1工程概况

本公路工程设计速度60km/h，采取一级公路标准，路基宽度23m，包含：行车道宽4×3.5m+中间带宽3.0m+硬路肩宽2×2.5m+土路肩宽2×0.5m。沿线设置中央分隔带，统一采取波型护栏结构形式。考虑到平交口车辆通行的便捷性要求，于中央分隔带处设开口，端部为半圆形，总长度40m，采取2km的间距控制标准。受平角长度的影响，导致实际施工中部分开口无法顺利完成施工作业，可适当调整位置。

　2改扩建公路路基路面设计的主要问题

（1）缺乏对现场交通量的分析。全面的勘测是改扩建路基路面工程的首要环节，所得信息可作为设计的参考，但从现阶段的改造工程施工状况来看，缺乏对现场交通量的考虑，导致道路宽度设计与实际需求存在偏差，改扩建工程竣工后道路总体通行能力依然偏低。

（2）新旧路基的加宽拼接不到位。旧路基加宽难度较大，但该部分对改扩建工程质量的影响较为显著，若缺乏合理的处理措施将产生不同程度的纵向缝隙。从工程实践来看，旧路基加宽不到位的现象屡见不鲜，导致新旧路基难以形成紧密结合的关系，出现差异性沉降，使公路整体施工质量偏离预期。

（3）原有公路未得到有效的利用。改扩建工程对现场施工条件提出较高的要求，部分施工单位在改扩建期间并未充分利用原道路，此情况下施工效率偏低、成本提高。

　3线形设计的优化

改扩建的核心目标在于提高公路的通行服务能力，在设计阶段必须以车辆的通行需求为立足点，营造安全、舒适的通行环境。但受多方面因素的影响，改扩建设计方案难以兼顾多项车辆通行需求，常出现顾此失彼的情况，其中以线形指标控制不当最为明显。为解决此问题需做好如下几方面的工作：

3.1平面线形

部分路段的直线长度已经达到改造要求，因此无需对该部分编制直线设计方案，此时仅需考虑需要改扩建的部分。通过曲线对接的方式能够对交点进行连接；若遇到反向曲线，此时则要在原基础上增加曲线半径，从而实现有效的对接。此外平曲线的设计也至关重要，该段将直接影响到行车安全状况。理论上，若原公路已经满足改扩建的要求，此时可直接使用该路段，不对直线的长度或曲线的半径采取改造措施。

3.2纵断面线形

经过改扩建后公路技术等级随之提高，部分路段的纵坡难以满足全新的要求，因此要合理调整纵坡。若出现竖曲线长度不足或半径不合理的情况，此时也需要及时改进。改扩建可以理解为是基于既有道路的优化工作，需要兼顾坡长、坡度等因素，明确其对改扩建施工可能造成的影响，以满足改扩建要求为基本前提，尽可能选择较大的半径及长度，目的在于保证行车安全性，提高舒适性。

表1 路面材料设计参数表

表2 水泥稳定砂砾基层集料级配

4路面设计优化

考虑到施工与养护要求，需要尽可能使路面结构具有一致性，本工程的路面结构采取的是AC-13F中粒式和AC-20F细粒式两类，各自的结构层厚度为6cm和4cm，具体参数如表1所示。封层选择乳化沥青，设置36cm厚的水稳碎石基层以及18cm厚的水稳碎石底基层，加强对级配的控制，具体要求如表2所示。路面改扩建设计与优化工作中，需充分考虑到原路面的使用状况，若可以满足改扩建所提出的要求则给予保留，以发挥出原道路结构的作用，提高施工效率，减少成本投入。

5路基及排水设计的优化

5.1低填浅挖路基设计

路堤高度H＜1.42m时视路堤高度超挖，开挖施工中要注重对原地面压实的控制，该值至少达到96%，同时在路床回填时选择具有较强透水能力的砂砾作为填料；若为零填路基则要完成清表作业，开挖深度控制标准为路床顶面下方80cm处，由于施工量较大，因此分层依次完成碾压作业，确保压实度≥96%。部分路段以全风化岩石居多，需通过超挖的方式处理该处的岩层，再回填与碾压，使填料压实度≥96%；对于不具备使用条件的土质可视实际情况合理改良，或是采取换填处理措施。

