摘要：我国经济建设过程前期进度相对缓慢，主要受到面积广阔以及一系列历史局限性因素的影响，在早期公路建设规划方面有所欠缺，但随着我国经济的快速发展，老旧的公路环境已经不能很好地满足经济发展的要求，因而，在我国存在诸多需要改、扩建公路的状况。在改、扩建公路工程施工过程中，通过不断的探索和创新，在施工技术方面已经有了长足的进步，本文就改扩建公路路基路面设计优化措施进行了分析和探讨。
关键词：改扩建；公路路基路面；设计；优化措施
引言
随着经济的不断发展，人民生活水平的提高，为了方便出行，家庭购车量逐年增高。另外，由于我国近些年来运输、旅游等行业的迅猛发展，我国公路上的车流量明显增大。在以上原因的影响下，公路的承载能力增大，出现了交通堵塞等方面的问题。为了缓解公路承载力的压力，我们要对原有的公路进行升级扩建。缓解目前交通拥挤的现状。
1 优化路基路面设计的意义
“要想富，先修路”，这句俗语将公路建设与经济发展间的紧密联系进行了阐述，而反观我国经济建设和发展的历程，经济发达的区域无一不是交通便利地带，客观地佐证了交通建设对于经济发展的重要作用。而在公路工程建设过程中，路基工程施工质量（包括路基的强度以及路基整体稳定性两个主要的方面）是重要的一项环节，作为公路工程的关键构体，同时还是路面建设和桥涵工程联结的重要纽带。路基是公路工程的基础，是其稳定发挥使用功能的重要保障，路基工程施工质量的两个重要的方面为：路基本身的强度以及路基整体的稳定性能。路基的强度是满足大负荷车流量和运输量的前提，只有满足承载力的要求，在能够在使用过程中保证不被破坏，若是本身强度不满足要求，在出现承载力超标的现象时，就会出现路基局部损坏的问题，而路基出现破坏之后，会导致后续一系列的质量问题的出现，如：局部塌陷、路面的破损，情节严重的甚至导致交通事故的发生，只有保证路基本身的强度，在满足运输承载力要求的前提下，最大程度地延长公路的使用寿命。除了路基本身强度之外，另一个重要的因素就是路基整体稳定性。在长时间的使用过程中，路基本身强度满足承载要求的情况，受到诸多外力的影响，路基会出现大范围内的变形，这时候就需要采取有效的保障措施，加强其整体的稳定性能。我国幅员辽阔，公路工程施工所涉及到的水文地质条件千差万别，很难避免在公路工程施工完成后因地质不良而出现公路破坏的现象，而这种问题的出现，究其原因就是受到地质水文条件的影响，原地面出现了不均匀沉降，长时间的使用，不均匀的沉降导致路基出现整体稳定性破坏的问题，在进行公路工程施工过程中，要采取相应的保护措施，对存在不均匀沉降隐患路段的施工进行重点关注，以保证后期的安全使用。此外，路基的质量还对后期路面工程施工有直接的影响，这就需要采取有效的优化措施，对路基本身的强度以及整体稳定性加以保证，以满足路面结构和厚度方面的设计要求，基于以上因素，要在路基路面工程设计阶段，加大投入力度和监制力度，加强对公路工程建设的研发力度，实现对路基路面设计的全面优化，使公路工程的建设在满足设计强度和承载需求的前提下，为经济的快速发展提供交通保障。
2 改扩建公路路基面设计中存在的问题
随着经济的不断发展，我国商贸、运输等行业也在迅速的发展。从而公路上的车流量也逐年的增大，给公路的承载力造成很大的压力。出现了很多交通方面的问题，针对交通量增大的问题适当扩建公路路基路面，对原有的道路进行升级改造。但是在这一方案实施的过程中也出现了许多的问题。这些问题值得我们注意。
2.1 在道路改扩建过程中，对道路线形考虑不全面
在道路的改扩建过程中，道路的施工设计都是按照预测交通量来设定的，但是在道路的改造过程中，没有考虑实际的交通量，在道路宽度的规划上判断失误。还有的时候，并没有根据当时的交通情况和道路的扩建要求对原有道路的改造，导致道路改造后各种问题频发。
2.2 新旧路基的加宽拼接处理不当
在道路的改扩建过程中，有一个很重要的难题就是新旧道路路基的加宽处理不当。它是决定一个工程成败的关键。处理措施不当，就会导致纵向缝隙。而在道路改扩建的过程中，这样的事情时有发生，新旧路基的沉降差较大，影响整个工程的进度及整体施工质量。
2.3 道路改扩建
在道路的改扩建过程中，我们还面临的问题就是不能对原有道路的进行充分的利用。很多时候，施工方为了降低工作量，并不能对原有的道路进行充分的利用，对很多还可以利用的道路，弃之不用，提高了整个道路的造价成本。
3 改扩建公路路基面设计优化措施
3.1 在扩建公路时，要对道路的线形进行考虑
