市政道路改擴建拓寬病害原因分析及防治技術研究

徐平

【摘要】基于城鄉統籌規劃戰略下，讓更多的人口涌入到城市當中，在推動經濟增長、廣大民眾生活質量得到改善的同時，也讓汽車走入千家萬戶，導致交通壓力倍增。并且，當前的城市相關公共設施在布局設計上，存在一定的局限性，而新建道路的拆遷任務量巨大，增加了在城市中新建道路的難度。目前，大多數城市均開始改造與擴建城市的道路，不但可以緩解交通運行的壓力，降低需要投資的數額，而且減小了帶給廣大民眾出行的不良影響，使施工周期變得更短。結合以往在公路施工建設中的經驗，能夠獲得良好的建設成效。不過，對于城市道路具體的擴建施工管理來說，依然欠缺有關規定和借鑒，所以，要求施工人員需要結合具體的現場情況，編制出科學、可行的施工策略，增強對各種病害問題的處理效果。

本文在研究的過程當中，筆者在查閱和參考了大量的相關研究論著與文獻資料的基礎上，通過科學分析當前市政道路改擴建拓寬施工過程當中存在的各種病害及其原因情況，與此同時，編制出市政道路改擴建拓寬病害的有效防治技術策略，有助于避免或者減少具體施工過程當中的病害現象，降低了施工風險，在控制成本的基礎上，有效確保了市政道路改擴建拓寬工程施工的質量與安全，幫助施工企業達到既定的經濟收益目標。

【關鍵詞】市政道路;改擴建;拓寬;病害原因;防治技術

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

20.

緒論

對于我國來說，城市建設工作得到了很大的關注與重視，汽車的數量與日俱增，從前一些老舊的道路難以達到現階段城市建設的需要，呈現出嚴重堵塞的問題。不過，從當前的城市規劃情況而言，難以讓城市交通保持通暢無阻。面對此種狀況，需要做好市政道路的拓寬改造工作，具有很大的實踐價值。借助改造與拓寬老舊道路，完善道路的相關功能，科學進行城市空間的布局與設計。具體實施此項建設工作的時候，容易發生路基和路面方面的病害情況，比如，常見的路基差異沉降、路面縱向開裂等現象。所以，深入分析市政道路改擴建拓寬施工當中存在的不同病害原因，有助于相關施工技術人員吸取教訓，歸納經驗，制定出科學的防治方案。

一、市政道路改擴建拓寬病害原因的分析

1.老路基交界位置的縱向裂縫病害及其原因說明

一般來說，因為路塹受到自重、兩邊邊坡土體重力的作用影響之后，使老路基、新開挖對應的拓寬部分出現固結的情況，形成非均勻沉降的幾率較小，所以，發生該現象的通常是路堤。此時縱向裂縫得以發生，基于表面上而言，由于新老路基的結合位置出現了沉降的現象，并且沉降的速率也不一樣，形成很大的沉降差值。尤其對于那些新拓寬的路基來說，沉降現象很嚴重，老路基的沉降量同樣不容忽視，受得結合的位置形成了一個沉降差值突變點。分析其產生的原因，主要在于新、老路基的關聯位置出現了應力集中的問題，此部位的彎拉應力很大，相應的界面強度很低，所以，該位置發生了開裂錯臺的情況，產生縱向裂縫[1]。

對于公路改擴建拓寬工程來說，通常在斷面的布設方式、地基新增荷載的分布狀況如上圖1所示，主要運用了地基彈性理論知識，對應力歷史影響因素加以分析，借助科學的沉降量計算方式，可以完成定性分析的任務。結合圖lc能夠看出，原有公路已經增添了補強層、新鋪筑了面層，增添了下部I區的土基壓力P1，而拓寬部分的地基外加壓力則依次是P2，P3，P4，受到上述荷載的影響，讓地基沿路基的橫斷面產生了不均勻沉降的情況，在這當中，S2，S3，S4均>S1，如果路基的壓力超過地基的極限承載力情況下，將讓路基坡腳的周圍形成沉降S5，假如路基的壓力超過了土基的極限承載力，不僅會導致V區出現沉降的問題，而且造成Ⅵ區的地基也發生隆起的情況。

