河南省城鄉(xiāng)建筑設計院有限公司 河南鄭州 451460
隨著科技的進步和人民生活水平的日益提高,我國汽車保有量高達2.5 億輛,并呈穩(wěn)步增加的趨勢。在此背景下,交通擁堵、交通環(huán)境差等問題越來突出,原有交通設施及通行能力已無法滿足現(xiàn)今高負荷的道路運行狀態(tài),道路擴建、改造等工程勢在必行。道路改擴建技術具有較大的經(jīng)濟效益和社會效益,并成為各工程局、設計單位研究熱點。
由于受一些因素的影響,在改擴建公路路基路面設計中仍然存在一些問題。具體問題是:
(1)公路的改擴建過程未根據(jù)道路實際交通量進行改建。原有交通道路的擴建多是原有道路無法滿足當前交通量進行的改建,但是,設計人員并未重視實際交通量或對交通量的預估不足,最終導致道路改擴建設計脫離原有擴建要求,公路建成后依舊無法解決相應問題。
(2)新舊路基拼接設計上存在問題。銜接是公路基面改擴建過程中的常見問題,如果處理不當,不僅會導致改建后的公路出現(xiàn)裂縫,還會造成新舊路基沉降,進而整個公路工程質量受到影響。
(3)原有公路路基的利用問題。在當前環(huán)保節(jié)能的大環(huán)境下,如何利用原有公路路基,降低原材料使用,縮短改擴建工期,降低公路路基路面施工成本也是當前設計環(huán)節(jié)面臨的重要問題[1]。
改擴建公路建設、養(yǎng)護等工作是保證和延長工程使用壽命的重要措施,而且良好的養(yǎng)護、管理能夠為車輛行駛的安全性、舒適性加分。公路改擴建前后路基、路面所使用材料、結構要盡量保持一致,以保證路面結構的力學過渡性和穩(wěn)定性。然后,使用適宜的材料進行封層,按照設計方案和計劃處理路基、路面的黏層和透水層,從根本上提升公路改擴建工程總體質量,延長公路改擴建工程路基、路面使用壽命及車輛行駛的安全性。
首先要考慮的是縱坡,由于改擴建后的公路工程的安全等級要高于原有交通道路等級,所以在進行此類設計過程中,應在保證施工改造要求的前提下,重點考慮不增加原有施工量,盡量減少對縱坡的調(diào)整。對于路面半徑和長度都無法滿足要求的豎曲線,則需重新計算路面相關數(shù)據(jù)。需要注意的是要盡量選擇較大豎曲線長度和半徑,使改建后的道路更具安全性。
公路改擴建工程中需要考慮雨水的影響,若路面長期積水,就會對路面造成一定程度的侵蝕,需要對路基、路面的排水功能進行設計優(yōu)化,從而提升公路改擴建工程壽命。適當提升公路路基的寬度,設定隔離帶、防護欄,結合工程實際運營狀況對公路各項參數(shù)進行控制,減少道路兩側設置臨時停車區(qū),對于道路護坡寬度要保證科學、合理,對于道路中央隔離帶、主線橋梁要保證高度始終處于同一水平。對于改擴建路面出現(xiàn)的道路積水問題,要采取有效措施對路基失穩(wěn)區(qū)域的水文地質狀況進行勘察,充分掌握相關數(shù)據(jù)、資料,結合已有建設經(jīng)驗,以及公路邊溝尺寸滲透、蒸發(fā)、儲水等性能,對其進行分析、計算,選擇有效的方式對其進行處理。為避免水分滲入路基侵蝕結構,減少地表水對邊溝的沖刷,可以選擇相應材料對邊溝進行砌筑,并減少邊溝外側長度,以便更好地降低工程量。水埝設計施工中可使用混凝土預制砌塊代替舊公路土質水埝,在路涵結合處設置泄水槽,排除積水條件,緩解積水現(xiàn)象,并根據(jù)實際建設需求,對泄水槽間距進行有效控制,保證路面積水順利排出。為提升公路改擴建工程效果,要參考原公路路面設計經(jīng)驗,根據(jù)現(xiàn)有改擴建公路建設標準針對特殊路段采取獨立設計、施工的方式進行優(yōu)化,以便提升路面排水結構實用性[2]。
在此合同段,路基橫斷面采取設計速度為80km/h 的雙向四車道路基的全幅寬度為25.5m,中間帶寬度為3m。公路路基的設計標高是中央分隔帶兩側的邊緣路面標高,同時,公路路基標高等于設計標高減去路面的實際厚度。在此次設計當中,公路路線縱斷面與橫斷面均按照路基標高進行設計。在用地限界距離路堤邊溝外緣與截水溝外緣部位,保持1m 距離,并以此作為用地界限,在坡腳或者坡頂外部1m 范圍內(nèi),不設置排水溝與截水溝。除此之外,設計人員還要合理選擇超高方式,在道路中央分隔帶位置,要保持水平,兩側行車道分別形成獨立的超高體系,并圍繞中央分隔帶邊緣有效旋轉,保持硬路肩和行車道橫坡一致。同時,在路基超高設計環(huán)節(jié),設計人員還要合理確定超高漸變率,在此公路工程項目之中,外側的行車道超高到內(nèi)側行車道路拱,其超高漸變率不超過1/200,如果超高過渡段設置在回旋線某個區(qū)段范圍之內(nèi),則超高過渡段總線漸變率不宜超過1/330。如果路堤外部的水位發(fā)生明顯變化,堤防內(nèi)部的水能夠自由滲出,不會對邊坡穩(wěn)定性產(chǎn)生較大影響。重黏土與浸水之后的巖石,或者風化石塊,均不宜用來作為路堤填土。在路基邊坡位置,需要采用M7.5 漿砌片石進行有效防護。在陡峭路堤設計環(huán)節(jié),設計人員需要根據(jù)地區(qū)的地形地貌,以及具體的地質條件,全面考慮邊坡的高度,有針對性地進行設計。如果地面橫坡的高度比較陡,陡于1:5 時,在路堤基底部位需要進行有效開挖,開挖成臺階狀,寬度不宜小于2m,同時,還需要設置小于4%的向內(nèi)傾斜橫坡[3]。
近年來,隨著經(jīng)濟的發(fā)展,交通運輸?shù)然ㄐ袠I(yè)的發(fā)展越來越快,城市道路的改擴建必將是未來幾年發(fā)展的熱點話題。新老路基路面的連接處理、已建道路的罩面是道路改擴建設計中關鍵難點,將會直接影響道路的使用年限及運營安全。