5.2桥头路基设计（台背）

桥头跳车是道路工程中极为普遍的问题，存在较大的安全隐患。对此需选择砂砾作为填料，原因在于其具有较好的透水性，经过碾压处理后保证压实度≥96%。桥隧相接处纵向地面坡度偏大时，按1:1纵向坡度开挖台阶，台背回填浆砌片石。

5.3挖方路基设计

挖方路基的设计覆盖面较广，需考虑到现场的地形、水文、路堑边坡高度等因素。本工程中覆盖层以卵砾石土居多，基岩主要包含砂岩、泥岩、粉砂岩3类。综合考虑路堑边坡高度，对于该值在30m内的情况，按如下方法控制路堑边坡的坡率：

（1）对于卵砾石路段，为1:0.5~1:0.75。

（2）对于岩质边坡路段，为1:0.5~1:0.75，具体要考虑岩层风化情况，在该区间内合理调整。若为顺层边坡以同岩层倾角为基准，所采取的边坡坡率与之保持一致。对于放坡难度较大的情况，若采用陡坡率时则要采取加固处理措施，考虑到强风化~中风化软质岩的特殊性，在条件允许时该处需尽可能放缓边坡。挖方路堑边坡设计中，高度通常采取以8m或10m为一级的方式，同时各级分别设平台，宽度控制标准为1.0~2.0m。

5.4半填半挖及填挖交界处路基设计

本工程以原有的公路为基础，采取单侧拓宽的方式，并将半填半挖方案应用于所有路段。横向半填半挖路基施工中，对于填方高度＞5m的情况或是存在陡坎时，较合适的是横向开挖台阶，宽度至少达到2m。为提高路基横向均匀性，根据现场情况确定非岩质挖方一侧路床的具体范围，对该处采取超挖处理措施，以横断面的形式为参考合理控制超挖宽度。以路基宽度B为参考，若挖方断面宽度超过0.5B，此条件下超挖至路基半宽；反之，若宽度未超过0.5B时采取超挖至路基全宽的方式。部分路基位于纵向挖填交界区域，若挖填高差超过5m时必须加强对路槽底部的处理，于该处组织超挖回填作业，该部分长度至少应达到10m。对于地下水发育的路段则要加强排水作业，于填挖交界区域施作横向排水沟，以免出现路基不均匀沉降现象。完成超挖作业后使用优质填料回填，较为合适的是河道砂砾，要求其具有较强的透水。

5.5特殊路基设计

根据现场勘察结果得知，SK1+700~SK2+500段部分路段存在过湿土，天然含水量为28%~35%，天然孔隙比为0.75~1.0，可以得知其并未达到软土的界定标准，但对该处采取压实处理措施后实际压实效果无法满足要求，即压实度＜96%，出于提高基底稳定性、最大限度减少工后沉降的目的，需对该部分采取处理措施。此处选择翻挖晾晒的方式，完全开挖过湿土，使其统一在道路上晾晒，期间加强对含水量的检测，若实测结果达到最佳含水量则可以逐层回填并碾压。

5.6路基排水设计

一级公路、二级公路的路基存在区别，即前者宽度较大、后者则偏窄，根据施工现场的降雨特点，经过计算后将边沟设为矩形断面形式，其中一级公路边沟的底宽和深度都按照60cm控制，二级公路均按照40cm控制。盖板边沟是较为合适的方式，除了提高公路排水效率外，还可以扩宽人行通道，因此将其设置在挖方边沟处。排水设施沟施工过程中，以30cm厚M10号浆砌片石为材料，做好加固施工作业，严格控制沟底纵坡，使该值至少达0.3%。部分路段涉及到多级挖方边坡，该处需施作平台截水沟以及急流槽，目的在于高效排出坡面积水。对于山坡倾向路基的情况，则要加强对路堑坡顶外部的处理，于该处修筑截水沟，通过该装置外排山坡水，具体为30cm厚M10浆砌片石矩形沟。

　6结语

公路改扩建是顺应时代发展的必行之举，有助于提高公路通行能力，给车辆的通行提供更加安全、舒适的环境。案例工程中，按照所提的设计方案顺利完成改扩建施工作业，实际施工效果良好，具有参考价值。