公路工程舊路改造路基拓寬設(shè)計關(guān)鍵點

在當今社會，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市化進程的加速，公路交通量不斷增加，對道路使用性能提出了更高要求。同時原有公路設(shè)施的老化問題也日益凸顯，迫切需要進行改造升級。甘肅某地一段約50公里長的雙向兩車道公路，作為當?shù)刂匾慕煌ǜ删€，其改造升級工作備受關(guān)注。為了順應(yīng)時代發(fā)展趨勢，提升道路使用性能，本項目旨在通過路基拓寬設(shè)計，提高道路安全標準、增加通行能力、改善行車條件。本文將深入探討路基拓寬設(shè)計的關(guān)鍵點，為類似項目提供有益參考。

一、項目背景

（一）項目起因

甘肅某地一段約50公里長的雙向兩車道公路，建成于2000年，是連接該地區(qū)多個重要經(jīng)濟區(qū)和居民區(qū)的交通大動脈。隨著地區(qū)經(jīng)濟的快速增長和城市化進程的加快，該公路日均交通量已由建成初期的5,000輛增加至2020年的近30,000輛，遠超其設(shè)計流量。長期高負荷的運轉(zhuǎn)，加之公路自身老化，導(dǎo)致路面多處出現(xiàn)裂縫、沉降、車轍等損害，路基穩(wěn)定性也受到了影響。同時，原有的排水系統(tǒng)已不能有效應(yīng)對強降水事件，多次導(dǎo)致路面積水，影響行車安全。為了解決這些問題，提升道路整體運行效率和安全性，當?shù)卣疀Q定啟動對該公路的舊路改造與路基拓寬項目。項目啟動的初衷在于適應(yīng)交通量增長的需求，提升公路安全標準，確保交通安全，同時改善行車條件，為區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展提供有力的交通支持。

（二）項目規(guī)模與范圍

該項目自2021年1月正式啟動，預(yù)計總工期為3年，計劃于2024年1月全面完成。改造路段全長約50公里，計劃由原有的雙向兩車道拓寬為雙向四車道，以顯著提升通行能力。此外，項目還包括對現(xiàn)有路面結(jié)構(gòu)的翻新、排水系統(tǒng)的升級改造、線路線形的優(yōu)化調(diào)整，以及增設(shè)現(xiàn)代化交通安全設(shè)施等。項目的實施，將直接提升該交通干線的運行效率和安全標準，預(yù)計改造完成后，道路設(shè)計流量將提升至每日60000輛，顯著緩解區(qū)域交通壓力，減少交通事故發(fā)生率，提升行車安全性。

（三）項目重要性

該公路改造項目對推動甘肅地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展、確保交通流暢、提升居民生活質(zhì)量具有重要意義。一是通過增加道路通行能力，可有效緩解交通擁堵，減少因交通延誤帶來的經(jīng)濟損失。二是改造升級后的公路將更好地服務(wù)于地區(qū)產(chǎn)業(yè)布局，為重點產(chǎn)業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供交通支撐。同時改善的道路條件也將提高行車安全性和舒適性，縮短出行時間，增強人民生活的幸福感。此外，該項目還將促進區(qū)域間的交流合作，加強城鎮(zhèn)間的聯(lián)系，有助于推動區(qū)域一體化發(fā)展，對提升甘肅地區(qū)的整體競爭力和影響力具有長遠意義。

二、設(shè)計前期準備

（一）現(xiàn)有路況評估

在設(shè)計工作啟動前，對現(xiàn)有公路進行了全面的路況評估。評估工作包括利用高科技檢測設(shè)備如無人機航拍、地面穿透雷達（GPR）技術(shù)以及激光平整度測量儀，對公路的路面狀況進行了詳細掃描和檢測。通過這些技術(shù)手段，成功識別了路面的裂縫、沉降、車轍等損害情況，并利用地理信息系統(tǒng)（GIS）對損害數(shù)據(jù)進行了系統(tǒng)分析。針對路基穩(wěn)定性問題，采取了現(xiàn)場載荷測試和歷史數(shù)據(jù)分析相結(jié)合的方法進行評估。同時，對現(xiàn)有排水系統(tǒng)的工作效率進行了評估，包括對排水溝、管道堵塞情況及排水能力的檢查。交通流量的數(shù)據(jù)則通過在路段關(guān)鍵節(jié)點安裝車輛計數(shù)器，結(jié)合交通監(jiān)控攝像頭數(shù)據(jù)，進行了為期半年的收集與分析。評估結(jié)果為后續(xù)的設(shè)計工作提供了科學(xué)依據(jù)，確保改造方案的針對性和有效性。例如，針對評估中發(fā)現(xiàn)的路基不均勻沉降問題，設(shè)計中特別強調(diào)了新舊路基結(jié)合部的加固處理。

