城市道路改造中施工對新舊路基的影響

【摘要】在城市道路的改造中，施工時(shí)不免會對新舊路基產(chǎn)生影響。本文將對這一問題進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】城市道路改造；施工；新舊路基；影響

隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化水平不斷提高，交通流量不斷增長，路面結(jié)構(gòu)破壞及交通阻塞狀況愈演愈烈。舊路改造是改善道路交通條件、構(gòu)建和諧社會的一個(gè)重要措施。但是，在城市道路的改造中，施工時(shí)不免會對新舊路基產(chǎn)生影響。下面就分析一下。

1、施工方法對新舊路基的影響

1.1 不同填筑方式的影響

不同的填筑方式對新舊路基的影響并不顯著。對于水平填筑的方法，先挖后填與邊挖邊填的方式對新舊路基變形的影響基本沒有差異，先挖后填法對新舊路基表面橫坡比的變化上略優(yōu)于邊挖邊填法。對于單側(cè)加寬的情況，水平填筑法引起的加寬路基的最大沉降要略小于間隙法，間隙法填筑引起的老路基橫坡的改變要小于水平填筑法，但對加寬路基的影響則大于水平填筑法。因此，間隙法施工對老路基的影響較小，對加寬路基的較大影響可以通過地基處理的措施來減小，但要克服施工中存在的諸多問題。

1.2 填筑速率的影響

路基填筑速率對路基的穩(wěn)定有重要的影響，同時(shí)，不同的填筑速率對路基的變形也存在一定的影響，工程實(shí)踐中對于路基的填筑速率有嚴(yán)格的規(guī)定，特別是對于高填方路堤，當(dāng)填筑高度大于臨界高度后，對填筑速率的控制更為重要。填筑速率越快，老路基橫坡比改變就越大，同時(shí)，整個(gè)新舊路基的橫坡比也隨填筑速率的提高而顯著增大。由于軟土地基中的固結(jié)排水較慢，同時(shí)硬殼層和路基又具有一定的整體剛度，加寬路基填筑初期，會使老路基中心產(chǎn)生上抬的趨勢，隨著填筑高度的增加，老路基中心開始沉降。填筑速率越快，引起老路基中心的上抬量就越大，老路基中心的沉降就會相對越小。同時(shí)，在加寬荷載的作用下，過快的填筑速率也會使新路基的表面沉降增大，因此，填筑速率越快，老路基和新舊路基的橫坡比改變也越大。同時(shí)還可以發(fā)現(xiàn)，新舊路基結(jié)合部的路表沉降受填筑速率的影響相對較小。

2、施工擾動對新舊路基的影響

對于軟土地基上的老路基來說，經(jīng)過多年的運(yùn)營后，路基的工程特性己相對穩(wěn)定，新路基的施工可能在一定程度上會破壞這種相對穩(wěn)定的狀念，如抽水平淤、樁基施工等，從而使老路基的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)發(fā)生變化，導(dǎo)致老路基的丌裂甚至失穩(wěn)。因此，對于軟土地基上進(jìn)行新路基的施工時(shí)，要針對施工方案對老路基進(jìn)行穩(wěn)定分析，避免老路基出現(xiàn)由于坡腳處河塘抽水、清淤、大面積濕噴樁施工等特定的施工環(huán)境下，而導(dǎo)致的邊界條件改變，出現(xiàn)路面丌裂、路基邊坡失穩(wěn)等病害，采用預(yù)防邊界條件被破壞的處理方法，保證老路基的整體穩(wěn)定。

2.1 地下水的影響

在河塘水網(wǎng)地區(qū)進(jìn)行城市道路的擴(kuò)建工程，為滿足分層填筑時(shí)能確保形成干地施工的條件，在路基填筑前通常要對老路基坡腳外的新路基地基進(jìn)行清場平淤抽水。有時(shí)，老路修筑時(shí)因就地取土而在路基邊坡外側(cè)形成了沿路線走向的積水溝，溝底堆積了大量的淤泥，必須進(jìn)行抽水清淤。這樣就會引起老路基地下水位的降低。另外，在某些特殊的情況下，在擴(kuò)建工程的局部路段所采用的地基處理方法要采取降水處理，如高壓電線穿越的路段，由于施工凈空的限制而采用素混凝土樁處理，施工中就需要進(jìn)行抽水。局部快速和大面積的降水會引起老路基應(yīng)力狀態(tài)的改變，導(dǎo)致老路基的附加沉降甚至失穩(wěn)破壞。若原地基是塑料排水板處理或地基透水性能較好時(shí)，將會造成老路基內(nèi)地下水和兩側(cè)抽水后的基坑底形成水位差，從而迫使老路基向外形成滲流和一定范圍內(nèi)地下水位的局部降低。對老路基而言，由于局部降低了原有的地下水位，使原來處于地下水位以下的地基土變成了水上部分，它的容重則由浮容重變成濕容重，地基有效容重增加，天然重度與有效重度之差對路基額外增加了由于地下水位降低而形成的呈三角形或梯形分布作用于地基的垂直向偏心荷載，結(jié)果將引起附加沉降量，對原路基構(gòu)成危害，快速的降水還會引起路基的開裂甚至失穩(wěn)。路基基底附加壓力隨著地下水下降而逐漸增大。因此在拼接過程中必須引起足夠重視，一是做好滲透復(fù)核和防滲處理，二是進(jìn)行附加沉降的計(jì)算。

2.2 地基處理施工擾動的影響

施工擾動對老路基的影響主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：在老路基削坡后，老路基邊坡較陡，施工過程中的振動會對老路基的邊坡穩(wěn)定帶來影響；同時(shí)，在保證邊坡穩(wěn)定的情況下，地基處理施工中劇烈的振動也會引起老路基的回彈。另外，復(fù)合地基樁體的施工順序也會對老路基的應(yīng)力狀態(tài)處產(chǎn)生影響。同時(shí)，某些通過采用物理手段對地基土加速排水，縮短地基固結(jié)時(shí)間或擠密土層的地基處理方法，在施工時(shí)將可能誘發(fā)或加劇老路基的地面沉降。

3、交通荷載對新舊路基的影響

路基沉降一方面是由于路堤堤身和地基排水固結(jié)變形引起的(也包括部分蠕變)，另一方面是由于車輛荷載反復(fù)作用下引起的累積殘余變形造成的。一般情況下，前者占較大的比重，目前的研究工作也集中于此，但大量的調(diào)查研究和一些土動力學(xué)試驗(yàn)表明，后者也不可忽視。對于軟土地基上擴(kuò)建加寬工程，由于交通荷載反復(fù)作用可能會帶來兩方面的問題：(1)由于老路基施工過程中要維持正常的道路通行，交通荷載的作用可能會引起老路基的邊坡失穩(wěn)；(2)新舊路基施工過程中以及通車后交通荷載分布的不均勻性，會導(dǎo)致新舊路基結(jié)合部的差異沉降，引起路面縱向開裂。

4、結(jié)束語

總之，在城市道路改造工程中，由于新舊路基的差異，會造成路基路面出現(xiàn)病害。老路基經(jīng)過近幾十年的運(yùn)營使用和長期荷載作用，沉降已趨于穩(wěn)定。而新路基成型后必然要經(jīng)歷一個(gè)沉降的過程，將會造成新舊路基的不均勻沉降，從而引起縱向開裂并將裂縫反射到路面。通過分析這些影響，可以為施工時(shí)采取的措施提供參考，從而最大限度的減少影響。