公路工程中改扩建公路路线以及路面路基设计

王亮

摘要：随着高速交通流量的日益增长及部分路段高峰时段通行能力趋于饱和，高速公路改扩建项目逐渐增多。部分早期建设的高速公路，特别是部分四车道高速公路，呈现出交通量饱和、运输能力十分紧张的状况，道路通行能力和服务水平降低、安全事故逐渐增多，已不能很好地适应经济社会发展和城乡建设的需求，高速公路改扩建已成为我国交通基础设施建设中的一项重要而紧迫的任务。目前，越来越多的公路为满足通行要求面临改扩建问题，为使改扩建后的公路更好地满足出行要求，前期必须对路线设计引起足够重视，本文结合以往相关工作经验，明确改扩建公路路线设计中需要注意的各项要点。

关键词：公路工程；改扩建公路路线；路面路基设计

引言

随着汽车拥有量的增加，交通量的快速增长，早期建成的高速公路不同程度地出现了通行能力不足或服务水平下降等现象，甚至造成交通堵塞，而人们对美好出行的向往与通行能力与服务水平不足之间的矛盾，促进了高速公路改扩建项目的增多。

1公路工程中改扩建公路路线以及路面路基设计原则

公路工程中改扩建公路路线以及路面路基设计原则主要涉及以下方面具体内容：（1）在绕行距离相对较长、技术标准相对较低、与所在地区发展规划有很大矛盾、容易发生交通事故、受其他大型构造物直接影响的路段中，有必要对改建和新建两个方案进行深入对比，选择适宜的方案。（2）以项目的具体布局形式为参考，结合对旧路实施的全面调查结果和统计分析数据，依照充分利用当前工程这一原则，灵活选用不同的技术指标，保证路线综合设计质量。（3）开展改扩建时，要加强安全性分析及评价，并根据结果制定一些针对性的措施，以确保施工安全。（4）在隧道路段中，通常进行局部分离扩建；在有大型构造物分布的路段，具体的扩建方案主要与大型构造物所用扩建方式有关，需通过多方案比选确定最终方案；扩建完成后的各项技术指标都应与现行规范及标准提出的要求完全相符。

2公路工程中改扩建公路路线以及路面路基设计

2.1填挖界面整理

（1）路基填筑施工前，要注意对路基填挖界面的处理工作，对原公路坡面应进行有效整理，将折线、弯曲面等问题进行解决，并在原坡面设置1/20的仰角，以便于进行填料的垂直碾压，消除碾压施工的盲区。（2）原公路路基处理完成后，要对新旧路基两侧搭接的位置设置台阶，实现新旧路基的良好结合，台阶的宽度应大于2m，台阶坡度设置为内倾4%，路基顶部的搭接采用全断面搭接法，对原路基顶面高程进行测量，并与新路基设计高程相比，对原路基顶面高程高的位置，将旧路路基顶面0.2m的高度进行挖除，再进行搭接，对原路基顶面低的位置，进行填筑处理即可。（3）路基顶面挖除0.2m后，本次施工再向下超挖了0.3m的高度，然后采用25kJ冲击压路机对填筑后的路基进行冲击碾压，采用掺杂3%石灰的路基土进行回填，主要目的是增加原公路路基的强度，为保证新路基填筑施工的质量，在原路基石灰土填筑完成后，使路基压实度达到90%以上，方可进行新路基施工。（4）在路基碾压过程中，针对冲击压路机无法碾压的盲区，采用小型的夯实机械进行强夯施工，强夯施工的高度应大于2m，每个夯击位置至少进行3次以上的夯击，每次夯击能应大于1000kN，夯击结束后，施工单位需要对原路基进行整形和补料，并对路基沉降值及压实度进行检测。