在S1小于S2的情況下，路面容易出現裂縫的情況，究其原因，主要涵蓋了下述幾個方面：①因為土基的地質不佳，造成新老路的基底部土基受到荷載增加的影響，產生了沉降的情況。不過原路基的地基由于進行改造的過程當中實現了固結沉降，同時增加的荷載沒有超過新拓寬的部分，所以，不難看出，沉降S2，S3是大于S1的;②新路基運用的相關填筑材料、壓實度等，容易在施工過程當中發生各類問題，由此導致新老路堤發生沉降的現象;③由于施工的工期較短，造成土基與新老路基的固結下沉沒有到位，致使出現很大的沉降現象;④施工之后的新老路基產生了差異性沉降的現象，使路基的穩定性不足，具體體現在路堤中的破裂面外土體開始產生下沉側移的現象，使路面拉裂，同時表現出縱向開裂的情況。

2.路基邊坡坍塌病害及其原因說明

對于該病害而言，經常在道路改擴建之后的沿溪線、高路塹區域發生。具體的形成原因包含如下：第一，進行具體改擴建的過程當中，在沿線的地質水文狀況調查工作不到位。①針對巖石地段而言，在巖層走向、巖體節理發育狀況方面欠缺深入的探究與分析，一般來說，巖層走向與路線的方向相平行，其節理的發育容易出現破碎的情況，即便以相關規范作為依據，科學設計邊坡，依然無法確保巖體的穩定性，在開挖路線結束以后，帶給巖體結構很大的破壞，使得雨水、地表水容易侵入巖層的縫隙內，受到凍脹融化反復作用，產生了邊坡坍塌的現象。②對于那些土壤是粉性土、砂性土的土顆粒很小、土質的黏著力較弱的位置來說，會增加邊坡設計的難度，由于非常陡，部分地段的邊坡設計難以滿足相關規范的規定，不過因為相應排水系統欠缺合理性，邊坡的上部尚未增設相應的截水溝，導致地表徑流水會進入到土體當中，由于土體的抗剪力變弱，造成邊坡的穩定性無法保障，進而出現坍塌的情況。第二，針對那些開挖難度很大的巖石邊坡而言，其路基邊坡沒有滿足設計坡度的相關規定[2]。

3.公路改擴建之后的路基翻漿病害及其原因說明

此種問題以國內的北方地區發生為主，與此同時，當溪線、嶺線以及林區道路工程完成了改擴建拓寬施工任務之后，也非常易于產生翻漿方面的情況。針對此種病害的形成原因，不僅包含了自然環境情況，而且也存在施工管理方面的因素。

（1）自然環境情況

①在土質方面，其中，粉性土容易出現翻漿的情況，當土內水分增多的情況下，使強度下降的速度非常快，導致其穩定性嚴重不足;而粘性土僅處于水源足夠、凍結的速度緩慢的情況，方可以發生翻漿的現象;至于砂土則通常不會翻漿。②在溫度方面，導致翻漿的兩個重要因素包括了溫度、冷量。如果冰結線長久留在路面下的淺位置，會使路基的上端產生翻漿。③在水方面，路基周圍的面積水、很高的地下水位，則可以供應一定的水源，容易造成翻漿的情況[3]。

（2）施工管理情況

通常情況下，翻漿的發生區域尚無對防凍方面的因素加以參考，沒有科學設置防凍層，造成其抗凍防水能力十分薄弱。并且，路基標高的設計較低，相應的填土高度很小，而地下水位則偏高，使路基長久保持潮濕的狀態。在改擴建的過程當中，沒有及時清理樹根和草皮。與此同時，分層壓實不到位，沒有滿足相關壓實規定。此外，進行施工的時候，由于排水不通暢，致使路基受到水的浸泡影響，讓土壤變潮，進行凍結的過程中，產生嚴重的聚冰現象，形成翻漿的問題。

