道路拓宽改造路基路面设计研讨
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J
IAN SHEYAN JIU
规划设计
道路拓宽改造路基路面设计研讨Dao lu tuo kuan gai zao lu ji lu mian she ji yan tao
王芳
本文针对道路拓宽改造路基路面设计进行研讨,介绍
了道路拓宽改造的特点,探讨了路基路面的设计原理,并
针对具体的设计过程进行了相应的阐述,希望能够为广大
道路设计工作人员起到一定的参考作用。
随着社会经济的快速发展,人们的生活水平也得到了
明显的提升,我国汽车保有量快速增多,道路所需要承受
的交通压力也在不断扩大。部分道路拓宽改造项目的实施
势在必行。道路拓宽改造实施过程中,如何解决新旧路面
的衔接问题、路面不均匀沉降等问题,是道路拓宽改造路
基路面设计的关键技术。
一、工程概况在道路拓宽改造工程当中,道路路基路面设计工作是
十分重要的一项内容,一旦在设计工作中出现问题,将会
对整体工程的施工水平产生影响。因此,相关设计单位的
研究人员需要进一步加大对道路路基路面的设计研究工
作,从而完善设计流程,明确设计理念。
本文针对某市公路拓宽改造工程进行分析,旧路为
三级公路,其路基宽度为7.5m,水泥路面宽度为6m,
设计时速40km/h。目标将改造成二级公路,路基宽度
12m,路面宽10.5m,设计时速60km/h,沥青砼路面。
项目位于平原区,旧路线型指标较好,略微调整,能
到满足二级公路标准。沿线地形平坦,地势开阔,局部地
区地形有所起伏。沿线所经过的地层岩性较复杂,按其成
因和时代分类主要有:粉土、粉质黏土 ,粉细砂及中、粗沙,
呈互层或透镜体状,局部夹有淤泥质粉质黏土。
旧路存在的主要问题:原有宽度无法满足使用需求;
由于该道路路面常年超负荷工作,排水系统的运行也不够
顺畅,进而出现了断板、纵向裂缝等多种病害问题。因此,
需要对该公路急需进行拓宽改造,路面升级处理。
二、道路拓宽改造工程的设计原则1.掌握原有路面的情况
在对路基路面进行设计时,需要充分调查原有的路面
情况,并针对路面的设计资料进行有效地收集。在调查路
面现状时,需要对曾经出现过的病害类型进行记录,全面
地开展取样分析工作,从而找出路面出现相关问题的原因,
并对原有材料是否能够进行使用做出准确的判断。在开展
设计工作时,设计人员需要坚持可持续利用原则,尽最大可能利用旧路,将既有路面调平,处理病害后作为新路路
基使用,这样不仅能够有效的节约使用成本,而且还能够
进一步确保新路路基路面有足够的强度和稳定性。
在对公路进行拓宽改造设计时,新旧道路之间的衔接
是重要环节之一。除此之外,由于项目地段的地基基础条
件相对较弱,若没有处理好路床,进而导致在具体的工程
施工中出现了纵向裂缝以及相关的滑移问题,使路基出现
相应的变形和失稳等情况。
2.保证拓宽路基路面有足够的强度和稳定性
在对路基路面进行设计和改造时,需要结合路面的实
际结构情况采取具有针对性的对策。例如,如果原有路面
的结构相对比较完整,那么可以结合新建路面的具体结构
要求来有效的对路基进行补强设计,而如果路面的宽度相
对不足,则可以按照新建路面的处理方式对其加宽部位进
行处理,并要控制路面的施工质量,以此来进一步提升其
强度和稳定性,从而更好地保证车辆出行安全。
三、道路拓宽改造路基设计根据该公路目前现状,在对其进行拓宽改造时,主要
采用一侧加宽的方式,新建路面与原路面需要保持相同的
强度和稳定性。
1.路基及路面排水设计
路基及路面排水是道路拓宽改造路基路面设计质量的
保证。在对本道路的路线进行设计时,需要加大对路基设
计方案的重视程度,对其设计高度进行合理的选择,同时
还要充分考虑其横断面型式和边坡坡率,从而有效地提升
路基的强度和稳定性。而该道路的路基宽度为12m,其
中土路肩为0.75m,硬路肩为1.5m,行车道两侧共7.5m。
(1)路基边坡
道路路基填筑高度小于8m,边坡的坡率为1:1.5,
而当其填筑高度大于8m时,边坡坡率为1:1.75;挖方边
坡坡率采用1:0.75,边坡高度大于8m时设置2m的平台,
边坡分级原则上为8m,设置碎落台,其宽度为1m。
(2)重视路基路面的综合排水设计
在对道路的排水系统进行设计时,设计人员需要按照
防水和排水相结合的方式。在填筑土路肩下部位置时,需
要使用具有良好透水性的粒料。如果是超高路段外侧的路
肩下部位置,可以使用土体进行填筑。而超高外侧路肩如
果位于挖方路段,需要使用具有良好密水性的材料来进行
规划设计
