市政道路改擴(kuò)建路面結(jié)構(gòu)研究

譚專(zhuān)專(zhuān) 劉李平

摘 要：在城市市政道路改擴(kuò)建過(guò)程中，研究路面結(jié)構(gòu)性能和路面結(jié)構(gòu)拓寬方式，以及提升路面結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性具有重大意義。文章以實(shí)際工程為例，首先對(duì)市政道路改擴(kuò)建施工進(jìn)行了分析，然后針對(duì)路面改擴(kuò)建過(guò)程中容易出現(xiàn)的問(wèn)題提出相應(yīng)的控制措施，保證了市政道路改擴(kuò)建工程順利開(kāi)展。

關(guān)鍵詞：填方路基 瀝青層 沉降差異

1.工程概況

某城市為了改變城市形象，提升市政道路的服務(wù)能力，改善城市形象，研究決定對(duì)市政主干道路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，進(jìn)一步擴(kuò)大路網(wǎng)的延伸，改善市區(qū)交通環(huán)境，提高城市路網(wǎng)布局的科學(xué)性和合理性。

2.市政道路改擴(kuò)建施工

2.1處理填方路基

在市政道路施工中，高填方路段較少，所以在市政道路施工中的填方路基應(yīng)<1m。在該市政道路改擴(kuò)建施工中，要對(duì)舊路基進(jìn)行削坡處理，處理過(guò)的坡度要>1：1.5，削坡過(guò)渡段要使用挖臺(tái)階的方式進(jìn)行。安裝土工格柵的距離為0.5m，這樣不僅有利于使沉降減少，而且使過(guò)渡段之間的銜接更加自然。填方段要安裝排水設(shè)施，有利于減輕雨水對(duì)道路侵蝕。

2.2挖除舊路面進(jìn)行大修

對(duì)重要公路的部分公路進(jìn)行大修，因?yàn)橐獙?duì)公路管線(xiàn)重新調(diào)整，所以要將舊的路面結(jié)構(gòu)全部挖除，然后對(duì)管網(wǎng)工程的路基也要重新挖掘，最后利用大理石重新回填并且壓實(shí)，這樣不僅可滿(mǎn)足長(zhǎng)期規(guī)劃的要求，而且可增加路面的使用壽命。這條公路不僅可將市區(qū)和縣城連接起來(lái)，而且作為“東進(jìn)、南移、北聯(lián)”的標(biāo)桿，所以要對(duì)該公路進(jìn)行大修，首先應(yīng)增加該公路的寬度，在原始公路的基礎(chǔ)上再對(duì)公路兩側(cè)進(jìn)行擴(kuò)寬，兩側(cè)的寬度各增加5.5m通過(guò)增加公路的寬度，不僅可提升路面的承載力，而且可起到分流的效果。大修后的公路路面使用瀝青進(jìn)鋪設(shè)，同時(shí)也要對(duì)原始的排水設(shè)施和堵塞的下水管道進(jìn)行修復(fù)和疏通，這樣一方面可降低路面的灰塵和噪音，而且通過(guò)對(duì)原始排水設(shè)施的修復(fù)，可對(duì)燃?xì)夂妥詠?lái)水管道起布局起到優(yōu)化的效果。在整修的過(guò)程中也要大力完善交融設(shè)施，如增加4個(gè)地下通道在湘窖廣場(chǎng)、蔡鍔廣場(chǎng)和江北廣場(chǎng)此外。

2.3修復(fù)破損舊路面

對(duì)路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，首先要鑿除部分嚴(yán)重?fù)p壞的路面，同時(shí)開(kāi)挖該段路的路基；然后對(duì)該結(jié)構(gòu)層的厚度進(jìn)行加厚，并且對(duì)脫空的底板進(jìn)行修補(bǔ)；最后鋪設(shè)瀝青面層在該路段。如果對(duì)雙清路進(jìn)行改擴(kuò)建，利用混凝土板探測(cè)土板的損壞程度，當(dāng)土板損壞嚴(yán)重時(shí)，必須進(jìn)行換板處理，并且鋪設(shè)瀝青面層。如果在路面結(jié)構(gòu)改建過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)某段路面結(jié)構(gòu)損壞非常嚴(yán)重，但經(jīng)過(guò)改造的老路結(jié)構(gòu)依然可繼續(xù)發(fā)揮使用價(jià)值時(shí)，可對(duì)其進(jìn)行碎石化處理。但采用碎石化處理的方法有眾多缺陷，所以該方法盡量少用，在對(duì)郊區(qū)G320國(guó)道的部分嚴(yán)重破損路段進(jìn)行修復(fù)時(shí)可選用碎石化處理方法。

