城市道路設(shè)計(jì)中軟基加寬改造設(shè)計(jì)相關(guān)問題研究

文/李金寶 大連理工大學(xué)土木建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司 遼寧大連 116000

城市主干道的拓寬改造，需要綜合考慮軟土地基處理方案、排水方案和管線布設(shè)、新老路基結(jié)合部的處理、日常運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)等關(guān)鍵問題，在工程設(shè)計(jì)過程中需要統(tǒng)籌考慮。為延長(zhǎng)工程服務(wù)壽命，提高拼接施工質(zhì)量，必須要總結(jié)以往經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行分析，規(guī)范管理施工，降低各項(xiàng)因素的影響，尤其是要做好沉降觀測(cè)，做好路段沉降測(cè)控，避免拼接路段沉降超標(biāo)。

1、新舊路基拼接施工分析

為滿足生產(chǎn)生活需求，在進(jìn)行城市道路工程建設(shè)時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到填方路基拼接施工作業(yè)。面對(duì)新舊路段地基結(jié)構(gòu)、壓實(shí)度以及設(shè)計(jì)方案之間的差異，想要減少不均勻沉降問題的發(fā)生，必須要嚴(yán)格按照專業(yè)規(guī)范完成各項(xiàng)作業(yè)。一般均會(huì)選擇應(yīng)臺(tái)階拼接形式處理，按照由下向上順序開挖臺(tái)階，并且在拼接路段，還需要將原有防護(hù)工程拆除，對(duì)坡面松土進(jìn)行全面清理，然后沿著路基坡面開挖臺(tái)階，將臺(tái)階設(shè)計(jì)成與內(nèi)傾斜式，便于拼接部位的壓實(shí)。在施工時(shí)要重點(diǎn)控制壓實(shí)作業(yè)，新舊路基拼接部位需要利用打夯機(jī)分薄層填筑壓實(shí)，必要時(shí)可以利用沖擊碾壓方法加強(qiáng)壓實(shí)，爭(zhēng)取提高新接路基的壓實(shí)度，減少后期不均勻問題的發(fā)生。另外，很多高速公路工程拼接施工，為避免路基不均勻沉降問題，選擇在拼接部位每層臺(tái)階處鋪設(shè)一層土工格柵，沿著路基橫向攤鋪，且搭接寬度在20cm以上，利用 U型釘錨固處理，提高該部位路基穩(wěn)定性和抗拉強(qiáng)度。

2、拓寬部分地基處理方案設(shè)計(jì)

原路基處理方案：一般路基地段未作深層處理，僅做墊層處理或加筋墊層淺層處理，再填土預(yù)壓，實(shí)施過渡性路面，經(jīng)過沉降觀測(cè)，待預(yù)壓期結(jié)束工后沉降滿足要求后，再實(shí)施永久性路面，原路對(duì)于橋涵等構(gòu)筑物處理主要采用攪拌樁復(fù)合地基和淺層換填方案。依據(jù)現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范，擴(kuò)建路面控制標(biāo)準(zhǔn)：要求路基拼接時(shí)，應(yīng)控制新老路基之間的差異沉降，原有路基與拓寬路基的路拱橫坡度的工后增大至不應(yīng)大于 0.5%，設(shè)計(jì)時(shí)主要控制的指標(biāo)有：穩(wěn)定驗(yàn)算、工后沉降控制，在滿足上述設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，進(jìn)行路基處理優(yōu)化設(shè)計(jì)，為了既保證軟土地基處理后能正常承載，又能滿足業(yè)主對(duì)工程造價(jià)和施工工期的要求，選擇合適的加固方法是十分重要的，對(duì)于軟基上既有城市道路的擴(kuò)建工程，其處理方案不同于常規(guī)的軟基上新建道路方案，通過對(duì)現(xiàn)有路基的擾動(dòng)、差異沉降、施工方案等因素的綜合分析考慮，對(duì)不同處治方案的造價(jià)及工藝、材料、機(jī)具要求等方面做了多種方案比選。經(jīng)過多階段設(shè)計(jì)論證和方案優(yōu)化，工程最終采用了先實(shí)施過渡路面，待路基沉降穩(wěn)定和新老路基差異沉降滿足要求后，再實(shí)施永久性路面的方式，節(jié)約了工程投資，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益明顯。

3、新老路基結(jié)合部處置方案設(shè)計(jì)

利用專用分析軟件，對(duì)道路拓寬改造新老路基搭接部進(jìn)行了考慮時(shí)效性的有限元分析，基于上述理論分析，工程創(chuàng)造性提出了新老路拼接段，在路面結(jié)構(gòu)層采用“土工格室+多層單向高強(qiáng)土工格柵”的處置方案，在過渡路面期內(nèi)使用效果良好。新老路拼接段，在路面結(jié)構(gòu)層下老路基與新路基拼接處鋪設(shè)二層單向高強(qiáng)土工格柵，寬度為3米，伸入新老路基各1.5米，土工格室內(nèi)回填40cm碎石通過在面層鋪設(shè)高分子土工聚合物材料，摻入高效抗車轍劑提高動(dòng)穩(wěn)定度，較好的解決了反射裂縫和交叉口進(jìn)口道的車轍問題。

4、縱坡和排水優(yōu)化設(shè)計(jì)

原有公路存在大量的零縱坡段，改造成城市道路時(shí)，原先的自然排水不再適用，需要進(jìn)行有組織的管道排水，為了利用現(xiàn)有道路硬殼層和減小附加沉降，不宜對(duì)現(xiàn)狀路面進(jìn)行大填大挖造坡，如果采用連續(xù)邊溝或者鋸齒形街溝設(shè)計(jì)，將給施工控制帶來較大難度，連續(xù)式邊溝蓋板極易損壞，給最外側(cè)車道的行車帶來安全隱患。本工程采用了“組合式側(cè)、平石+加密雨水口”的排水構(gòu)造，將雨水口進(jìn)行加密至 10～15 米，雨水口之間的路段，將路面花崗巖平石切割，與側(cè)石共同組成流水槽，就近排入鄰近的雨水口，路面雨水排放快速高效，確保了行車安全。

5、日常養(yǎng)護(hù)策略

裂縫是大多數(shù)病害的早期形式，因此，預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的主要工作是做好裂縫病害的處置。初期裂縫對(duì)瀝青路面平整度和行車舒適度影響不大，所以常被管理部門忽視。一旦進(jìn)一步發(fā)展，有可能產(chǎn)生基層甚至路基的各種病害，新老路面處是老路改造加寬過程中的薄弱環(huán)節(jié)，對(duì)于因殘余差異沉降引起的微裂縫，應(yīng)進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，防止路面徑流透過裂縫下滲進(jìn)而加劇基層發(fā)生水損破壞，必須摒棄以往“不壞不修”的養(yǎng)護(hù)思維，要在路面仍是優(yōu)良的狀態(tài)下即開始預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。比如在裂縫剛剛出現(xiàn)（寬度在3mm之內(nèi)）時(shí)，進(jìn)行及時(shí)灌縫，此時(shí)裂縫尚未充分發(fā)展，地表水尚未侵入，道路受損最小。

道路自開通運(yùn)營(yíng)以來路況良好， 取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，今后在類似項(xiàng)目的拼寬改造過程中，針對(duì)以下問題可開展進(jìn)一步細(xì)化設(shè)計(jì)：如橋頭處理區(qū)與普通處理區(qū)過渡設(shè)計(jì)問題、既有加固方法效果提升和更加符合綠色環(huán)保的處理方法、不中斷交通情況下的處理技術(shù)等。

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