市政道路改擴建路基設計分析

劉曉強 黎明

我國經濟快速發展，城市建設腳步也在加快，私家車數量隨著人們生活水平的提升而持續增加，全國市政道路壓力倍增。在我們國家人口密集，平均占地面積小，但拆遷征地難度卻與日俱增；尤其是在大城市中，無法有效實現道路新建，因此改擴建原道路成為緩解此情況的主要方法。本文主要探究怎樣設計出合理的改擴建道路路基，有效提高路基的性能，對居民出行有著重要的作用。

據調查可知，市政道路改擴建病害包括路基受損、路面滑塌以及邊坡不穩定。路基破壞會讓公路路基的性能受損，出現惡性循壞。路面破壞屬于反復性和連續性的過程，包括路面縱向裂縫到路基下降以及最后新路基和舊路基遭受破壞。當路面有縱向裂縫出現時，會讓雨水浸入裂縫，甚至有下滲情況出現腐蝕路基。路面底板脫空，車輛荷載下出現橫向裂縫，最終路面整體出現裂縫。

一、分析市政道路改擴建路基施工存在的問題

因交通運行經常出現擁堵情況，所以需要對市政道路進行擴建。但在市政改擴建施工中會出現超負荷狀況，損壞著路面，同時產生路基沉降、積水等問題。改擴建路面在施工時，施工流程復雜，也會有并發問題出現。

1.新路基邊坡穩定性存在問題

路基邊坡失穩影響著城市道路改擴建，路基穩定性差，特別是在陡坡路和高填路基上，容易出現路基破壞。在改擴建工程，新建路基的坡角和材料沉降量存在著差異。當車輛經過時，受車輛荷載作用，路基會有局部失穩狀況出現。

2.施工質量控制

道路改擴建工程在施工時需要有著嚴格的標準，若是在施工時出現質量問題，則會讓路基受損，從而加速路基受損程度。拓寬段結合層部分的腐殖土和松散土等清理的不完整，在施工時新舊路面的結合部位便有軟弱層出現，從而讓路基沉降受損。新路基在開挖時未嚴格控制參數，壓實度不符合標準均會影響路基；若是開挖時間長或者幅度大，則會擾動原路基，此些擾動會阻礙新路基和舊路基的結合。在市政道路內開展改擴建工作，通常會在繁華區域進行，但由于場地約束因素多，大型的機械操作困難，交接部位缺少壓實次數，致使壓實強度不符合標準，為后期的養護埋下隱患。

3.變形不協調

在改擴建城市道路施工前，由于地質自身條件不良，地基地形差，同時后續行車也存在著不可控因素，會讓新路基的穩定性能受到影響，從而讓路基出現變形，導致有不均勻沉降。新路基和舊路基出現沉降差異是由于路基變形導致的，在擴建路基時，舊路基由于使用年限長，經過土體和汽車行駛的荷載作用，從而完成路基沉降和壓實過程，因此道路的改擴建不會影響到舊路基沉降。但在改擴建后的新路基并未經歷沉降和壓實，從而讓新路基的沉降路面幅度比舊路基的沉降路面幅度大，導致新路基和舊路基交接處未結合好，產生裂縫，同時擴寬段的結合路基沉降差異和路基的施工方法、填筑材料等有著聯系。在改擴建工程中，通常會選擇新的施工工藝和注入的材料，但新材料和舊材料的性能存在差異，在材料的高度、強度、塑形和施工工藝上都存在一定距離，施工時可通過控制壓實度來改良技術，但卻無法完全打消塑性變形。

新路基和舊路基的沉降度存在差異，尤其是在軟土地基里，沉降差異更顯著。開拓延伸后的新路基，但路基土地的排水沉降量和舊路基存在差異，在處理新路基時，要防止影響到舊路基，避免舊路基被拉斷，出現裂縫。