2.4加鋪瀝青層

在該公路改擴(kuò)建施工中，直接在原瀝青路面或原水泥混凝土面板的路面上鋪設(shè)瀝青路面面層，這種方式適合原路結(jié)構(gòu)較好并且損害不嚴(yán)重的路段，這樣不僅將白改成黑，而且有利于改善路面的適用性，從而使路面結(jié)構(gòu)的工作年限延長(zhǎng)。同時(shí)該路段屬于水泥混凝土路段，修建時(shí)已加鋪過(guò)一次瀝青，后又在該路段加鋪一層4cmAC-13。

3.控制市政道路改擴(kuò)建結(jié)構(gòu)措施

3.1加強(qiáng)新路基邊坡穩(wěn)定

路基的穩(wěn)定性是造成新舊路基病害的一個(gè)重要原因，特別是高填路基、陡坡路基和填方路基，其主要原因是路基中心的坡腳沉降量值存在巨大的差異，同時(shí)邊坡面有滑裂面存在，以及車(chē)輛荷載等都對(duì)路面造成裂縫影響，使路面局部或整體失穩(wěn)，從而對(duì)道路擴(kuò)寬部分的路基造成嚴(yán)重影響。高速路大多以高填方路基為主，對(duì)公路形成高荷載影響主要來(lái)源于重載汽車(chē)，而我國(guó)的交通規(guī)則規(guī)定重載汽車(chē)必須在慢車(chē)道、靠邊坡通行，所以在道路改擴(kuò)建工程中必須重視擴(kuò)寬路段邊坡的穩(wěn)定。軟弱帶可能存在于新的路基，從而在結(jié)合面與頂棚之間造成滑動(dòng)面，所以加劇了邊坡外側(cè)出現(xiàn)側(cè)向位移、邊坡失穩(wěn)等情況。

3.2新舊路基路面出現(xiàn)結(jié)合不良現(xiàn)象

道路改擴(kuò)建工程中最薄弱的位置是新舊路基的結(jié)合面，該路面最容易發(fā)生路基病害。新舊結(jié)合部位產(chǎn)生裂縫的原因是由新舊結(jié)合面滑移引起的，而造成新舊面產(chǎn)生滑移的因素是結(jié)合部位開(kāi)挖不合理和土地性能差。同時(shí)水的影響也是導(dǎo)致新舊結(jié)合面發(fā)生路基病的重要因素，水的來(lái)源主要是兩個(gè)方面：地下水和路基防排水。（1）當(dāng)?shù)叵滤坏母叨炔煌瑫r(shí)就會(huì)導(dǎo)致路基不穩(wěn)，其根本原因是地下水上升侵蝕路基，使經(jīng)過(guò)填料路基的路用性能下降，從而直接導(dǎo)致路基失調(diào)。路基失調(diào)主要是由于地下水位的下降，當(dāng)?shù)叵滤幌陆荡蚱瓶紫端畨旱钠胶鈺r(shí)，使地基出現(xiàn)固結(jié)沉降和反盆形沉降；（2）當(dāng)路基的上部防排水措施失效和壓實(shí)度不足時(shí)就會(huì)導(dǎo)致孔隙率變大，同時(shí)導(dǎo)致水分滲入到路基，滲入到路基的水分對(duì)拓寬路基的損害非常大，所以道路改建工程中不僅要保持地下水位在合理的高度，而且也要保證防排水設(shè)施正常運(yùn)行。

