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改建工程總體設(shè)計(jì)論文
摘要：
文章通過(guò)大運(yùn)公路介休至霍州段改建工程總體設(shè)計(jì)，結(jié)合交通部勘察設(shè)計(jì)典型示范工程設(shè)計(jì)理念，總結(jié)了改建工程設(shè)計(jì)的特點(diǎn)、方法和思路，與同行共勉。
關(guān)鍵詞：
改建工程；總體設(shè)計(jì)
大運(yùn)公路介休至霍州段改建工程，北起介休市義棠鎮(zhèn)，與祁介一級(jí)公路相連，南至霍州，與霍侯一級(jí)公路相連，是G108在山西省境內(nèi)的一段。項(xiàng)目區(qū)內(nèi)交通量非常大，混合交通嚴(yán)重，特別是超載車(chē)輛所占比例高，使得現(xiàn)有公路不能滿(mǎn)足需求，改建勢(shì)在必行。
將原有大運(yùn)公路為二級(jí)公路改造為一級(jí)公路，需解決好設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、路基寬度、汽車(chē)荷載等級(jí)等問(wèn)題，針對(duì)這些問(wèn)題，筆者認(rèn)為改建工程改建的基礎(chǔ)是原有路，只有對(duì)原有路進(jìn)行全面細(xì)致的調(diào)查后，才能制定出合理可行的設(shè)計(jì)方案。
1 舊路評(píng)價(jià)
原有大運(yùn)公路按二級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，路基寬度12m，汽車(chē)荷載等級(jí)相當(dāng)于現(xiàn)行規(guī)范公路一Ⅱ級(jí)。
原大運(yùn)公路大部分路段右側(cè)傍山、左側(cè)依水(汾河)，線(xiàn)位偏左或偏右布設(shè)都會(huì)對(duì)自然地形產(chǎn)生影響，根據(jù)此特點(diǎn)，首先組織測(cè)設(shè)人員對(duì)原有路進(jìn)行了實(shí)地測(cè)量，然后根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)將原有路準(zhǔn)確繪制于地形圖上，然后進(jìn)行原有路的擬合，同時(shí)對(duì)原有路從路基、路面，橋涵，隧道等方面進(jìn)行客觀、準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)。
1.1路基、路面分析
項(xiàng)目勘察期間，原大運(yùn)二級(jí)公路靈石境內(nèi)，部分路段路面出現(xiàn)嚴(yán)重龜裂，局部路段出現(xiàn)翻漿等不良地質(zhì)病害。為了查明造成不良地質(zhì)病害的原因，在項(xiàng)目段沿線(xiàn)布設(shè)檢測(cè)孔7處，共12孔，孔深5.0 m～5.7 m。目的系查明路面結(jié)構(gòu)狀況，填土高度、壓實(shí)度及含水量，為項(xiàng)目改建提供翔實(shí)的地質(zhì)資料。
各段路基填土經(jīng)鉆探取樣、試驗(yàn)，巖性、物理力學(xué)性質(zhì)及檢測(cè)結(jié)果如下：
(1)K115+200～K20+950路基填土，經(jīng)鉆探取樣、試驗(yàn)多為低液限黏土、低液限粉土，以硬塑為主，局部堅(jiān)硬狀態(tài)，W：16.2～24.4，Ⅱ：0.1～0.38。但在K20+501.8附近經(jīng)鉆探揭示，路面以下0.4m～0.9m為低液限黏土，流塑狀態(tài)，W：27.2、1：18.6、Gs：2.71、e：0.85、W1：26.5(32.5)、Wp：16.9(19.1)、Ip：9.0(13.4)、Ⅱ：1.07。局部路基排水不暢，致使路基填土呈流塑狀態(tài)，是造成路面翻漿的主要因素。建議加強(qiáng)路基排水設(shè)施，防止路面積水，確保地表水排泄暢通。
(2)K25+850～K26+000段路基土，經(jīng)鉆探取樣為O2f泥灰?guī)r，灰褐色。弱風(fēng)化，泥晶結(jié)構(gòu)，層理構(gòu)造，節(jié)理裂隙較發(fā)育。
(3)K26+000～K38+749.262路基填土，經(jīng)鉆探取樣、試驗(yàn)以低液限黏土為主，硬塑狀態(tài)，黏性土厚4.2 m～5.7 m，部分路段其下為礫卵石或基巖，路基趨于穩(wěn)定。
1.2橋涵分析
原有路現(xiàn)有拱涵、明板涵109道，其中19道結(jié)構(gòu)較完整，其余部分上部結(jié)構(gòu)已破損，涵內(nèi)淤積嚴(yán)重，失去泄洪功能，橋頭跳車(chē)嚴(yán)重，養(yǎng)護(hù)非常困難。
