市政道路改造工程中的理論分析與試驗(yàn)研究

江陰市經(jīng)緯工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司 214432

摘要：隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，市政道路交通量大幅度上升，在原有道路的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造是促進(jìn)城市道路建設(shè)的必然要求。對(duì)舊路進(jìn)行改造能改善城市交通質(zhì)量，滿足人們出行需求。本文針對(duì)目前市政道路改造工程現(xiàn)狀進(jìn)行分析，結(jié)合理論研究，提出了有效提高市政道路改造工程質(zhì)量的措施，以促進(jìn)城市交通的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：市政道路；改造工程；理論；試驗(yàn)

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)道路交通提出了更高的要求，然而由于我國道路交通量急劇增加，現(xiàn)有的市政道路逐漸出現(xiàn)一些問題，因此我們必須重視對(duì)市政道路的改造工程。市政道路改造工程主要為舊路路基加寬工程及道路返修工程，以緩解道路交通壓力。然而在市政道路改造工程中，常常出現(xiàn)新舊路基不均勻沉降的問題，給市政道路帶來了質(zhì)量及安全隱患，不利于市政道路建設(shè)的發(fā)展。

一、當(dāng)前我國市政道路改造工程現(xiàn)狀

當(dāng)前我國市政道路改造工程中的道路加寬工程，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)路基的有效利用，通過在原有路基的基礎(chǔ)上，對(duì)道路進(jìn)行拓寬處理，減少了對(duì)公路建設(shè)用地的占用率，還極大的滿足了人們的出行需求，促進(jìn)公路建設(shè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。在舊路加寬工程中最大的問題在于新舊路基不均勻沉降的問題。由于原有道路路基建設(shè)時(shí)間較長，受到路面行車及自然沉降的作用，舊路路基沉降已基本穩(wěn)定，但在對(duì)舊路進(jìn)行改造過程后，新路基存在的沉降作用會(huì)導(dǎo)致市政道路出現(xiàn)嚴(yán)重的沉降不均勻問題，極有可能導(dǎo)致新舊路面的融合位置出現(xiàn)縱向裂縫的問題，導(dǎo)致市政道路無法正常投入使用，影響了人們的正常出行。因此我們必須采取有效措施以解決新舊路基中存在的不均勻沉降問題，提升新舊路基的融合度。

路面不均勻沉降問題與路基的荷載、土體性質(zhì)以及土體應(yīng)力能力具有密切聯(lián)系，導(dǎo)致路基不均勻沉降的情況主要有路基填土壓實(shí)度不足、地基中存在的軟性土體、路堤填料不夠均勻以及地下水的影響等。我國針對(duì)新舊路基不均勻沉降問題，引進(jìn)了國外的概率分析理論以及隨機(jī)場(chǎng)理論進(jìn)行研究，探索影響新舊路基不均勻沉降的因素以及路基土體的變形規(guī)律，以降低產(chǎn)生新舊路基不均勻沉降變形的可能性。

二、市政道路改造工程的理論分析與試驗(yàn)研究

（一）新舊路面不均勻沉降對(duì)路面造成的影響研究

市政道路路面受到行車荷載以及自然環(huán)境的作用，使得路基產(chǎn)生變形。在實(shí)施道路改造工程后，對(duì)原有路面進(jìn)行加寬處理，極易導(dǎo)致新舊路基不均勻沉降問題，從而能導(dǎo)致路面基層約束力受到影響，給路面結(jié)構(gòu)增加了附加應(yīng)力，長期以往會(huì)使得路面受到破壞，影響市政道路功能的正常運(yùn)行。新舊路基不均勻沉降問題，進(jìn)而對(duì)路面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響的過程，理論上是路基與路面的相互作用問題，因此我們必須重視對(duì)路基與路面相互作用問題的研究。

（二）新舊路基不均勻沉降辦法與試驗(yàn)研究

當(dāng)前針對(duì)市政道路新舊路基不均勻沉降的問題主要采用以下幾種辦法：第一，利用低等級(jí)路面進(jìn)行過渡；第二，利用橋頭搭板的方式；第三，采用土工合成材料實(shí)施加筋處理，或制作褥墊層，緩解路基不均勻沉降問題；第四，采用輕質(zhì)EPS泡沫處理路基沉降問題；第五，采用壓力灌漿法；第六，強(qiáng)夯法。

