刘尚
中国市政工程西北设计研究院有限公司 广东省佛山市 528200
摘要:城市道路是我国道路交通的重要构成部分,与社会经济发展息息相关,就目前情况来看,一些城市道路已经无法满足日益增长的交通需求,对道路进行拓宽改造是一种行之有效的策略,与重建工程比对,具有较强的经济性。设计人员应掌握路基路面加宽设计流程与方案,深入研究设计方案的可行性和合理性,最大程度的满足道路扩建需求,促进城市道路交通事业的稳步发展。
关键词:道路拓宽改造;道路拓宽存在的潜在性问题及综合处治;现状管线迁改及防护
引言
目前我国道路工程的建设呈现出飞跃式发展趋势。受到很多因素的影响,某些道路服务年限较长,原设计交通流量较小,在上下班高峰期较大的车流量下,一些道路很难消化这种交通压力,很容易造成拥堵现象。频繁的拥堵也会给道路的运转带来更大的负担,道路更容易出现病害等问题。由此可见,道路的改造工作在当今时代的发展下已经不容忽视,必须对堵塞问题进行重点分析,才能对其进行进一步的改造计划。
1.道路拓宽存在的潜在性问题
1.1路基破坏的问题
路基破坏会对于道路路基搭接以及拓宽造成非常严重的影响,路基破坏主要包括路基滑移、路基沉降以及路基的不稳定等。如果新路基出现一定的变形,那么新旧路基变形差非常大,新路基在早期阶段具备较大的变形,但是随着道路的持续运营,变形将会得到一定的缩减。如果在早期阶段存在非常大的变形,会对道路的路基稳定性造成非常大的影响。
1.2新老路基不均匀沉降
新老路基不均匀沉降是导致拓宽路面产生纵向裂缝的最主要因素。在自重荷载及多年行车作用下,旧路基的固结沉降变形已基本趋于稳定。而新路基施工工期较短,通车后将有较大的沉降变形量,特别是结构物的施工位置,后期支护移除对路基产生一定的侧向推力,附近路基均发生较大的沉降,对路面行车安全造成不利影响。
1.3结合部存在的纵缝
道路拓宽施工完成后,新老路面结合部位较容易出现拉裂错台问题,这一问题的成因则是道路拓宽施工周期较短,施工压实作业不到位,导致新老路面沉降不一致。再加上老路基固结沉降已经完成,新路基结构的沉降程度较大,使新老路基连接部位因应力发生突变,产生弯拉应力严重超出结合部位的最大承受能力,最终产生拉裂错台现象。
1.4新老路基强度差异
新老路基填筑材料不同。老路基经过多年的行车荷载作用,工后沉降基本稳定,地基固结度已接近100%,大部分处于硬塑状态。而新路基的填料虽然经过严格压实,但仍有塑性累积变形存在。此外,新老道路建设年代相差十多年,设计等级和标准有较大差异。
1.5新老路面结构类型、材料性能差异
新老路面铺筑厚度不同、材料不同,强度不同均会对道路使用性能产生影响。旧路面若采用混凝土面层,新旧水泥混凝土板厚度不同、弯拉强度的差异均可能造成路面错台,沉陷等现象。旧路面若为沥青面层,新旧沥青面层材料的不同可能会造成路面抗滑性,耐磨性、排水降噪、平整度等产生差异化。
2.道路拓宽设计原则
2.1路基拓宽
在城市道路拓宽改造过程中,拓宽部分路基路面的质量对于道路的使用性能有着决定性影响,因此,拓宽路基设计与施工在拓宽改造工程中占据着重要的地位。
道路拓宽改造设计应遵循相关标准、规范及规定要求,选取科学合理的路基加宽设计方案,保证拓宽路基的稳定性能。
相关的设计人员应根据现场工程地质条件、勘察报告,结合实际情况拟定设计方案,其次是考虑当地的气象因素,充分重视雨水、地下水冲刷侵蚀作用对路基质量的影响。
