城市道路拓宽路基路面设计探讨

城市道路拓宽路基路面设计探讨摘要：随着社会经济水平的不短提高，城市人口的急速膨胀，人们生活水平的改善，使得城市道路交通需求量迅猛增长。对城市既有道路进行加宽改造，是兼顾稳定和发展的有效方法之一，近年来在我国大中型城市交通建设中己有大量的工程实践[1]。关键词：道路建设；道路拓宽；路基路面1.概述现有城市拓宽改造，基本是保持现有道路状况不变的情况下，在现有道路的两侧进行拓宽，而城市道路与公路不同，因现有道路周边地块的使用情况，而导致新拓宽改造的路段，改造情况极为复杂。主要表现在：因土地利用的不同造成的地质条件的区别。如改造场地可能是农田、水塘、建筑物等等。因原有道路管线的设置，导致拓宽道路管线情况较为复杂。因周边建筑的使用情况或红线规划造成的拓宽改造道路与周边建筑衔接问题。新老路路基沉降的时间不同，造成的差异沉降，影响道路安全和使用的问题。从道路使用的安全和通畅的情况，主要问题还是集中在城市道路拓宽后，新老路路基、路面的衔接问题上。2.道路拓宽改造分析2.1拓宽路基稳定性分析路基的稳定性是决定道路是否能够经受长时间车辆荷载的基础，因而在设计中应注意对路基稳定性的分析。路基的稳定性与周围土体的结构性质、边坡的坡度、高度以及工程的质量有着密切的关系。在设计前应全盘考虑新建道路的交通量，通过勘探，了解新建道路的地质分布，路基的承载力[2]。2.2拓宽路基土压缩变形分析路基土在其自重和路面结构等静荷载作用下的变形主要表现为土体的压缩变形，可通过室内试验测定土的相应变形指标，选取适宜的力学模型分析路基土的应力状态，从而得到路基与地基的总变形量、不均匀变形范围以及变形与时间的变化关系等控制指标[3]。2.3新老路常见病害分析大量的工程实践表明，新老路拓宽工程的主要病害表现为路基路面的损坏以及路面整体性能的下降，其主要形式就是新旧路基结合部位产生纵向裂缝。通过对典型路段的调查发现[4]，拓宽路基的病害具有如下特点：（1）裂缝均集中在高路堤拓宽路段；（2）出现裂缝的拓宽部位地质情况较差，一般均存在软上层、水塘、低洼地；（3）裂缝所在位置均发生在老路上；（4）根据施工记录及工后记录，路基工程一般工期均在三个月左右，裂缝产生时间一般在工后3个月左右，裂缝稳定时间不等。以上工程实例研究表明：新旧路基结合部是拓宽工程的最薄弱部位，最容易发生路基病害。如果结合部表面土体强度不足、台阶开挖不合理以及加筋处治不当等，将会导致拓宽路基沿结合面产生滑移或蠕滑，在结合部路面产生纵向裂缝；如果工后路面排水措施不完善，路表水沿裂缝大量下渗，会加速路基的变形和失稳。3.道路拓宽路基路面设计3.1拓宽道路路基设计由于城市道路的使用特性，拓宽改造时往往不能封闭交通，同时需要快速的完成道路拓宽改造的目的，工期紧、任务重，结合本地工程经验，拓宽改造道路路基基本采用换填方法进行处理。同时为保证路基的稳定性，在新旧路基结合部采用土工格栅等土工材料进行新老路基的加固。其原因为：第一，由于土工格栅与土接触面的摩擦作用，降低了加宽处土的垂直应力，使土体承载能力得以提高，减少了不均匀沉降；第二，土工格栅对土体具有锁定作用，使土体抗剪强度得到充分的发挥，约束了土体的侧向变形；第三，由于水平铺设的土工格栅具有弹性，在反复荷载的作用下，不会产生变形的积累；第四，土工格栅具有一定的张力和延展性，能使路基与土工格栅形成一个连续柔性整体结构。拓宽道路的路基，顺着原有道路路基边坡进行填土，所以，有必要对旧路基边坡进行一定的削坡处理，然后从填方坡脚起向上设置向内倾斜的台阶，台阶宽度≥2m，在挖方一侧，台阶应与每个行车道宽度一致、位置重合，充分扩大新老路基的搭接接触面，详见图1。图1新老路拓宽路基设计示意图3.2拓宽道路路面设计1）混凝土路面拓宽改造设计拓宽道路的混凝土路面结构应根据新改造后的道路等级及车流量来设计混凝土路面结构。同时由于混凝土路面的强度高，刚性好，但其耐久性要逊于沥青路面，在长时间的使用后，会出现路面损坏、断裂等情况。改造时，应新建相同结构厚度的混凝土板块，并与老路板块拼接。改造时应检查现有老路病害，同时给予处理。2）沥青路面拓宽改造设计拓宽道路的沥青路面结构应更具改造后的道路等级及车流量来设计路面结构，同时对于现状道路，应在道路破损位置进行修复，根据道路病害的具体形式分别采取翻挖新建、局部修补等方式，为防止不均匀沉降造成的裂缝，应在新老路沥青中面层上铺设经编聚酯防裂布等土工材料，减少反射裂缝。4.工程实例4.1工程概况南京溧水某道路改造工程，全长约3.1公里，原道路为公路，道路宽15m，本次拓宽改造道路宽度为56m，规划道路等级为城市主干路。拓宽后，道路为四块板形式，断面分配为：4.0m（人行道）+4.0m（非机动车道）+5.0m（侧分带）+11.5m（机动车道）+6.0m（中分带）+11.5m（机动车道）+5.0m（侧分带）+4.5m（非机动车道）+4.0m（人行道）=56m。4.2拓宽道路路基方案根据地勘，本项目位于扬子淮地台下台褶带，地表土主要以粉质粘土和黏土为主，灰色、灰黄色、褐黄色、可-硬塑状态为主。厚度一般在3～10m。工程性质好，为良好的路基持力层。根据相关土工对比试验的结果，对低液限粉土采用掺石灰或水泥处治均能满足填料强度的要求。考虑到水泥掺量过少不易拌和均匀，过多价格较高，而且掺水泥对路基施工工艺要求比较严格，故本项目对路基填料采用6%石灰土作为路基填料。新老路基设置台阶搭接，台阶宽度≥1m，在挖方一侧，台阶应与每个行车道宽度一致、位置重合；对挖方区路床1m范围内土体进行超挖回填6%灰土碾压，并在填挖交界处路床范围内铺设双向土工格栅。5.结论通过采用高强度灰土的填筑材料换填，采用台阶施工与新老路的搭接，并通过土工格栅等土工材料对新老路的加固，有效减少了道路路基的不均匀沉降，并通过经编防裂布等材料对新老路路面的搭接处理，有效减小了路面裂缝的生成，保证了整体道路的施工质量。对于改善城市交通环境以及提升道路服务水平起到了十分重要的作用。参考文献[1]张卉城市道路拓宽改造研究中国新技术新产品2011NO.10[2]陈启新.城市道路拓宽改造施工探析[J].科技资讯，2010（26）[3]吴文英城市道路拓宽改造的研究与实践工程硕士论文南京理工大学2008.10[4]陈玉良，吕悦，张志宁，公路拓宽改建工程路面纵向开裂原因及防治.华东公路，2003，1：38-41[5]董奇森城市道路拓宽改造施工的浅析.城市道桥与防洪2014.05