（二）地質(zhì)勘察

地質(zhì)勘察作為確保路基拓寬設(shè)計科學(xué)合理的基礎(chǔ)，本項目采用了包括鉆探、取樣、現(xiàn)場測試以及地球物理勘探等方法，對沿線土壤類型、地下水位、地層結(jié)構(gòu)、冰凍深度等進行了深入分析。勘察工作覆蓋了整個項目路段，共完成了超過100個鉆孔，深度達20米，確保了勘察數(shù)據(jù)的充分性和代表性?？辈旖Y(jié)果揭示了沿線地質(zhì)條件的多樣性和復(fù)雜性，如部分區(qū)段存在的軟土層、地下水位較高等問題，這些都對路基拓寬的設(shè)計與施工提出了挑戰(zhàn)。針對軟土層和地下水位高的區(qū)段，設(shè)計中采用了地基加固和排水優(yōu)化措施，以確保路基的穩(wěn)定性和耐久性。

（三）設(shè)計原則與目標

本項目設(shè)計遵循安全性、經(jīng)濟性、可持續(xù)性、適應(yīng)性和創(chuàng)新性原則，旨在實現(xiàn)以下目標：

1.提升道路通行能力：通過拓寬路基和增設(shè)車道，滿足預(yù)測交通量的增長需求，設(shè)計流量提升至每日60,000輛。

2.確保交通安全：優(yōu)化線路線形，改善行車視距，增設(shè)防撞護欄、交通標志和照明設(shè)施，減少交通事故發(fā)生率。

3.改善行車條件：更新路面結(jié)構(gòu)，采用高性能鋪裝材料，優(yōu)化排水系統(tǒng)，提供更加平穩(wěn)和安全的行車體驗。

4.促進環(huán)境保護：在設(shè)計和施工中采取有效措施，如設(shè)置生態(tài)排水溝、透水路面材料等，減少對沿線生態(tài)環(huán)境的干擾。

5.實現(xiàn)經(jīng)濟效益：在保證工程質(zhì)量的前提下，通過科學(xué)管理、技術(shù)創(chuàng)新，合理控制

三、路基拓寬設(shè)計關(guān)鍵點

（一）保持新舊路基均勻沉降

在甘肅這一氣候干燥且晝夜溫差顯著的地區(qū)，路基的穩(wěn)定性深受溫度應(yīng)力的影響。舊路基在長期承載過程中，局部強度衰減與沉降差異問題日益顯著，對道路整體性能構(gòu)成威脅。為應(yīng)對此挑戰(zhàn)，需采取精準加固措施。砂樁加固技術(shù)在此展現(xiàn)出獨特優(yōu)勢。該技術(shù)依據(jù)地質(zhì)條件靈活調(diào)整砂樁直徑與間距，利用砂樁的排水固結(jié)作用，加速軟土中孔隙水的排出，顯著提升舊路基強度。對于濕度稍高區(qū)域，石灰樁技術(shù)則通過生石灰的吸水膨脹及離子交換反應(yīng)，有效改善土體物理力學(xué)性質(zhì)，增強路基穩(wěn)定性。此外，動態(tài)壓實技術(shù)適用于較厚松散土層，通過精確控制夯擊能與夯點間距，使深層土體達到密實狀態(tài)，減少新舊路基因材料、壓實度差異產(chǎn)生的沉降差，確保路面均勻沉降，避免裂縫、錯臺等病害，保障行車安全與舒適。

