城市道路路基維護工程設計方法探討

覃光焱

（重慶市中設市政工程設計有限公司 重慶 400023）

城市道路路基維護工程設計方法探討

覃光焱

（重慶市中設市政工程設計有限公司 重慶 400023）

本文針對城市道路維護設計與公路工程設計、新建工程設計、養護作業等存在較大區別的情況，探討了路基局部維護與加固、特殊路基的處治、路基改善和溝槽開挖回填恢復等維護工程的設計方法，總結了城市道路路基維護工程設計的一般原則。

城市道路；路基；維護工程；設計方法

1 概述

城市道路路基維護工程尚無專門的設計規范，一般參照《建筑邊坡工程技術規范》、《公路路基設計規范》、《城鎮道路養護技術規范》等規范進行相關工程的設計。由于城市道路維護工程設計與公路工程設計、新建工程設計、養護作業均有較大區別，對城市道路路基維護工程設計的方法及手段進行研究、探討，可以使維護設計的目的性和針對性更強。

根據城市道路和維護工程的特點，可將路基維護工程設計分為：原有路基支護構筑物，如擋土墻、護面墻、護坡等的局部維護與加固設計，路基沉陷、滑坡、崩塌等特殊路基的處治設計，路基局部拓寬、縱坡調整、橫坡調整及安全設施調整等改善設計和溝槽開挖回填恢復設計。

2 局部維護與加固設計

城市道路路基的維護與加固設計是在調查、檢測、查明構筑物病害的基礎上，采取切實可行的維護設計方法。其具體的設計方法如下：

當原路基構筑物的墻體出現已停止發展的裂縫、斷裂病害但未影響結構穩定，砌體墻體可采用與原砌體相同標號的水泥砂漿填縫封閉的設計方法。整體式墻體可采用環氧樹脂粘合劑填縫封閉的設計方法。

錨桿式擋墻、樁板擋墻、加筋土擋土墻、浸水擋土墻嚴重受損影響結構整體安全時，在對結構穩定性進行必要的工程檢測和計算評估后進行加固設計。

重力式擋土墻發生傾斜、鼓肚、滑動或下沉影響結構安全和使用功能時，可選用下列維護設計措施進行加固：錨固設計；套墻加固設計；增建支撐墻加固設計；原擋墻損壞嚴重，采用以上維護設計方法不能達到設計強度要求時，則應考慮將損壞部分拆除后，按新建擋土墻設計。新舊擋墻之間應設置沉降縫，并應注意新舊擋墻接頭協調。

錨桿式擋墻、樁板擋墻、加筋土擋土墻、浸水擋土墻嚴重受損影響結構整體安全時，應對結構穩定性進行必要的工程檢測和計算評估后再進行加固設計。

擋土墻的泄水孔堵塞無法疏通時，宜另行選擇適當位置增加泄水孔設計，或在墻背后沿擋土墻增做墻后排水設施設計。

砌體墻出現表面風化剝落時，砌體表面的防風化設計應處理好與舊有墻體的銜接；當風化剝落影響結構安全時，按墻體加固設計進行。

3 特殊路基設計

3.1 一般規定

本文研究的特殊路基包括特殊土（巖）路基、不良地質路基和特殊條件下路基。特殊路基調查設計注重路基現狀質量評估，針對路基病害主要原因確定設計方法。通過綜合技術經濟比較，因地制宜，選擇技術可行、經濟合理、保障交通的設計方案。

3.2 滑坡地段路基

城市道路路基的滑坡是山地城市常見的病害，其整治設計步驟及方法如下：

（1）滑坡地段路基設計時先進行的滑坡穩定性分析與計算。

（2）注重滑坡段路基的排水設計，具體的設計方法為：在滑坡防治總體方案基礎上，結合工程地質、地下水及降雨條件，制定路基排水和滑坡體排水綜合設計方案；滑坡體后緣的穩定地層上應設置環形截水溝，滑坡范圍較大時，應在滑坡體范圍內設置樹枝狀排水溝。排水溝通過裂縫處應采取防裂措施，確保地表雨水能全部排向路基排水系統；根據滑坡體滑動面狀況、滑坡體所在山坡流域水文地質條件及地下水動態特征，可增設滲溝、仰斜式排水孔或者隧洞等排水措施。