缓解道路拥挤的现状，是道路改扩建的根本目标。所以我们在改扩建道路时，要注意提高道路交通的安全性和舒适型，要提高道路交通的等级。但是在实际生活中，在很多原因的影响下，我们会对原有的道路进行改动，以适应道路改扩建过程中的需求。我们在对原有的道路进行改动时，主要是进行一些线形指标的改动，那么线形指标主要包括平面线形和纵断面线形两个方面。（1）在改扩建道路时，对于平面线形的设计。平曲线和直线是道路改扩建过程中平面线形设计的主要体现。在道路的改扩建过程中，使用最多的就是直线的设计。直线设计也是平面线形重要的内容之一。在道路的改扩建过程中，如果原有道路的直线长度满足改造的要求，则不需要直线的设计。只需要按照扩建的标准进行扩建就可以了。但是如果在改造的过程中，直线的长度并不能满足改建的要求，那么，我们就要使用直线的设计。按照扩建的要求，将相邻的两个交点，然后在合并成一个交点，也可以用复合形曲线对接，而对于反向曲线来说，扩大圆的半径，然后用s曲线对接.满足道路扩建的要求。以上是直线平面形设计的用法。在平面线形中还有另一个重要的组成部分，就是平曲线。平曲线在道路扩建中起着重要的作用。影响着整个道路的行车安全。所以在我们改扩建道路的过程中，如果原有道路的条件满足道路改造的要求，那么我们尽量利用原路，不改变原有道路的长度和曲线半径。（2）在改扩建道路时，对于纵断面线形的设计。在纵断面线形的设计中，有两个重要的内容。第一个是纵坡。在道路的改建造过程中，因为道路的等级系数和安全度要求更高，所以有一些就的纵坡不能满足改建道路的要求。这时，我们要对不能满足要求的纵坡进行调整。我们要在要求的前提下，尽量不增加工作量。还有尽量减少对坡度的调整。同时满足改造的要求。在纵断面线形的设计中，还有另外重要的一点是竖曲线的设计。在道路改造的过程中，对于一些半径和长度都达不到改造要求的竖曲线，我们要进行重新的设计。在设计的过程中，我们应该考虑到对坡长和坡度的影响。在满足道路改建要求的前提下，采用较大的竖曲线的长度和半径，保障道路的安全性。
3.2 在改扩建公路时，要注意路基的加宽拼接
在道路的改扩建过程中有一个很重要的难题就是路基的加宽拼接。它决定着整个工程的进度，是工程成功与否的关键。在路基加宽的方式上，我们有两个选择。一个是单侧路基的加宽，另一个是双侧路基的加宽。这两种加宽的方法各有优势，我们要根据实际情况来进行选择。为了保证新旧路基的拼接成功，我们可以做到以下几个方面。（1）在改扩建道路时，对扩建路基地基的处理。老路基在车辆压力负荷如下，地基的沉降已经完成。但是新路基则没有沉降完全。这样新旧地基就有很大的差距，如果我们不对扩建部分路基地基进行处理，则会导致纵向裂缝的产生，我们必须对新建地基进行处理。对于新地基的处理方法有：换填、夯实、轻质填料法、排水固结法等。在有地下水的地区，还要在地基的下面铺上透水性的材料。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆最重要的一点，在地基的压实过程中，也要满足道路改建的条件。从而减少新老路基的沉降差。（2）在改扩建道路时，要处理好开挖台阶。在道路的改扩建过程中，我们要对新老路基的联接进行加强。在拼接的过程中，我们应该将老路基挖成台阶状。在这个过程中，为了满足施工的要求，要将台阶的宽度降到2m以下，有的时候，会有特殊的条件限制，这时，台阶的宽度不应该低于1m。并且将它挖成内倾斜坡。增加新老路基的联接性。（3）在扩建道路的过程中，要做到控制施工。在道路扩建的过程中，为了使新路基的沉淀速度加快，我们可以采取的做法是：可以使用冲击碾压的方法，提高新路基的压实度。并且进行分层碾压。还可以进行预压土的施工。然后进行定期的观察，等到它沉降的速度逐渐稳定的时候，在进行路面上的施工。
3.3 在改扩建道路时，要对原有的路面进行充分的利用
在改扩建道路的过程中，很重要的一点就是要对原有道路进行充分的利用。在改建道路时，改造的成本很高，所以我们在扩建的过程中，要对原有的道路进行充分的利用，降低成本。对于不同材质的道路，再利用的方法也不同。对于沥青的道路，我们可以采取的是冷再生技术；而对于混凝土的路面，我们可以将原有的路面敲碎然后再利用。降低整体扩建工程的成本。（1）利用旧路面进行道路扩建。在改建道路的过程中，有的道路会很完整，结构很稳定，材质也能达到标准。这种情况下，我们就可以对原有的路面全部加以利用。而不能将原有的路面弃之不用。而在这个时候，我们需要思考的问题就是新旧路基的联接的问题。在新旧路基的联接过程中，要把原有的路面各层的结构，变成台阶状，然后再铺上材料，这样就可以连接新老路基，防止新老路基间出现裂缝。在施工的过程中，如果道路的路面比较完整，但是有轻微的裂痕，这时，我们就可以在有裂痕的地方进行补强。对路面加以利用。在这个过程中，我们应该注意的是要尽量的按照原有路面的结构进行补强，尽量不要破坏道路原有的结构，在原有的基础上，然后再对路面进行设计。加强对旧路面的补强作用。（2）在道路的改扩建过程中，对结构破坏严重的路面全部弃用。在道路的改扩建的过程中，我们会遇到这样的情况。因为自然因素和汽车的负荷作用，有些路面的结构已经被严重的破坏了，出现了很多的裂痕。不能对旧路面进行补强。在这样的情况下，对于这些旧路面，我们就要废弃，不在对它加以利用。然后按照道路改扩建的要求对路面进行全新的设计。