（二）路基填料選擇與優(yōu)化

優(yōu)先選用良好級配砂礫或碎石作為填料，因其內(nèi)摩擦角大、透水性強，能有效抵御季節(jié)性降水對路基的軟化作用，且顆粒間相互嵌擠，承載能力強，滿足重載交通需求。然而，在缺乏優(yōu)質(zhì)填料區(qū)域，土壤改良成為關(guān)鍵。物理改良法通過摻入粗砂調(diào)整土壤級配，改善物理性質(zhì)；化學(xué)改良法則針對粘性土，控制水泥摻量，利用水化反應(yīng)形成凝膠體填充土顆?？紫叮嵘馏w強度與水穩(wěn)性。這些改良措施確保路基在甘肅復(fù)雜氣候條件下長期保持穩(wěn)定性能，有效承受車輛荷載，延長道路使用壽命。

（三）路基坡度設(shè)置

合理設(shè)置路基坡度對于提高排水性能至關(guān)重要。填方路基的邊坡坡度應(yīng)根據(jù)填料性質(zhì)和高度來確定，以確保邊坡的穩(wěn)定性。挖方路基的邊坡坡度則需根據(jù)土質(zhì)或石質(zhì)特性進行相應(yīng)調(diào)整。還有在路基表面設(shè)置適當?shù)臋M坡，可以促使雨水迅速流向兩側(cè)，減少積水對路基的滲透和軟化作用。同時每隔一定距離設(shè)置縱坡，確保雨水在縱向方向上也能順利排出。這些措施共同構(gòu)成了一個完善的排水系統(tǒng)，有效提升了路基在暴雨季節(jié)的穩(wěn)定性，為路面提供了可靠的支撐。

（四）路面結(jié)構(gòu)設(shè)計

拓寬部分應(yīng)采用與原有路面相兼容的材料和技術(shù)，以確保整體性能的一致性。例如，當原路面為瀝青混凝土?xí)r，拓寬部分應(yīng)選用具有相同針入度、軟化點的瀝青以及相近級配的集料，從而使新舊路面的熱脹冷縮性能相匹配，減少因溫度變化而產(chǎn)生的裂縫。新舊路面的結(jié)合部是路面結(jié)構(gòu)中的薄弱環(huán)節(jié)，易受溫度應(yīng)力的影響而出現(xiàn)破壞。因此在施工過程中，應(yīng)對舊路面進行銑刨拉毛處理，并涂刷粘層油以增強粘結(jié)力。同時鋪設(shè)土工格柵可以顯著提高結(jié)合部的抗拉強度，防止反射裂縫的產(chǎn)生。這些措施共同提升了路面在甘肅特殊氣候條件下的耐久性與行車舒適性，為道路的長期穩(wěn)定運行提供了有力保障。

（五）排水系統(tǒng)優(yōu)化

在甘肅地區(qū)，夏季降水集中且強度大，對道路排水系統(tǒng)提出了嚴峻挑戰(zhàn)。為了確保道路在極端天氣條件下的穩(wěn)定性和安全性，重新設(shè)計路邊溝渠和排水溝顯得尤為重要。設(shè)計過程中，需緊密結(jié)合當?shù)亟涤陱姸?、匯水面積等關(guān)鍵參數(shù)，進行科學(xué)合理的規(guī)劃。具體而言，以重現(xiàn)期5年一遇的暴雨強度為計算依據(jù)，對梯形邊溝的尺寸進行了嚴格規(guī)定。邊溝底寬不小于0.4米，深度控制在0.4至0.6米之間，邊坡坡度則設(shè)定為1:1至1:1.5的范圍，以確保水流順暢且邊坡穩(wěn)定。同時，溝底縱坡與道路縱坡保持一致，且不小于0.3%，這一設(shè)計有助于加快水流速度，避免積水現(xiàn)象的發(fā)生。除了路邊溝渠的優(yōu)化設(shè)計，增設(shè)地下排水管道也是提升排水系統(tǒng)效能的重要舉措。地下排水管道采用耐腐蝕的PVC或HDPE管材，管徑根據(jù)實際需求選定在30至60厘米之間，間距則控制在10至20米。這些管道的主要作用是攔截地下水，降低地下水位，從而減少地表水對路基的滲透和侵蝕。特別是在甘肅地區(qū)暴雨過后，地下排水管道能夠迅速排除積水，保持路基的干燥狀態(tài)，有效防止因水損害導(dǎo)致的路基失穩(wěn)問題，進而保障道路結(jié)構(gòu)的整體安全。