拓宽段路基填料应优先选用级配较好的砾类土、砂类土、石屑、碎石土等粗粒土,结合项目所处的位置填料来源情况,严禁采用膨胀土、淤泥和有机土填筑路堤。当路床土强度达不到规范要求时,应采取换填或土质改良等措施。同时,应充分考虑路基排水,设置排水垫层或盲沟等地下设施来拦截、引排地下水或降低地下水位、疏干路床等措施。施工过程中路基回填应分层铺筑,均匀压实,应严格控制分层厚度,并注意不同填料的填筑顺序。路基压实度采用重型击实标准,路基填料强度及压实度应满规范要求。
为避免新旧道路出现不均匀沉降,不仅要优选拓宽车道下路基填料,同时应做好新旧路基、路面搭接处理。新旧路基挖台阶搭接,满铺力学性能较好的土工格栅等土工材料,增加抗剪强度,约束路基的侧向变形,从而提高路基的承载力。土工格栅纵横向抗拉强度、最大延伸应符合规范要求。
2.2路面拓宽
旧路路面为混凝土板,面层应采用等厚式水泥混凝土板,弯拉强度不小于旧路面混凝土板弯拉强度,且应满足道路荷载要求。拓宽部分水泥砼板切缝需与旧路板缝对齐,新旧混泥土板间应按规范要求设置拉杆及传力杆。旧路路面为沥青面层,还需对旧路沥青路面铣刨搭接,铣刨部分洒铺粘层油,缝贴玻纤格栅等防裂布土工材料,减少反射裂缝。新旧沥青面层厚度应基本保持一致,保证路面抗滑性,耐磨性、排水降噪、平整度等性能无明显差异。
3.拓宽段现状地下管线处理方案
由于城市道路拓宽部分原用地多为绿化带,人行道或非机动车道,现状管线杂乱密布,拓宽改造设计及施工应有专门的管线迁改及保护方案。应详细摸排现状管线分布情况,以物探资料为基础,结合管线产权公司,市政维修等部门资料,综合考虑现状管线迁改保护方案,应充分考虑新建管道的位置及孔数,确保方案的合理性和适用性。同时管道上方基层、面层应加强处理,防止管线破坏。
4.道路拓宽施工综合处治
4.1确保填筑材料质量
严格控制填料的最佳含水率,含水率偏大及含泥量大的不合格材料严禁用于道路填筑施工。同时,尽量选择与旧路基相同或相近的路基填料,选择内摩擦角较大、黏聚力较强的路基填料,可以有效防止路基的工后沉降。对于软弱地层较厚的地基,通过扩大换填基础或选用合适的块石作为填料,对降低新老路基的沉降差有显著效果。
4.2旧路基的治理
道路路基扩宽包括多种形式,常见的有单侧加宽、双侧加宽及分幅路基等,其中分幅路基方式与旧路基没有影响,不需要进行额外的治理,若是单侧加宽或者双侧加宽,与旧路基存在很大的关联性,应对老路基进行治理,否则会影响旧路基的稳定性。旧路基的治理工作可以根据道路实际情况及不同区域采取适宜的方法:路基沉陷区,先要区分填土路基和沙砾路基,填土路基采用深层次处理的方式,运用干板水泥碎石桩进行处理加固,砂砾路基的强度较高,应以回填填平为主;含水量较高的路基,查明含水量高的成因是首要问题,如果是地下排水设施失效造成的,需要先整修相关的排水设施,如果是大量降雨导致雨水下渗,先要修复路面病害问题;湿软土层路基,可以采取不同方式提高路基强度,比如路基换填及设置砂砾垫层进行处理等。
结束语
根据城市道路拓宽改造实际情况,严选拓宽路基路面填筑材料,新旧路基路面的搭接方式,地下管线处理方案,选择合理的道路拓宽改造方案。城市道路拓宽改造,不仅能满足日益增长的交通需求,还能够有效较少工程投资,以合理的设计方案实现提高城市通行能力的目标,是城市现代化建设的重要措施之一,提高城市道路工程建设的社会效益与经济效益。
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