4 改扩建道路路线与路基路面设计
某既有公路按双向四车道标准进行设计，设计时速主要有以下三种：80km/h、100km/h和120km/h，路基宽24.5m。随着当地经济快速发展，该路段实际交通量明显增加，通行压力增大，造成严重的堵塞问题。因此，为切实满足通行要求，决定对其进行改扩建。现围绕本工程实际情况，对其改扩建的路线与路基路面设计做如下分析。
4.1 相关数据收集
改扩建项目正式实施以前，应切实做好以下准备工作：其一，对旧路设计图纸、方案等资料进行汇总，同时作必要的处理和分析；其二，对不同数据信息进行分析处理，并予以归档，构建完善的体系，以此为正式施工奠定良好基础，创造良好内部条件。
4.2 方案的选择和分析
（1）在编制改扩建项目实施方案以前，为确保方案可行性及合理性，应对旧路的实际使用状况进行调查分析，重点考察交通状况，并对改扩建方案进行可研分析，编制详细的规划方案。在实际工作中，应先确定建设标准和设计要求，然后和相关技术措施进行论证。此外，对于特殊路段，应重点考虑行车速度，确定局部改造方案和措施，确保方案的有效性与合理性。（2）在此次设计工作中，需要将设计准则确定为旧路改造，当前根据调查结果，提出以下三套方案：①方案一：即“M线方案”，对旧路路面的两侧实施加宽处理；②方案二：即“A+M线方案”，对旧路左幅路面进行改造，形成单向四车道，并将右幅路面改造成分离式单向车道。③方案三：即“B+M线方案”，对旧路右幅路面进行改造，形成单向四车道，同时将左幅路面改造成分离式单向车道。其中，第一套方案能充分利用现有各项资源，具有能节省材料和缩短时间的优势。然而，由于旧路周围存在结构物，且受地质与地形等因素的影响，所以可能会对工程安全造成不利影响；第二套方案的规模较小，能降低工程成本，且对环境的影响也很小；第三套方案由于路基边坡较低，所以为达到预期目标，需要修建高架桥，成本较高。因此，将第二套方案作为推荐方案。
4.3 平面设计
实施改扩建项目之前，对旧路行车安全进行分析和评价。以K424+800-K431+150段为例，该段横坡较大，且路基的两侧分布有河道，无法进行扩宽，而且周围存在既有建筑物，会对施工造成较大影响。根据旧路设计标准，需要将速度差严格控制在10-20km/h以内，这样能够保证行车安全，同时为路面提供良好保护。由于旧路的左侧分布有河道，所以在改扩建过程需要占用，这不仅会增大施工难度，还会造成环境破坏。对此，不可在两侧同时进行扩宽处理，在右幅路面修建分离式路基，这样除了可以保证通行安全，还能为后续施工创造便利，降低施工和管理的难度。
4.4 路基扩宽设计
在项目实施中，新、旧路之间的扩宽和拼接为重要问题，若路基的扩宽处理不当，则会产生沉降等一系列问题，进而在路基的表面产生纵向裂缝，轻则影响路基整体外观，严重时将引发安全事故。对此，首先应根据路面实际荷载与路面使用情况进行设计，旧路经过反复的使用，其地基已经达到固结状态。而对新建公路的路基，其沉降并没有完善，应严格按照设计标准进行处理，以免对新、旧路基之间的拼接造成不利影响。这一情况下，需根据现场实际情况采取有效的处理技术，目前较为常用的处理技术有强夯法与排水固结法。除此之外，为进一步保证路基拼接施工质量，可采取台阶开挖的方式，对边坡进行有效处理，台阶的宽度一般不能超过2m。由于受到地形地势等外界条件的影响，在开挖出容易产生倾斜，所以要在开挖施工完成后，采用土工格栅进行防护加固，保证新、旧路的路基之间可以紧密衔接，完工后形成一个完整的整体。
结束语
综上所述，随着我国经济的不断发展，交通量的不断增加，公路的改扩建已经迫在眉睫，但是我国现在技术不够成熟、没有成熟的经验，导致道路在改扩建过程中出现了很多问题。本文从旧道路的利用，路基的加宽拼接、线形设计三个方面提出了问题并给出了相应的解决方案。解决道路改扩建当中的一些问题。
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论文作者:戴锋
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/1/23
标签：路基论文; 道路论文; 路面论文; 改扩建论文; 过程中论文; 公路论文; 线形论文; 《基层建设》2018年第36期论文;