公路工程舊路改造路基拓寬設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)

在當(dāng)今社會(huì)，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加速，公路交通量不斷增加，對(duì)道路使用性能提出了更高要求。同時(shí)原有公路設(shè)施的老化問(wèn)題也日益凸顯，迫切需要進(jìn)行改造升級(jí)。甘肅某地一段約50公里長(zhǎng)的雙向兩車道公路，作為當(dāng)?shù)刂匾慕煌ǜ删€，其改造升級(jí)工作備受關(guān)注。為了順應(yīng)時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)，提升道路使用性能，本項(xiàng)目旨在通過(guò)路基拓寬設(shè)計(jì)，提高道路安全標(biāo)準(zhǔn)、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(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)，為類似項(xiàng)目提供有益參考。

一、項(xiàng)目背景

（一）項(xiàng)目起因

甘肅某地一段約50公里長(zhǎng)的雙向兩車道公路，建成于2000年，是連接該地區(qū)多個(gè)重要經(jīng)濟(jì)區(qū)和居民區(qū)的交通大動(dòng)脈。隨著地區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)和城市化進(jìn)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(yuǎn)超其設(shè)計(jì)流量。長(zhǎng)期高負(fù)荷的運(yùn)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(shí)，原有的排水系統(tǒng)已不能有效應(yīng)對(duì)強(qiáng)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(wèn)題，提升道路整體運(yùn)行效率和安全性，當(dāng)?shù)卣疀Q定啟動(dòng)對(duì)該公路的舊路改造與路基拓寬項(xiàng)目。項(xiàng)目啟動(dòng)的初衷在于適應(yīng)交通量增長(zhǎng)的需求，提升公路安全標(biāo)準(zhǔn)，確保交通安全，同時(shí)改善行車條件，為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供有力的交通支持。

（二）項(xiàng)目規(guī)模與范圍

該項(xiàng)目自2021年1月正式啟動(dòng)，預(yù)計(jì)總工期為3年，計(jì)劃于2024年1月全面完成。改造路段全長(zhǎng)約50公里，計(jì)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(xiàng)目還包括對(duì)現(xiàn)有路面結(jié)構(gòu)的翻新、排水系統(tǒng)的升級(jí)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(xiàng)目的實(shí)施，將直接提升該交通干線的運(yùn)行效率和安全標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)計(jì)改造完成后，道路設(shè)計(jì)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(xiàng)目重要性

該公路改造項(xiàng)目對(duì)推動(dòng)甘肅地區(qū)經(jīng)濟(jì)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(guò)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(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。二是改造升級(jí)后的公路將更好地服務(wù)于地區(qū)產(chǎn)業(yè)布局，為重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供交通支撐。同時(shí)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(shí)間，增強(qiáng)人民生活的幸福感。此外，該項(xiàng)目還將促進(jìn)區(qū)域間的交流合作，加強(qiáng)城鎮(zhèn)間的聯(lián)系，有助于推動(dòng)區(qū)域一體化發(fā)展，對(duì)提升甘肅地區(qū)的整體競(jìng)爭(zhēng)力和影響力具有長(zhǎng)遠(yuǎn)意義。