大、中橋橋面鋪裝破損嚴(yán)重，鋼筋混凝土鋪裝坑槽、開(kāi)裂外露明顯；欄桿毀壞嚴(yán)重，已經(jīng)起不到應(yīng)有作用；伸縮縫破裂淤積，已失去伸縮功能；橋面排水系不暢，失去排水功能，橋面板從橋下直觀滲水痕跡明顯；工梁混凝土開(kāi)裂、脫落嚴(yán)重，外露鋼筋銹蝕可見(jiàn)橋頭跳車(chē)現(xiàn)象嚴(yán)重；調(diào)治構(gòu)造物有輕微的破損。
1.3隧道分析
原有路現(xiàn)有夏門(mén)隧道(K31+225-K31+565)一座，按舊二級(jí)路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，凈寬9 m，凈高7.5 m，為直墻式襯砌，拱圈采用20號(hào)混凝土，邊墻用M7.5水泥砂漿砌塊石。隧道圍巖由奧陶系中統(tǒng)下馬家溝組(O2x)、峰峰組(O2f)石灰?guī)r、泥灰?guī)r及第四系上更新統(tǒng)(Q3)碎石土組成。經(jīng)過(guò)十多年的運(yùn)營(yíng)，現(xiàn)隧道內(nèi)襯砌基本完好，未見(jiàn)滲漏水情況。擬利用舊隧道，并另新建半幅隧道。
2 設(shè)計(jì)方案擬定
改建工程設(shè)計(jì)方案的擬定與原有路的評(píng)價(jià)結(jié)果密切相關(guān)，根據(jù)對(duì)原有路的綜合分析，同時(shí)結(jié)合勘察設(shè)計(jì)典型示范工程的設(shè)計(jì)理念，針對(duì)不同的路段，擬定了5種不同的設(shè)計(jì)方案。 2.1分離式路基
全線(xiàn)采用分離式路基三段，第一段靈石縣城段(K21+566～K23+500)，左線(xiàn)利用原有路，右線(xiàn)以隧道方式通過(guò)，即降低了工程造價(jià)，又保護(hù)了生態(tài)環(huán)境；第二段夏門(mén)隧道段(K30+700～K32+100)，左線(xiàn)利用舊隧道，右線(xiàn)新建隧道，節(jié)約了土地資源，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境；第三段(K33+000～K34+384)，左線(xiàn)以橋梁方式兩次跨越汾河，右線(xiàn)利用原有路，保證了汾河泄洪的要求，節(jié)約了土地資源。
2.2分臺(tái)式路基
全線(xiàn)采用分臺(tái)式路基兩段(K26+700～K28+300、K34+599～K36+100)，線(xiàn)位平面一致，縱面分離，右線(xiàn)利用原有路，左線(xiàn)在滿(mǎn)足設(shè)計(jì)水位的前提下，盡量壓低線(xiàn)位，節(jié)約了土地資源，方便了施工，降低了工程造價(jià)。
2.3半橋半路
全線(xiàn)采用半橋半路兩段(K28+230～K28+650、K16+000～K16+400)，左線(xiàn)以橋梁方式通過(guò)，右線(xiàn)利用原有路，充分利用了舊路，同時(shí)滿(mǎn)足了汾河泄洪的要求。
2.4采用多種路面厚度
針對(duì)舊路改造特點(diǎn)，將原有路按照破壞程度分為3種類(lèi)型，嚴(yán)重型、一般型和輕微型，分別采用不同的路面厚度，同時(shí)在新舊路銜接處鋪設(shè)塑鋼格柵，以增強(qiáng)新舊路面橫向連接。
2.5新建路基
劉家莊和梁家疙塔兩段(K19+700～K21+400、K29+400～K31+000)，原有路通過(guò)村莊人口密集區(qū)，路邊有中學(xué)和小學(xué)，設(shè)計(jì)時(shí)采用了繞避方式通過(guò)，路線(xiàn)偏離原有路，消除了安全隱患。
3 結(jié)束語(yǔ)
筆者認(rèn)為改建工程基礎(chǔ)是原有路，重點(diǎn)是改，只有在對(duì)原有路進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)的情況下，并在滿(mǎn)足功能和保證安全的前提下，充分利用原有路，做到最大的利用、最小的改動(dòng)，才能真正體現(xiàn)尊重自然、保護(hù)環(huán)境和節(jié)約資源的設(shè)計(jì)理念。
介霍改建工程目前正在緊張的施工，作為設(shè)計(jì)者，我們將隨時(shí)總結(jié)設(shè)計(jì)中的優(yōu)點(diǎn)和不足，在條件允許的情況下，進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)，使介霍改建工程真正成為設(shè)計(jì)的典范。
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