4.路面軟弱層分層

相同路段的路基地質也會存在差別，舊路面在使用時會有地基的軟弱下臥層出現。此地段在結合面到軟弱層頂面，容易有滑動現象出現，讓施工路面有褶皺和分層問題，如下圖所示。

施工路面

二、分析改擴建路基施工技術解決措施

在城市道路改擴建中，路基破壞一般會使用預防和處治技術結合的方式實施綜合整治，可避免地基由于沉降差出現路基破壞，從而延長道路使用時間，制定科學方案，增強質量控制。

1.設計合理的方案

根據實驗來制定合理的拓寬方案，有效地減少因地基沉降差異出現的邊坡失穩問題。拓展設計方案可以以減小施工費用，提高施工質量，防止道路路基出現病害，延長道路使用期限，從而提高道路經濟效益，在設計時需要考慮的內容有：

（1）應避免地質不良環境。通過合理的地質勘察、設計布局和選線，避免新路基和舊路基在地質條件差的部位搭接，有效預防邊坡失穩和地基沉降的狀況，選擇適當的加寬模式。路基加寬幅度與沉降差異數值有著正向的關聯，因此雙側加寬能夠避免出現質量問題。

（2）優化設計路基方案。在改擴建路基中，原始路基可以避免新路基和舊路基出現沉降差異，通坡率大小和地表沉降主要呈現的是正向關聯——削坡越大，產生的影響越小。同時會限制舊路基的附加水平位移，經施工可知，設計坡度比在1∶1之間最合適。為了讓新路基和老路基的接觸面積增加，可把臺階改為開挖式臺階，可以增添抗剪力和抗摩擦力，對于路基整體性也會增強。在施工中開挖臺階要適當，否則會影響老路基的穩定性能，在開挖邊坡臺階路基底部和柱床頂面上，要鋪設一些材料，材料應具有抗拉性、抗菌特性、抗撕扯性，從而增加新老路基的連接性，確保新老路基的完整性。

（3）選擇適當的軟土地質處理計劃，軟土地基是不良基礎，在設計時要選擇合適的施工方案。在地質不良的路基中，為防止后期路基沉降應設置灰土樁，從而為路基提供支撐，在設計灰土樁時，需要注意應力作用，防止集中應力出現損壞。

2.準備工作

在施工前需要做好施工計劃與安排，根據要求進行復測，找準導線點和水準點，同時要按照施工寬度、路面狀況等來設計施工規劃，特別是市政、管道，水源和橋面等。施工工作要做好實驗測繪，要根據施工路段規劃好公眾出行的道路，減少交通壓力，保證出行安全。根據施工方案及時清理和疏通將要施工的路段，同時使用實驗來論證舊路基填料。選擇和舊料相同的填料來開展新路面的施工，從而減小施工拼接困難度，并要及時的關注和預防惡劣天氣，嚴格監控路床狀況，保證道路的通行暢通。

3.加強排水設計

在拓寬城市道路時，需要對一些路基增設墊層，此種墊層可提高路面的抗凍力和穩定性，避免在改擴建道路時出現沉降，有效減緩裂縫的生成效率，改善外界對地基溫度的影響和整體性的影響。在改擴建市政道路時，新舊混凝土層間增設拉蓋，可減少路基沉降，確保減少路基沉降差。加強設計路面排水，可減少雨水堆積，同時也會降低路基的擾動。在設計城市道路改擴建工程時，合理布置路面的排水系統，從而把雨水排除在路基系統外；在設計上可在路基內部設計盲溝，它能夠加強路基排水性，從而減小雨水破壞性；在城市改建工程中，應用土工合成材料，可避免有路面裂縫和路基破壞的狀況出現，有效的防止雨水進入路基，減少雨水破壞。

4.保養路基

當碾壓新路基和舊路基后，要進行保養。工作人員要合理安排排水，若是新路基和舊路基拼接處有較多的積水，則路基會有塌陷出現，讓路基安全受到影響。在改擴建市政道路中，工作人員要使用排水技術妥善處理新路基和舊路基的表面積水。同時要加大交通管理的力度，避免在新舊路基拼接處有重型車輛出現，當路基在壓實后需要進行養護，防止表面失水從而有網狀裂縫出現，降低路基強度。

三、結束語

綜上所述，市政道路發揮著運輸的功能，同時和城市經濟發展有著密切聯系。在改擴建市政道路工程中，應根據施工路面選擇施工方式，同時做好攻克難點的工作策略。在市政道路施工時，需要科學處理道路路基，從而保養好路基，確保新舊路基連接適當，提高道路工程施工質量。