95填筑工作。在高填方路段,边坡容易受到冲刷,适合采用
路肩沟和急流槽相结合的方式来有效的进行排水。设计人
员需要根据实际情况,对路基外侧的路表水进行收集,并
排入排水沟。
2.路基基底设计及施工注意事项
(1)路基基底设计
填方路段(非低填浅挖路段),对上路床30cm范围
采用4%水泥土回填,下路床50cm范围内采用路基填料
回填。
挖方路段:一般挖方路段上路床30cm采用4%水泥
土回填,下路床50cm进行翻挖回填。
为了减少工程用地,降低工程造价,设计中尽可能考
虑了利用旧路路基。对于路基横向衔接过渡,开挖台阶并
铺设土工格栅。路基拼接应先对边坡清表30cm,再进行
挖台阶处理,台阶宽度不小于2.0m,以4%坡率向内倾斜,
对加宽侧原地面清表后采用重锤夯实,夯击能600KN.m,
此外根据路基填高,在新旧路交界处上路床底铺设一层土
工格栅。路基压实标准与压实度及填料强度要求。
(2)施工注意事项
由于本项目为旧路改建工程,需对全线既有路基加宽,
存在着大量的路基横向衔接过渡段。根据以往旧路改建项
目经验总结,旧路拼接部位施工质量对改建项目质量控制
的关键点,存在不易压实和工后沉降等现象,是路面开裂
破损的诱发区域。因此,对该部分的处理,增加了开挖台
阶设计方案。
3.拓宽路面设计
(1)旧路部分路面结构设计
加铺罩面路段的路面结构形式为4cm细粒式改性
沥青混凝土 (AC-13)+5cm中粒式改性沥青混凝土以及
(AC-16)+自黏式玻纤格栅II~2cm沥青砂调平层。在对
混凝土路面加铺沥青混凝土层进行设计时,需要做好对原
有混凝土板的设计工作,具体内容包括以下几个方面。首
先,设计人员需要对纵横向裂缝的处理进行分析,并明确
修补板角、处治脱空板和破碎板以及接缝修补等相关施工
步骤。原有水泥混凝土路面由于经过了长期的使用,因此
在其土板上也出现了许多的破损问题,例如断板、错台等。
对此,设计人员需要在对混凝土面层加铺进行设计时,要
做好相关的调查工作,并制定出具体的设计方案。
(2)拓宽部分路面结构设计
路面结构形式为4cm细粒式改性沥青混凝土 (AC-
13)+5cm中粒式改性沥青混凝土以及(AC-16)+ 20cm水泥稳定碎石基层+ 20cm水泥稳定碎石底基层。
(3)路面施工注意事项
①沥青混凝土面层施工
在摊铺面层前应清除基层表面的浮尘,路面面层尽量
连续摊铺,以减少污染。
应严格控制沥青混合料的拌和、摊铺、碾压的温度。
混合料碾压时,压路机应紧跟摊铺机,碾压长度应根据试
验段结果和摊铺厚度以及现场温度和风速等因素来确定。
复压宜采用重型轮胎压路机进行碾压,其总质量不应小于
25吨,气压力不小于0.55MPa。沥青混合料压实质量评估,
应采用压实度和空隙率双控指标,路面各层实测空隙率不
得超过7%,空隙率计算所需的最大理论密度以每天实测
为准,测试按照“沥青路面混合料最大相对密度试验(真
空法)”进行。沥青混合料压实度的检验,以实测芯样为准。
②粘层施工
沥青面层间喷洒粘层油,粘层油的用量应根据下面层
的类型通过试洒确定,粘层油的质量应符合规范要求。粘
层施工前应将路面清扫干净,雨天严禁施工。气温低于
10℃情况下不应进行粘层施工。粘层油宜采用沥青洒布
车喷洒,并选择适宜的喷嘴、洒布速度和洒布量保持一致。
粘层油宜在当天洒布,待乳化沥青破乳、水分蒸发完成后,
紧跟铺筑沥青层,确保粘层不受污染。
③基层、底基层施工
基层与底基层所用水稳碎石均采用集中厂拌,摊铺机
摊铺,挂线施工。底基层施工前应首先检查路床压实度、
宽度与横坡,凡不符合设计要求的路段,必须采取处理措
施,使之达到规范标准。应逐个断面检查下承层的标高是
否符合设计要求。基层、底基层分层施工时,顶面应采取
一定措施,使得表面粗糙,以保证与上层结构的联结。基
层、底基层施工完毕,应立即养生,养生期不得少于7天。
养生期间,除洒水车外,禁止一切车辆通行,施工车辆应
从施工便道进出工点。
四、结语综上所述,道路拓宽改造路基路面设计关键技术在于
对旧路的调查与评定、旧路病害的处理、拓宽部分路基基
底处理、路基路面排水系统完善、适当提高拓宽部分路基
压实度最大限度减少不均匀沉降。设计环节进行有效的把
控,保证设计质量。
(作者单位:山西诚达公路勘察设计有限公司)填挖类型路面底面计起深度范围(cm)压实度(%)
主干路、一级公路其他公路
路床上0-30≥ 95≥ 93下30-80≥ 95≥ 93
路堤上80-150≥ 93≥ 93下150以上≥ 90≥ 90零填及路堑路床0-30≥ 95≥ 93
表1 道路拓宽改造路基基底压实度要求