3.3新舊路基間出現(xiàn)變形現(xiàn)象

（1）沉降差異主要存在于新路基和舊路基之間。舊路基的主固結(jié)沉降與次固結(jié)沉降在重載汽車(chē)和自身重力的作用下已形成，所以舊的道路基本不會(huì)出現(xiàn)較大的沉降，但新擴(kuò)寬的公路都必須經(jīng)歷幾個(gè)過(guò)程的沉降，而且沉降差異較大，所以新建或擴(kuò)寬的道路出現(xiàn)沉降是主要造成新舊路沉降差異大的原因。在填筑過(guò)程中使用填筑材料的性能和密切的不同時(shí)間段都會(huì)對(duì)填筑效果造成巨大的影響。新建或擴(kuò)寬道路施工的工期通常較短，往往幾個(gè)月就可完成，但路基的沉降需經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的時(shí)間才出現(xiàn)，所以短時(shí)間的施工過(guò)程控制路基差異非常困難，例如填筑過(guò)程中的黃土路基，其60～70%的主固沉降都可在1年的時(shí)間內(nèi)完成，但次固結(jié)沉降則需要幾年的時(shí)間，所以在長(zhǎng)期沉降和快速沉降差異的影響下新舊路基出現(xiàn)較大的沉降差異。

（2）新舊路基的強(qiáng)度、剛度和塑性差異。因?yàn)榈缆窋U(kuò)建是在舊路的基礎(chǔ)上進(jìn)行，并且舊路通常使用的年齡都很長(zhǎng)，所以所選用的填筑材料不盡相同，因此造成新舊路基的強(qiáng)度、剛度和塑性主要在填方地段較為突出。在對(duì)新路基進(jìn)行填筑的過(guò)程中，雖然可對(duì)壓實(shí)度嚴(yán)格控制，但無(wú)法消除塑性累積變形。在進(jìn)行綠化和景觀建設(shè)時(shí)，因?yàn)樵谛屡f路搭接的位置監(jiān)造隔離帶或者綠化帶，所以可減輕這一承接位置的車(chē)輛負(fù)荷，從而可減少承接部位發(fā)生病害。具體如圖1所示。

（3）加強(qiáng)路面和排水設(shè)計(jì)。首先在道路基層和土層之間的結(jié)構(gòu)層設(shè)置墊層，墊層由拓寬段的部分路基改變而來(lái)，當(dāng)土基面臨水穩(wěn)不良時(shí)，利用墊層不僅可提高路面結(jié)構(gòu)的抗凍脹能力和水穩(wěn)性以減少土基發(fā)生形變擴(kuò)散荷載，而且可改善土基的水穩(wěn)狀況。對(duì)于路面改擴(kuò)建工程來(lái)說(shuō)，改擴(kuò)建主要有以下3種目的：①將拉桿設(shè)置在新舊混凝土基層之間，有利于進(jìn)一步降低舊路面發(fā)生側(cè)向水平位移以及新路面和舊路面結(jié)合部位產(chǎn)生的沉降差異。②延緩路面反射裂縫產(chǎn)生，改善不良溫、濕的影響，從而進(jìn)一步增加路面的使用壽命。③通過(guò)對(duì)路面排水設(shè)計(jì)的加強(qiáng)，可有效防止雨水等對(duì)路面的破壞，同時(shí)也通過(guò)合理布置路面的防排水設(shè)施，不僅可將積水阻擋在路基外，而且可通過(guò)布置的盲溝加強(qiáng)水的外排。在新路面和舊路面結(jié)合部的頂部和路面底部鋪設(shè)防水布，也可進(jìn)一步防止雨水等積水通過(guò)裂縫滲入到路基。

（4）處理設(shè)計(jì)方案可使用軟土地基。路基沉降后為了給路基提供一個(gè)支撐，減少新舊路面不均勻沉降，可在路基中間設(shè)置粉噴樁和灰土樁，但粉噴樁和灰土樁可能引發(fā)應(yīng)力集中而破壞。

4.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在市政道路改擴(kuò)建路面結(jié)構(gòu)施工時(shí)，需針對(duì)工程的實(shí)際情況制定相應(yīng)的改擴(kuò)建措施，然后對(duì)常見(jiàn)的改擴(kuò)建問(wèn)題進(jìn)行控制，保證市政道路改擴(kuò)建工程順利開(kāi)展，促進(jìn)城市建設(shè)的持續(xù)化發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]李謨曙.邵陽(yáng)市政道路改擴(kuò)建路面結(jié)構(gòu)研究[D].衡陽(yáng)：南華大學(xué)，2016.

[2]周波.道路改擴(kuò)建邊坡穩(wěn)定性控制及支護(hù)措施研究[D].長(zhǎng)沙：中南大學(xué)，2011.

[3]周廣奇.改擴(kuò)建公路線(xiàn)形擬合設(shè)計(jì)[D].西安：長(zhǎng)安大學(xué)，2011.