（3）滑坡段路基處治加固設計措施：位于推移式滑坡或由錯落轉化的滑坡上的路基，宜采用滑坡后緣減重，前緣反壓措施；路基位于滑坡體重心偏上位置時，路基維護可選用適當的設計手段加強路基穩定性；路基位于滑坡體重心偏下位置時，應采用抗滑支擋工程等措施對整個滑體進行處治。

3.3 崩塌地段路基

崩塌地段路基的維護設計方法有：對邊坡或自然坡面比較平整、巖石表面風化易形成小塊巖石呈零星墜落的地段，維護設計應首選坡面防護防風化設計；對巖體嚴重破碎，經常發生落石路段，維護設計可采用柔性防護系統或攔石墻與落石槽等攔截構造物；對在邊坡上局部懸空的巖石，巖體較完整但有可能成為危巖時，維護設計可采用鋼筋混凝土立柱或漿砌片石支頂或柔性防護系統予以預防。對易引起崩坍的高邊坡，維護設計宜采用邊坡錨固法；對崩坍體較大、發生頻繁、且距離道路路面較近而設攔截構造物有困難路基，維護設計可采用明洞、棚洞等遮擋構造物等防護手段。

3.4 路基沉陷處理

城市道路路基沉陷處理的方法主要有換土復填法和加筋法。具體的做法如下：

因填筑土質不符合要求或路堤路基位于過濕土導致路基出現下沉的地段，適合采用換土復填法維護設計。換填土宜采用級配較好的砂礫土，或塑性指數滿足規范要求的亞粘土。挖補回填的路基應在原沉陷路基周邊各加寬在500mm以上，壓實度應不得低于原路基設計壓實度。當無法確認原路基設計壓實度或原路基設計壓實度不滿足現行道路規范時，換填土壓實度按現行道路相應規范執行，換填土壓實度最低不得小于相鄰無病害路基的實測壓實度。

加筋法設計適用于填挖交界出現局部沉陷和不均勻沉陷路基，加筋帶宜采用土工格柵。土工格柵應跨越填挖交界線進行分層鋪設，層厚一般為300mm，土工格柵的鋪設厚度宜大于1500mm。位于挖方區域的加筋帶長度不應小于3m，位于填方區域的加筋帶長度不應小于7m。加筋法須與疏導、引流或切斷填挖交界處的地下潛流等配合使用。

4 路基改善設計

4.1 拓寬改善[2]

當城市道路的服務功能不能滿足交通需求時，進行拓寬改善是重要的設計手段之一。城市道路拓寬改善設計原則是根據原有道路沿線的地形、地貌、地質構造、水文地質、地基土的性質、不良地質的發育情況，采取合理的工程措施，保證拓寬改善路基的強度和穩定性。

道路路基拓寬改善設計前，應搜集原有道路路基勘察設計、竣工圖和養護等方面的資料，調查擬拓寬改善道路目前路基的穩定情況，并對原有路基和拓寬場地進行工程地質和水文地質調查、勘探和測試，分析評價新拼接路基或增建路基對原有路基沉降變形和邊坡穩定的影響程度。

道路路基改善設計的重點是確保拓寬路基與原有道路路基之間良好銜接，并采取必要措施減小拓寬路基與原有道路路基之間的差異沉降，防止產生縱向裂縫，具體措施有：注意新老路基之間排水設計；拓寬原有路堤時，應在原有路基坡面開挖臺階，臺階寬度不應小于1.0m，當加寬拼接寬度小于0.75m時，可采取超寬填筑或翻挖原有路基等工程措施；加固利用既有路基構筑物，新、舊混凝土或砌體應緊密連接，形成整體，可采用錨桿加固、新加結構物與原有路基行車道的搭接處理，保證整體性。如在重慶市嘉陵路拓寬改造工程的設計中，分別采用框架路基法即新增框架結構與原有路基的錨固、新增橋梁結構拓寬路基法，使新、舊路基形成整體，如圖1所示。

