关键词：公路工程；改建升级；公路改建线形设计
中图分类号：U412文献标识码：A
文章编号：1674-114515-0128-02
随着经济的发展,各地原先建设的国、省道已逐渐不适应车辆快速通行、短时到达的目的地的要求,因此,改建现有国道使其符合经济发展要求变得越来越重要。文章以某改建工程为例,就公路升级改建设计中有关问题进行论述,共同行探讨。
一、工程概况
某公路改建工程,改建路线全长11.5km。该路段建设主要采用技术指标为：公路等级：一级路；服务水平：二级；设计车速：80km/h；汽车荷载：公路-Ⅰ级；路面设计标准轴载：双轮组单轴100kN；设计洪水频率：大中小桥涵、路基1/100；路基路面宽度：全线路基采用整体式断面,路面宽24米,路基宽27米。
二、公路改建升级原则
公路改建要遵循“适度超前、因地制宜,保护生态,少占耕地”的原则,避免出现两个极端做法：一是盲目提高标准,完全丢弃老路,另辟新线,造成投资大,环境破坏严重；二是对经济发展预计不足,导致公路改建完后因交通量预计不足路面及早破坏,导致重复投资过大。
三、公路改建设计
公路改建平面线型设计
原有道路因建设标准低,部分路段平、纵面线形较差,不符合新改建公路的标准要求,应根据改建后应达到的公路等级选用合适的技术标准,由于公路原平面线形施工放样均采用老方法,且近年来经过多次维修改建,平面线形已与原设计图纸有所偏差,故必须重新采集有关数据。根据新采集的数据资料充分利用老路,确定路基的加宽侧。
在某段改建工程我们采用了GPS技术,布置了GPS点,进行平面控制。利用全站仪测量公路的平面坐标,及路两侧的地物、地貌的平面坐标,将采集的数据输入计算机,利用有关计算机软件进行线形拟合设计,确定平面线形。进行线形拟合设计时,必须结合地形,考虑构造物的加宽、建筑物的拆迁、占用耕地情况、施工以及社会影响等综合因素,拟合多条线形,进行技术经济比较,合理确定线形。
纵断面设计
新建路面为沥青混凝土路面,综合调查资料及各种因素计算,沥青路面设计厚度取9cm,根据平面线形位置,路线纵断面设计需按以下两种情况考虑：路线中心线在老路中心的,拉坡时主要考虑在原路面上铺筑9cm沥青路面；路线中心线偏移至一侧的,拉坡时主要考虑在原路上铺筑沥青碎石混凝土路拱调整层与9cm沥青路面。
路基设计
1．路基设计主要控制原则。设计应力求充分利用老路资源,合理用地,避免大填大挖。在优选平面线形的基础上选择合理的路基加宽侧,应结合公路沿线的材料分布和地质状况,选择适宜的路基填料,尽量降低公路造价,详细调查沿线的大河及农田灌溉水系,综合考虑路基排水设计、合理设置桥涵位置,达到公路改建后沿线河流畅通、农田灌溉水系完整。沿线路基设计高度应大致与原先相近,不宜大填大挖。我们在勘测过程中详细收集群众意见,需要协议的订立协议,在纵断面设计过程中给予充分考虑,保证了项目顺利开工建设,受到了沿线群众的欢迎。
2．路基设计主要控制点。公路改建升级中,处理好路基裂缝是关键,因为老路路基运行几十年了,沉降早已结束,而新路路基又会产生新的沉降,故新老路基连接处及路基纵向两侧易产生不均匀沉降,所以连接处应特殊处理。在新老路基连接处,先将老路基边坡挖成台阶,并强夯压实,然后填筑开山石料或风华料,分层强夯压实,以减小后期沉降的变形,在路基顶面,填筑砂砾层,这一层既可以起到盲沟的作用,不会破坏原水流通道,又能起到吸收部分变形的作用。
路面设计
该路段原为沥青砼路面。设计前对本工程公路路面状况进行了详细的调查,2002年本路段路面已重新铺筑,大部分路段路面较好,为适应一级路重交通量要求,本次设计对公路路面一并进行补强设计。为预防新老基层结合处裂缝向沥青路面反射,我们采取在新路基层与老路面底基层、基层结合处切台阶,并在基层顶面铺设土工格栅,然后撒封层铺筑沥青面层,根据调查资料计算,路面结构形式如下：
新路部分：
4cm细粒式沥青砼AC-13+5cm中粒式沥青砼AC-20+透层+16cm水泥稳定碎石基层+16cm水泥稳定碎石基层+16CM水泥稳定土底基层。
老路部分：a.两侧加宽路段：4cm细粒式沥青砼AC-13+5cm中粒式沥青砼AC-20+玻璃纤维格栅+黏层。b.一侧加宽路段：4cm细粒式沥青砼AC-13+5cm中粒式沥青砼AC-20+沥青碎石ATB-25+玻璃纤维格栅+黏层。沥青路面设计采用双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性连续体系理论,以路面设计弯沉值作为路面整体强度的设计指标,以弯拉应力作为验算指标,采用电子计算机进行辅助设计；以双轮组单轴轴载100kN为标准轴载,设计交通量按15年预测。
桥涵设计处理
本项目路线沿线主要有冲沟,降雨时流水,不降雨时则无水。另外还有部分排灌水渠,是当地农民的水利设施,灌溉附近的农田。沿线的涵洞就是根据这些水系的分布而布设的。布设原则是尽量不压缩原有河流、沟渠的过水断面,满足河、沟的泄洪要求。为方便施工,加快施工进度,本工程所设涵洞主要有圆管涵和盖板涵两种。石拱涵加宽,以大于原排水断面为原则,墩台身与原涵一致或增大孔径取消墩身,采用圆管涵和盖板涵形式加宽。
四、结语
随着各地经济的发展,在不增加大的资金投入的前提下,老路升级改建能迅速改善当地公路网功能。符合建设节约型社会的要求,根据当地经济发展情况,科学合理地利用老路,并遵循确保环境质量、因地制宜、量力而行的原则,不仅有利于节约国家土地资源,保护生态环境,节约大量的资金,而且还能取得很好的社会效益。
参考文献
中华人民共和国交通部．公路工程技术标准．人民交通出版社,2004．
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