2.2交通组织交通流模型的快速建立

通过研究最终确定了的交通流模型生成总体流程，其中全线分段、互通中生成节点与段落、互通内路径搜索等部分为流程中的重点部分。１）全线分段。对于全项目，首先需要分为互通段落与非互通段落２个部分。需要说明的是，对于一般路段需要提取横断面数据并解析出车道参数，即可生成对应的交通流信息。２）互通内部节点与段落生成。互通段落相对比较复杂，首先需要确定互通中的节点，包括分流点、合流点及顺接点，之后读取节点与节点之间的段落信息，包括设计线与起终点桩号。以某落地互通为例。　３）计算行车路径经过的段落。将连接起始节点及终止节点的路段填入对应的位置.最后，计算出每个段落中的交通流信息，依照上一步中搜索得到的路径进行合并，得到整个互通的交通流信息。最后连接互通与一般路段的交通流信息，得到最终成果。之后将最终的交通流信息导入到后续的４Ｄ展示平台中形成行车流模型。

2.3土质路基拼接

（1）在低填方路段，土质路基的拼接施工方法如下：采用削坡的方法对原路基边坡加以处理，并将地表上的植被清除干净，随后开挖宽2.0m、高1.2m的台阶。为避免路基不均匀沉降的情况发生，要对开挖的基底有效压实，保证压实度达到相关规范的标准要求，确认达标后，在上路床地面加铺土工格栅。（2）填方高度在4.0m以下的路段，可采取如下方法拼接土质路基：清理原路基边坡的坡面，按照从下向上的顺序开挖台阶。要保证位于最底部的台阶宽度超过上部台阶，开挖与填筑交替进行。为确保路基结构的整体稳定性，先施工基底台阶，确认稳固后，在其上铺设土工格室，用土工格栅加固基底。（3）填方高度超过4.0m的路段，土质路基的拼接方法基本与4.0m以内的路段相同。经处理后，可在边坡处增设土工格栅，以此来达到加固的效果，避免边坡失稳。

2.4桥梁临时拼接

1)扩建桥侧预制梁吊装完成后复测梁顶标高，确保新旧梁板可以顺利拼接。2)按照图纸要求在扩建桥一定宽度范围内进行整体化层浇筑，做好标高控制。由于需利用该整体化层作为临时路面通行营运车辆，其表面的平整度及构造深度应满足临时通行的需要。3)凿除旧梁上波形梁护栏或混凝土护栏，按照图纸要求凿除旧桥侧一定宽度范围内桥面铺装和整体化层，保留旧桥整体化层钢筋。4)在临时拼接带范围浇筑C40混凝土，并控制好高程差的过渡。临时拼接带混凝土表面的平整度及构造深度也需满足《公路水泥混凝土路面施工技术细则》(JTG/TF30—2014)的相关要求。严禁车轮直接压到临时拼接带挑臂段范围内。5)交通转换后，加强临时拼接带位置的观测，若出现问题需及时反馈，确保安全。

结语

路基是公路传递和承受荷载的主体结构，其在循环荷载、自然环境的作用下性能劣化，是造成路面损坏的主要原因。因此，优化路基标准横断面、中央分隔带方案、防护形式、路基处理，对提高改扩建后的高速公路使用性能，延长改扩建后高速公路使用寿命具有重要意义。既有高速公路的改扩建工程施工难度高于新建高速公路工程，既要考虑降低对现有交通的影响，又要协调新路与旧路的衔接，避免新老路基的不均匀沉降等问题。要本着减少工程量、不新增占地、降低施工难度、缩短工期的原则，对路基现状进行调查，确定现有路基底基层可利用，从路基标准横断面选取、中央分隔带设计、路基处理及衔接、排水系统设计等各个方面进行比选研究，确定了最适宜本项目的路基设计方案。

参考文献

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［3］杜逸芸．基于机器学习的高速公路路网交通量预测研究［D］．西安:长安大学，2018．

［4］刘建蓓．山区运营高速公路安全性评价方法研究［D］．西安:长安大学，2013．