二、設(shè)計(jì)前期準(zhǔn)備

（一）現(xiàn)有路況評(píng)估

在設(shè)計(jì)工作啟動(dòng)前，對(duì)現(xiàn)有公路進(jìn)行了全面的路況評(píng)估。評(píng)估工作包括利用高科技檢測(cè)設(shè)備如無(wú)人機(jī)航拍、地面穿透雷達(dá)（GPR）技術(shù)以及激光平整度測(cè)量?jī)x，對(duì)公路的路面狀況進(jìn)行了詳細(xì)掃描和檢測(cè)。通過(guò)這些技術(shù)手段，成功識(shí)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(duì)損害數(shù)據(jù)進(jìn)行了系統(tǒng)分析。針對(duì)路基穩(wěn)定性問(wèn)題，采取了現(xiàn)場(chǎng)載荷測(cè)試和歷史數(shù)據(jù)分析相結(jié)合的方法進(jìn)行評(píng)估。同時(shí)，對(duì)現(xiàn)有排水系統(tǒng)的工作效率進(jìn)行了評(píng)估，包括對(duì)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(guò)在路段關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)安裝車輛計(jì)數(shù)器，結(jié)合交通監(jiān)控?cái)z像頭數(shù)據(jù)，進(jìn)行了為期半年的收集與分析。評(píng)估結(jié)果為后續(xù)的設(shè)計(jì)工作提供了科學(xué)依據(jù)，確保改造方案的針對(duì)性和有效性。例如，針對(duì)評(píng)估中發(fā)現(xiàn)的路基不均勻沉降問(wèn)題，設(shè)計(jì)中特別強(qiáng)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(jì)科學(xué)合理的基礎(chǔ)，本項(xiàng)目采用了包括鉆探、取樣、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試以及地球物理勘探等方法，對(duì)沿線土壤類型、地下水位、地層結(jié)構(gòu)、冰凍深度等進(jìn)行了深入分析?？辈旃ぷ鞲采w了整個(gè)項(xiàng)目路段，共完成了超過(guò)100個(gè)鉆孔，深度達(dá)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(wèn)題，這些都對(duì)路基拓寬的設(shè)計(jì)與施工提出了挑戰(zhàn)。針對(duì)軟土層和地下水位高的區(qū)段，設(shè)計(jì)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(jì)原則與目標(biāo)

本項(xiàng)目設(shè)計(jì)遵循安全性、經(jīng)濟(jì)性、可持續(xù)性、適應(yīng)性和創(chuàng)新性原則，旨在實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：

1.提升道路通行能力：通過(guò)拓寬路基和增設(shè)車道，滿足預(yù)測(cè)交通量的增長(zhǎng)需求，設(shè)計(jì)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(hù)欄、交通標(biāo)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(yàn)。

4.促進(jìn)環(huán)境保護(hù)：在設(shè)計(jì)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(duì)沿線生態(tài)環(huán)境的干擾。

5.實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益：在保證工程質(zhì)量的前提下，通過(guò)科學(xué)管理、技術(shù)創(chuàng)新，合理控制

三、路基拓寬設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)

（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(zhǎng)期承載過(guò)程中，局部強(qiáng)度衰減與沉降差異問(wèn)題日益顯著，對(duì)道路整體性能構(gòu)成威脅。為應(yīng)對(duì)此挑戰(zhàn)，需采取精準(zhǔn)加固措施。砂樁加固技術(shù)在此展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。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(qiáng)度。對(duì)于濕度稍高區(qū)域，石灰樁技術(shù)則通過(guò)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(qiáng)路基穩(wěn)定性。此外，動(dòng)態(tài)壓實(shí)技術(shù)適用于較厚松散土層，通過(guò)精確控制夯擊能與夯點(diǎn)間距，使深層土體達(dá)到密實(shí)狀態(tài)，減少新舊路基因材料、壓實(shí)度差異產(chǎn)生的沉降差，確保路面均勻沉降，避免裂縫、錯(cuò)臺(tái)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(jí)配砂礫或碎石作為填料，因其內(nèi)摩擦角大、透水性強(qiáng)，能有效抵御季節(jié)性降水對(duì)路基的軟化作用，且顆粒間相互嵌擠，承載能力強(qiáng)，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(guò)摻入粗砂調(diào)整土壤級(jí)配，改善物理性質(zhì)；化學(xué)改良法則針對(duì)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(qiáng)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(zhǎng)期保持穩(wěn)定性能，有效承受車輛荷載，延長(zhǎng)道路使用壽命。

（三）路基坡度設(shè)置

合理設(shè)置路基坡度對(duì)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(lái)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(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。還有在路基表面設(shè)置適當(dāng)?shù)臋M坡，可以促使雨水迅速流向兩側(cè)，減少積水對(duì)路基的滲透和軟化作用。同時(shí)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(gè)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(jì)

