摘 要:為了解決城市交通擁堵現象,滿足日益增長的交通需求,對城市市政道路進行加寬改造是提高城市通行能力切實可行的方法之一。本文分析了路基拓寬工程中常見的病害及其原因,總結了舊路拓寬改造過程中常見病害的防治對策。
關鍵詞:市政道路;拓寬改造;新老路基;差異沉降
隨著我國經濟社會的快速發展和城市化進程的不斷推進,城鎮居民車輛保有量急速增長,市政道路交通壓力大增,城市交通擁堵問題日益突出。由于城市征地等難度大,在城區新建道路往往難以實施,對現有道路進行拓寬是提升城市道路通行服務能力的有效措施,是提高城市通行能力切實可行的方法之一。然而由于城市新舊路基的穩定性、均勻性、強度和密實程度不同,新老路基銜接不良可能會導致新加寬路基失穩、路面損壞、路面整體性能下降等病害,嚴重影響著城市市政道路的使用壽命和城市形象。
一、城市市政拓寬道路中常見病害
1.路面損壞
公路改擴建瀝青路面損壞,主要表現為出現面層破碎、結合料松散、道路橫坡改變等病害,嚴重時會產生沿結合面走向的縱向裂縫。路面損壞是道路改擴建工程中最常見的病害形式之一。路基的變形不協調會通過路面結構層反映出來,所以大多數路面病害都是路基病害的反映。
2.結合處產生縱向裂縫
路基路面的損壞與整體性下降往往形成惡性循環,一開始出現結合部位產生縱向裂縫,此后又進一步造成新舊道路整體性的下降,使得裂縫進一步擴大,在此過程中,雨水等隨著裂縫進入造成路基破壞,從而形成板底脫空、唧泥等,引發橫縫隙、錯臺等,加劇裂縫的的進一步擴展。
3.路面整體性能下降
隨著路面病害的產生和道路縱橫坡的變化,道路結構性能和服務性能也隨之下降。當路面狀況指數(PCI)、結構承載力、平整度的等下降到一定程度時,將會嚴重影響行車的舒適性及安全。
二、城市市政拓寬道路病害原因分析
拓寬城市道路工程雖然能有效解決城市的交通壓力,但已有拓寬工程中出現的大量病害給城市道路拓寬工程帶來了嚴峻的挑戰。拓寬路基由原有路基和新填筑路基兩部分構成,老路基通車運營多年,受自身重力和行車荷載的作用,土體固結沉降可視為已經完成狀態,經過多年的擠壓固結,舊路基已不再壓縮變形,而新筑路基的沉降固結還沒來得及進行,新舊路基之間不可避免的產生差異沉降,容易造成道路縱向裂縫、道路橫坡比改變、路面結構破損、新老路基結合處滑移、新老路堤結合不良等病害,給道路的行車速度、行車安全和行車舒適性造成影響。
1.新舊路基的沉降變形不協調
原有道路通車經過較長時間運營,壓縮變形可視為已經完成,原有路基下的地基在新路基填筑施工前固結沉降已經基本完成,而新路基下的地基沉降則則可以認為剛剛開始,在工后仍會發生沉降變形,固結沉降還要持續較長時間,因此在新建道路完成后在荷載作用下新舊道路會發生不協調變形。
2.新筑路基填土壓實度不足
新筑路基填土施工壓實階段工期有限,壓實度指標不能與原有道路的壓實度現狀相匹配,新舊土體壓實度差異大,填方路基易發生差異性沉降變形,甚至會造成路基兩側出現縱向裂縫,繼而有可能在道路通車后產生路面反射裂縫。
3.施工質量不合格
由于道路改擴建工程涉及新舊路兩種不同的材料,加上既有車輛通行的影響,往往施工限制多,工期緊,易造成開挖對地基的擾動,壓路機等大型機具進場受到限制造成路基壓實度特別是新舊路基結合部位的壓實度不夠。
三、城市道路拓寬改造工程的施工管理對策
1.加強施工質量控制
在新舊路基結合部位壓路機難以壓實的部位,應該采用人工夯實或者小型機具壓實等方式,確保整個填筑路基的壓實度。此外,在壓實過程中,影響壓實質量的重要參數是填料的含水率,要加強含水率的檢測,增強壓實度的控制。加強新舊路基交接處碾壓,在新舊路基交接處,可采用強夯或大噸位振動壓路機碾壓新舊兩半路基的施工方法,這樣不僅使填筑的路堤達到密實,而且舊路基的土質結構受到強烈振動后密實度能與加寬的填方地段在一定深度內保持接近,不產生差異沉降的效果。
2.路基加筋
為提高新舊路基之間的結合強度,增強新舊路基整體性,道路拓寬工程廣泛地采用了路基加筋技術,包括土工網、土工格柵、土工膜、土工格室等。加筋材料能有效地提高舊路基與新路基土體之間聯接性,有效地增強拼接路基的抗剪強度,增強新舊路基的整體性,限制或者協調新舊路基之間土體的變形,提高地基承載力,約束基層的向外側的側向位移,將荷載應力分散從而避免應力過分集中的問題,增強新舊路基結合的穩定性,減少不均勻沉降。土工合成材料的選擇、土工合成材料的鋪設方式都會對新舊路基之間的不均勻沉降產生巨大的影響,合理的加筋才能保證加筋材料的合理利用,使新舊路基更加緊密的結合在一起,有效地控制拓寬道路在新舊路基結合處病害的產生。
3.優選路基填料
根據原有路基填料的調查及檢測結果,選取原有路基填料性質相近或強度、穩定性更好,更有利于新舊路基結合的材料作為新路基的填料。新路基填料還應滿足《公路路基設計規范》(JTG D30)關于路基填料的要求。具體選用時應應結合工程本身及所在地的實際情況,選擇適宜的填料,要保證新舊填料的物理特性盡可能地接近,還應按照要求對新舊路基結合部進行有效的壓實。
四、結語
拓寬改造城市市政道路工程是城市交通通行能力提升的重要措施,不僅能夠對當前投入困難有效解決,還能滿足日益增長的交通需求。路基加寬可最大限度地利用原有結構,并能夠有效協調新、舊路面受力情況及溫度變形,在加寬后應確保上、下部結構形式符合舊路面規定。針對當前拓寬道路工程出現的病害問題,作為施工技術人員必須在充分了解市政工程路基病害原因的基礎上,提高施工技術水平,規范施工流程,實現市政工程建設的社會效益與經濟效益。
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作者簡介:黃曉鳳(1987-)女,湖北武漢人,助理工程師,交通工程,從事高速公路、市政工程建設與管理工作。