二、市政道路改擴建拓寬病害防治技術策略

1.縱向裂縫的防治措施

①根據有關規范中的規定，科學開挖臺階，實現逐層搭接處理，使臺階的尺寸高度≯30cm，而寬度≮45cm。在臺階挖完之后，和新路基一起采用分層回填的方式，做好壓實作業。②在接縫外邊的樹根、草皮以及雜土等，均應該及時進行清理，不然會使路基由于整體強度不夠，進而形成不均勻沉降的問題，導致路面發生縱向裂縫的現象。③在新老路基的交接位置，需要運用大噸位振動壓路機設備，對新舊兩半路基加以碾壓作業，如此，一方面，能夠讓所填筑的路堤滿足密實性的要求，另一方面，在舊路基土質結構被振動作用影響之后，其密實度可以和加寬的部位接近，不會形成差異沉降的情況。④對于低路堤的新老路基結合位置，通常運用多層土工布處理的方式，使土工布寬通常是5cm，達到以水平的形式，鋪到新老路基結合位置的目的。

2.做好路基邊坡處理工作

一般而言，造成邊坡失去穩定性的影響因素之一即為水的作用影響。尤其針對那些降雨很多區域的路基邊坡來說，形成了嚴重侵蝕的情況，為此，進行施工作業的時候，需要每隔大約14m，挖一個橫向的臨時排水溝，便于排出臺階中的積水，同時編制出可行的截斷路面水策略，謹防受到雨水沖刷的影響，使得臺階面土體強度下降，規避帶給結合位置質量的不良影響。基于降低挖除后臺階上端土方坍塌現象發生幾率的目的，在雨季進行施工作業的過程中，應該盡可能對作業面進行壓縮處理。具體施工的時候，需要以原路邊坡為對象，實施削坡，避免出現腐殖土、松軟土體的情況，對結合面進行加固，并且對邊坡某個深度范圍中的表層土及時清除，做好換填、壓實工作。

3.加大對路基翻漿的防治力度

①做好路面路基的排水處理工作，充分發揮出路堤的良好作用。可以在路基的上端增大臨空的面積，便于水分進行蒸發，并且規避被水浸、雪埋等影響，使土壤處于干燥的狀態。進行凍結的時候，避免出現過度聚冰導致穩定性嚴重不足。對于很多重冰凍區域來說，無法僅僅借助增強路基達到提高穩定性的目的，同時應該采用不同類型的對策，比如，可以運用砂墊層、石灰土基層等等。②如果地下水位很高的情況下，此時路基十分潮濕，同時無法提升路基，需要借助鋪設隔離層的方法解決。使其被鋪設到路基頂面下的0.6m位置，旨在避免處于負溫差情況下發生水分積聚的情況[4]。

4.加強運營管理和后期養護

加強后期運營管理，也是提高道路建設和擴建工程耐久性的關鍵，一方面要加強超載管理，超載對道路有重大不利影響，超載大大增加應力集中，因此很容易沿車輛方向顯示縱向裂紋。此時裂縫本身對道路病害的進一步發展影響不大，但裂縫引起的雨水泥沙對基層和路基的破壞問題會很快發展成道路病害，在裂縫發生后的一段時間內，應及時采取灌漿等養護措施，從而提高路基路面的壽命。

結論：

開展城市交通建設工作的過程當中，為了保持城市車輛行駛的通暢性，需要進行市政道路改擴建拓寬工程的施工，一方面，可以攻克建設初期投入資金數量不足的難題;另一方面，則達到了城市交通運行方面的需要。通過對道路路基進行加寬處理，能夠提升對老舊結構的利用率，使得新舊路面相應的受力狀況、溫度變形均得到有效調整，借助此項措施，可以保證上、下部結構形式滿足舊路面的相關要求。為此，科學分析現階段道路拓寬工程施工過程當中存在的各類病害情況，便于有關施工人員系統掌握施工現場的具體現狀，有助于提出合理的防治策略，讓整個施工過程變得更加科學，達到既定的經濟利潤目標。

參考文獻：

[1]覃小軍.淺談城市道路拓寬改造工程常見病害及防治技術[J].建材發展導向（下），2019，016（001）：164.

[2]張攀.淺談城市道路拓寬改造工程常見病害產生原因及處治技術[J].科技信息，2019，219（119）：373-378.

[3]張攀.淺談城市道路拓寬改造工程常見病害產生原因及處治技術[J].科技信息，2019，000（019）：373-377.

[4]趙文英.市政道路常見病害成因分析及養護方法研究[J].建筑工程技術與設計，2019，000（004）：1599.