老路基之间的协调变形，在拼接时应将老路基边坡开挖成台阶状。在台阶开挖过程中，为了满足摊铺及压实等施工的需要，台阶宽度一般不小于2.0m，如果受到特殊条件的限制，台阶宽度也不得小于1.0m，并且应开挖成内倾斜坡。灌砂法,灌砂法是路基路面压实质量检测的标准方法,但是这种方法不适用于那些具有填石路堤的路基路面的压实质量的测量,这一方法的基本原理就是选用相应规格要求的均匀砂,并将其按一定高度以自由落体的形式下落到测试的洞里,结合单位重不变的原理以及集料的含水量等数据来进行路基路面压实质量的检测。因换填砂路基有其特殊的一面，施工方法、检测方法也与普通路基略有不同，根据我们实践总结，笔者认为施工检测中应注意下列问题： a.用振动压路机辅助压实时，应根据实际情况选定压路机吨位（一般以轻型为好），确定碾压遍数，以防止换填砂过分碾压，产生砂土液化，影响压实效果。b.可采用多种方法确定dmax以作比较，尽量获得较为准确的dmax值，以控制路基压实度质量。最佳方法为锤击与振动联合使用测定。c.注意振动锤击法与振动台法的适用范围。一般来讲，锤击法较适用于略具粘性砂土；振动台法较适用于纯砂，两者应区别对待，选择最佳方法，尽量减少试验误差。如图 3 所示。图3 新老路基的拼接2.2.3 施工的控制在新旧路基拼接施工中，为了加速新建路基的沉降，减变形，施工时采用冲击碾压或强夯法，提高新建路基1%2%的压实度，并采用分层铺料，分层碾压的方法。3 旧路面的利用改扩建公路的基本原则就是尽可能利用原有道路，而路面是整个道路工程中造价最高的，在一些搞等级公路中，路面的造价有可能达到70%。因此如果能对旧路面加以利用，能在很大程度上降低工程造价。3.1 旧路面全部利用对于改扩建公路，如果某路段的路面结构完整，强度和稳定性均满足技术标准，那么原路面就可以全部加以利用，只需考虑新旧路面之间的拼接问题。新旧路面拼接时，需将原路面的各结构层铣刨成台阶状，并铺设土工格栅等材料，以加强新旧路面之间的连接，防止出面纵向裂缝。3.2 旧路面补强利用如果旧路面的结构完整，强度也满足，只有一些小的路面病害，那么原路面就可以只在有病害的地方进行补强，进而加以利用。补强时，应尽量采用原路面的结构形式，然后再对路面进行加宽设计。3.3 旧路面全部废弃对于一些旧路面，由于长期的行车荷载作用以及自然因素的影响，路面结构已经破坏，出现很多病害，强度也不能满足行车荷载的需求，这时旧路面就要予以废弃，按照预测的交通量对路面进行重新设计。4 结束语针对我国当前的交通状况和道路的服务水平，急需对道路进行改扩建。但是由于当前技术的不成熟和经验的匮乏，在改扩建的设计中存在着一些问题。为了改善现有的交通状况，提高道路等级和服务水平并减少交通事故，急需对原有道路进行改扩建。公路改扩建的基本原则是尽可能的利用旧路，但在利用旧路的过程中，由于技术的不成熟和经验的匮乏，在路基路面的设计上难免会存在一些问题，对这些问题的分析研究