（六）環(huán)境保護

甘肅地區(qū)的生態(tài)環(huán)境相對脆弱，因此在道路設(shè)計和施工過程中，環(huán)?？紤]顯得尤為重要。施工前，需對沿線植被進行詳細調(diào)查，并針對耐旱的梭梭樹、沙棘等本地植被制定具體的移栽或就地保護措施。對于靠近水體的路段，應(yīng)設(shè)置高度不低于2至3米的圍擋，以有效防止施工廢棄物進入水體造成污染。在施工便道的規(guī)劃上，應(yīng)盡量利用現(xiàn)有道路，減少新開墾土地的面積，從而降低對生態(tài)環(huán)境的破壞。此外，施工設(shè)備的選擇也應(yīng)注重環(huán)保性能。選用低噪音設(shè)備，并合理安排施工時間，避免在居民休息時段進行噪音較大的作業(yè)，以減少噪聲污染對周邊居民的影響。在路基邊坡的綠化方面，應(yīng)種植適應(yīng)甘肅干旱氣候的本地草種，如狗牙根、冰草等。這些草種不僅能穩(wěn)固邊坡，防止水土流失，還能恢復(fù)生態(tài)景觀，實現(xiàn)公路建設(shè)與生態(tài)保護的協(xié)調(diào)發(fā)展。

（七）交通安全

改造期間，甘肅冬季降雪、冰凍天氣影響交通安全，制定詳細交通管理計劃十分必要。計劃設(shè)置明顯警示標志，如前方施工、減速慢行等，間距不大于200m，夜間配備太陽能警示燈，亮度不低于200cd。規(guī)劃交通導(dǎo)流路線，設(shè)置臨時信號燈，引導(dǎo)車輛有序通行。改造后，增設(shè)2-3m寬中央分隔帶，有效分離對向車流，減少碰撞風(fēng)險。采用SB級防撞護欄，能吸收大量碰撞能量。增設(shè)清晰的安全標志，如限速、彎道提示等標志，確保駕駛員在甘肅復(fù)雜氣候條件下，準確獲取信息，提高行車安全性，降低事故發(fā)生率。

（八）經(jīng)濟性與可持續(xù)性

在甘肅地區(qū)，材料選擇優(yōu)先考慮本地資源，如當?shù)厣笆?，可降低運輸成本20%-30%。施工方法上，采用先進機械和工藝，如自動化攤鋪機，減少人工成本。在預(yù)算范圍內(nèi)，對不同路基處理、路面結(jié)構(gòu)方案進行成本效益分析?？紤]到甘肅氣候?qū)Φ缆纺途眯杂绊?，雖初期采用高性能材料成本會有相應(yīng)增加，但可延長道路使用壽命，減少養(yǎng)護次數(shù)，長期來看經(jīng)濟效益顯著。通過合理規(guī)劃，實現(xiàn)公路建設(shè)在甘肅地區(qū)的經(jīng)濟性與長期可持續(xù)性。

四、結(jié)語

綜上所述，本文通過對甘肅某地公路舊路改造路基拓寬設(shè)計關(guān)鍵點的深入探討，提出了一系列科學(xué)、合理的設(shè)計措施。這些措施不僅有助于提升道路的使用性能，還能有效保障行車安全，促進當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展。本文還同時注重環(huán)境保護和經(jīng)濟性與可持續(xù)性的考量，為公路改造項目提供了全面的設(shè)計思路。相信這些研究成果將對類似項目的實施提供有力支撐，為公路交通事業(yè)的發(fā)展貢獻智慧與力量。我們在今后的工作中將繼續(xù)關(guān)注公路改造領(lǐng)域的最新動態(tài)，不斷探索創(chuàng)新設(shè)計理念和方法，為構(gòu)建更加安全、便捷、高效的公路交通網(wǎng)絡(luò)貢獻力量。

文章來源：  《產(chǎn)品可靠性報告》  http://xwlcp.cn/w/kj/32519.html