圖1 結構物路基斷面

4.2 縱坡改善

當城市道路路基的縱坡不滿足相關要求時，應進行改善設計，縱坡改善設計應符合城市道路相關的技術標準。

4.3 急彎或視距不良路段改善

改善急彎或視距不良路段，應根據道路等級、地形條件，經過技術經濟比較，可分別采用增大平曲線半徑和視距、改線以路塹或短隧道穿越。

5 路基溝槽回填設計

路基溝槽回填設計是城市道路路基由于管道埋設開挖后所進行的城市道路特有的維護設計。設計時，溝槽回填土回彈模量應比原有路基模量提高5%～10%，且不得小于25MPa，以保證回填路基與原路基的變形一致性，減小不均勻沉降。溝槽回填的最小寬度應滿足夯實的最小工作寬度，分層回填夯實；不滿足最小寬度時，可以采用灌注低標號混凝土的方法回填。在滿足壓實度要求的前提下，路基層頂標高與未開挖區域的路基頂面齊平或略高（不超過10mm）。城市道路常用的路基溝槽回填材料可采用中粗砂、碎礫石、石屑、路面銑刨料等，回填材料含泥量不宜超過3%，路面銑刨料宜選用路面上層30mm～50mm范圍內的路面銑刨料，宜篩除大于9.5mm粒徑的顆粒。

6 結語

通過對大量城市道路路基維護工程的研究，歸納起來，總結出城市道路維護路基工程設計的一般原則：

（1）城市道路路基維護工程位于城市，因此，城市路基維護工程設計應注意加固工程與相鄰城市環境相協調。

（2）城市路基維護工程設計與公路工程、新建工程的設計不同，設計時主要是以恢復路基穩定堅固無安全隱患、完善路基限界尺度、改善路基設施功能為目的。遵循防治結合、力求根治、治通兼顧的設計原則，針對特殊路基病害主要原因，采取切實可行的病害處理設計。

（3）涉及結構安全的路基維護設計要進行必要的結構安全檢測與驗算，保證城市道路路基的結構安全穩定。在必要的調查和評估的基礎上，進行有針對性的局部維護與加固設計。

（4）路基改善設計重視原有路基的調查、分析，注重新舊路基的銜接和一致性，防止過大差異沉降。

（5）路基溝槽回填設計應提高回填路基相應的技術標準，保證回填路基的穩定性。

（6）對特殊情況下的路基維護工程可依據成熟經驗，并結合相關規范的規定進行設計。

[1]鐘建安.公路養護與管理大全[M].中國環境科學出版社，2001.

[2]JTG D30-2004,公路路基設計規范[S].

[3]GB 50330-2002,建筑邊坡工程技術規范[S].

[4]CJJ 36-2006,城鎮道路養護技術規范[S].

[5]何兆益,楊錫武.路基路面工程[M].重慶大學出版社，2001.

責任編輯：余詠梅

Discussion on The Methods for Roadbed Maintenance Engineering Design in Urban Roads

Compared the urban roads maintenance engineering design to the highway engineering design,the new construction design and maintenance operation,the design methods for roadbed structure segment maintenance and reinforce engineering,special roadbed maintenance,roadbed amelioration and groove rehabilitation of excavated roads of urban roads were studied in this paper.And the generic principles of roadbed maintenance engineering design were summarized.

urban road;roadbed;maintenance engineering;design methods

U418.5

：A

：1671-9107（2010）02-0017-03

10.3969／j.issn.1671-9107.2010.2.017

2009-12-8

覃光焱（1981-），男，重慶人，碩士，工程師，從事道路設計和研究工作。