強(qiáng)夯法與壓力灌漿法是當(dāng)前處理路基不均勻沉降現(xiàn)象的主要辦法。其中強(qiáng)夯法指的是通過大力對(duì)路面進(jìn)行夯實(shí)處理，以增加路基的密實(shí)性，從而緩解新舊路面不均勻沉降變形的問題。強(qiáng)夯法被廣泛應(yīng)用于我國市政道路建設(shè)中，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。但由于對(duì)強(qiáng)夯法加固路基的效果、加固機(jī)理、夯點(diǎn)部位確認(rèn)以及施工質(zhì)量控制管理中仍存在一定的問題，因此我們必須加大對(duì)強(qiáng)夯法的研究。下面主要介紹強(qiáng)夯法在江陰市某縣沿江道路改造過程中的應(yīng)用。

1.工程試驗(yàn)方案

在江陰市某沿江市政道路改造過程中，選取200m路段的新舊路結(jié)合處，采用10t的夯錘從8m的高度落下，并利用簡(jiǎn)易貫入儀對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集與分析，分析新舊路結(jié)合處的夯實(shí)效果。

2.強(qiáng)夯法實(shí)際施工分析

強(qiáng)夯法作用機(jī)理：強(qiáng)夯法主要利用夯錘對(duì)路面夯擊時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)大沖擊，使土體表層出現(xiàn)剪切壓縮及側(cè)向擠壓，從而提高路基土體的密實(shí)性。然而隨著土層深度不斷加深，強(qiáng)夯法的加固作用逐步降低（如圖1）。

圖1 強(qiáng)夯法應(yīng)用于路基加固結(jié)構(gòu)圖

在第一層的地基土體中，強(qiáng)夯法會(huì)對(duì)土體產(chǎn)生橫波及面波的干擾，使地面表層土體產(chǎn)生上下震動(dòng)，使土體產(chǎn)生松動(dòng)。

在第二層的地基土體中主要利用縱波的反復(fù)作用，使地下應(yīng)力強(qiáng)度大于地基破壞強(qiáng)度L的作用范圍，對(duì)土體產(chǎn)生良好的加固作用。

第三層的地基土體受到縱波作用逐步減少，地下應(yīng)力強(qiáng)度位于L-y范圍內(nèi)，強(qiáng)夯法的加固作用明顯降低。

第四層的地基土體應(yīng)力強(qiáng)度位于地基彈性范圍之內(nèi)，強(qiáng)夯法無法有效克服地基土體變形情況，對(duì)此層土體不產(chǎn)生加固作用。

3.施工工藝

施工工藝：①對(duì)該路段路面進(jìn)行清理，并對(duì)夯實(shí)前路基的壓實(shí)度進(jìn)行檢測(cè)；②標(biāo)注夯點(diǎn)的位置；③測(cè)量夯錘的高度，并使夯錘與夯實(shí)點(diǎn)吻合；④嚴(yán)格控制夯擊的次數(shù)；⑤將夯坑進(jìn)行推平處理；⑥利用簡(jiǎn)易貫入儀檢測(cè)夯實(shí)效果。

該路段土體性質(zhì)為低液限粘土，壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)為97%，粘土粘聚力為223。在對(duì)不同土層土體進(jìn)行夯實(shí)前，檢測(cè)填土的含水量。利用標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)檢測(cè)出該路段最佳含水率在14.8%-16.8%之間，最大干密度為1.5g/cm立方-2.0g/cm3之間，保證施工現(xiàn)場(chǎng)的含水量在±5%之內(nèi)，以提高夯實(shí)的效果。

4.試驗(yàn)結(jié)果分析

通過強(qiáng)夯法對(duì)該加寬路基工程新舊結(jié)合部進(jìn)行加固處理，檢測(cè)結(jié)果顯示路基表層（50m之內(nèi)）夯實(shí)后的壓縮模量值有一定程度的降低，說明強(qiáng)夯法對(duì)路基淺層土基具有明顯的加固作用，且加固范圍超過2m。對(duì)距離夯實(shí)點(diǎn)20m處的壓縮模量值進(jìn)行測(cè)量，顯示壓縮模量變化顯著，證明強(qiáng)夯法作用范圍超過20m，因此證明強(qiáng)夯法能有效提高新舊路基結(jié)合部的土體密實(shí)度，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。

結(jié)束語

市政道路改造工程對(duì)于我國城市建設(shè)具有重要意義，我們必須重視市政道路改造過程中出現(xiàn)的新舊路基不均勻沉降問題，并采用合理的處理手段，提高新舊路基的土體嚴(yán)密性，降低新舊路基產(chǎn)生土體不均勻現(xiàn)象的可能性。經(jīng)試驗(yàn)研究證明，強(qiáng)夯法能有效提高新舊路基土體的密實(shí)性和穩(wěn)定性，強(qiáng)夯作用范圍能達(dá)到50m，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和應(yīng)用價(jià)值。

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