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(dāng)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(diǎn)的瀝青以及相近級(jí)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(guò)程中，應(yīng)對(duì)舊路面進(jìn)行銑刨拉毛處理，并涂刷粘層油以增強(qiáng)粘結(jié)力。同時(shí)鋪設(shè)土工格柵可以顯著提高結(jié)合部的抗拉強(qiáng)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(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)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(qiáng)度大，對(duì)道路排水系統(tǒng)提出了嚴(yán)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(jì)路邊溝渠和排水溝顯得尤為重要。設(shè)計(jì)過(guò)程中，需緊密結(jié)合當(dāng)?shù)亟涤陱?qiáng)度、匯水面積等關(guān)鍵參數(shù)，進(jìn)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(qiáng)度為計(jì)算依據(jù)，對(duì)梯形邊溝的尺寸進(jìn)行了嚴(yán)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(shí)，溝底縱坡與道路縱坡保持一致，且不小于0.3%，這一設(shè)計(jì)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(jì)，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(shí)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(duì)路基的滲透和侵蝕。特別是在甘肅地區(qū)暴雨過(guò)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(wèn)題，進(jìn)而保障道路結(jié)構(gòu)的整體安全。

（六）環(huán)境保護(hù)

甘肅地區(qū)的生態(tài)環(huán)境相對(duì)脆弱，因此在道路設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中，環(huán)?？紤]顯得尤為重要。施工前，需對(duì)沿線植被進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，并針對(duì)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(hù)措施。對(duì)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(jìn)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(duì)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(shí)間，避免在居民休息時(shí)段進(jìn)行噪音較大的作業(yè)，以減少噪聲污染對(duì)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(shí)現(xiàn)公路建設(shè)與生態(tài)保護(hù)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(xì)交通管理計(jì)劃十分必要。計(jì)劃設(shè)置明顯警示標(biāo)志，如前方施工、減速慢行等，間距不大于200m，夜間配備太陽(yáng)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(shí)信號(hào)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(duì)向車流，減少碰撞風(fēng)險(xiǎn)。采用SB級(jí)防撞護(hù)欄，能吸收大量碰撞能量。增設(shè)清晰的安全標(biāo)志，如限速、彎道提示等標(biāo)志，確保駕駛員在甘肅復(fù)雜氣候條件下，準(zhǔn)確獲取信息，提高行車安全性，降低事故發(fā)生率。

（八）經(jīng)濟(jì)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(dāng)?shù)厣笆?，可降低運(yùn)輸成本20%-30%。施工方法上，采用先進(jìn)機(jī)械和工藝，如自動(dòng)化攤鋪機(jī)，減少人工成本。在預(yù)算范圍內(nèi)，對(duì)不同路基處理、路面結(jié)構(gòu)方案進(jìn)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(huì)有相應(yīng)增加，但可延長(zhǎng)道路使用壽命，減少養(yǎng)護(hù)次數(shù)，長(zhǎng)期來(lái)看經(jīng)濟(jì)效益顯著。通過(guò)合理規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)公路建設(shè)在甘肅地區(qū)的經(jīng)濟(jì)性與長(zhǎng)期可持續(xù)性。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文通過(guò)對(duì)甘肅某地公路舊路改造路基拓寬設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)的深入探討，提出了一系列科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)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(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。本文還同時(shí)注重環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)性與可持續(xù)性的考量，為公路改造項(xiàng)目提供了全面的設(shè)計(jì)思路。相信這些研究成果將對(duì)類似項(xiàng)目的實(shí)施提供有力支撐，為公路交通事業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)智慧與力量。我們?cè)诮窈蟮墓ぷ髦袑⒗^續(xù)關(guān)注公路改造領(lǐng)域的最新動(dòng)態(tài)，不斷探索創(chuàng)新設(shè)計(jì)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(xiàn)力量。

文章來(lái)源：  《產(chǎn)品可靠性報(bào)告》  http://12-baidu.cn/w/kj/32519.html