摘 要:為了解決城市交通擁堵現(xiàn)象,滿足日益增長的交通需求,對城市市政道路進(jìn)行加寬改造是提高城市通行能力切實可行的方法之一。本文分析了路基拓寬工程中常見的病害及其原因,總結(jié)了舊路拓寬改造過程中常見病害的防治對策。
關(guān)鍵詞:市政道路;拓寬改造;新老路基;差異沉降
隨著我國經(jīng)濟社會的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn),城鎮(zhèn)居民車輛保有量急速增長,市政道路交通壓力大增,城市交通擁堵問題日益突出。由于城市征地等難度大,在城區(qū)新建道路往往難以實施,對現(xiàn)有道路進(jìn)行拓寬是提升城市道路通行服務(wù)能力的有效措施,是提高城市通行能力切實可行的方法之一。然而由于城市新舊路基的穩(wěn)定性、均勻性、強度和密實程度不同,新老路基銜接不良可能會導(dǎo)致新加寬路基失穩(wěn)、路面損壞、路面整體性能下降等病害,嚴(yán)重影響著城市市政道路的使用壽命和城市形象。
一、城市市政拓寬道路中常見病害
1.路面損壞
公路改擴建瀝青路面損壞,主要表現(xiàn)為出現(xiàn)面層破碎、結(jié)合料松散、道路橫坡改變等病害,嚴(yán)重時會產(chǎn)生沿結(jié)合面走向的縱向裂縫。路面損壞是道路改擴建工程中最常見的病害形式之一。路基的變形不協(xié)調(diào)會通過路面結(jié)構(gòu)層反映出來,所以大多數(shù)路面病害都是路基病害的反映。
2.結(jié)合處產(chǎn)生縱向裂縫
路基路面的損壞與整體性下降往往形成惡性循環(huán),一開始出現(xiàn)結(jié)合部位產(chǎn)生縱向裂縫,此后又進(jìn)一步造成新舊道路整體性的下降,使得裂縫進(jìn)一步擴大,在此過程中,雨水等隨著裂縫進(jìn)入造成路基破壞,從而形成板底脫空、唧泥等,引發(fā)橫縫隙、錯臺等,加劇裂縫的的進(jìn)一步擴展。
3.路面整體性能下降
隨著路面病害的產(chǎn)生和道路縱橫坡的變化,道路結(jié)構(gòu)性能和服務(wù)性能也隨之下降。當(dāng)路面狀況指數(shù)(PCI)、結(jié)構(gòu)承載力、平整度的等下降到一定程度時,將會嚴(yán)重影響行車的舒適性及安全。
二、城市市政拓寬道路病害原因分析
拓寬城市道路工程雖然能有效解決城市的交通壓力,但已有拓寬工程中出現(xiàn)的大量病害給城市道路拓寬工程帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。拓寬路基由原有路基和新填筑路基兩部分構(gòu)成,老路基通車運營多年,受自身重力和行車荷載的作用,土體固結(jié)沉降可視為已經(jīng)完成狀態(tài),經(jīng)過多年的擠壓固結(jié),舊路基已不再壓縮變形,而新筑路基的沉降固結(jié)還沒來得及進(jìn)行,新舊路基之間不可避免的產(chǎn)生差異沉降,容易造成道路縱向裂縫、道路橫坡比改變、路面結(jié)構(gòu)破損、新老路基結(jié)合處滑移、新老路堤結(jié)合不良等病害,給道路的行車速度、行車安全和行車舒適性造成影響。
1.新舊路基的沉降變形不協(xié)調(diào)
原有道路通車經(jīng)過較長時間運營,壓縮變形可視為已經(jīng)完成,原有路基下的地基在新路基填筑施工前固結(jié)沉降已經(jīng)基本完成,而新路基下的地基沉降則則可以認(rèn)為剛剛開始,在工后仍會發(fā)生沉降變形,固結(jié)沉降還要持續(xù)較長時間,因此在新建道路完成后在荷載作用下新舊道路會發(fā)生不協(xié)調(diào)變形。
2.新筑路基填土壓實度不足
新筑路基填土施工壓實階段工期有限,壓實度指標(biāo)不能與原有道路的壓實度現(xiàn)狀相匹配,新舊土體壓實度差異大,填方路基易發(fā)生差異性沉降變形,甚至?xí)斐陕坊鶅蓚?cè)出現(xiàn)縱向裂縫,繼而有可能在道路通車后產(chǎn)生路面反射裂縫。
3.施工質(zhì)量不合格
由于道路改擴建工程涉及新舊路兩種不同的材料,加上既有車輛通行的影響,往往施工限制多,工期緊,易造成開挖對地基的擾動,壓路機等大型機具進(jìn)場受到限制造成路基壓實度特別是新舊路基結(jié)合部位的壓實度不夠。
三、城市道路拓寬改造工程的施工管理對策
1.加強施工質(zhì)量控制
在新舊路基結(jié)合部位壓路機難以壓實的部位,應(yīng)該采用人工夯實或者小型機具壓實等方式,確保整個填筑路基的壓實度。此外,在壓實過程中,影響壓實質(zhì)量的重要參數(shù)是填料的含水率,要加強含水率的檢測,增強壓實度的控制。加強新舊路基交接處碾壓,在新舊路基交接處,可采用強夯或大噸位振動壓路機碾壓新舊兩半路基的施工方法,這樣不僅使填筑的路堤達(dá)到密實,而且舊路基的土質(zhì)結(jié)構(gòu)受到強烈振動后密實度能與加寬的填方地段在一定深度內(nèi)保持接近,不產(chǎn)生差異沉降的效果。
2.路基加筋
為提高新舊路基之間的結(jié)合強度,增強新舊路基整體性,道路拓寬工程廣泛地采用了路基加筋技術(shù),包括土工網(wǎng)、土工格柵、土工膜、土工格室等。加筋材料能有效地提高舊路基與新路基土體之間聯(lián)接性,有效地增強拼接路基的抗剪強度,增強新舊路基的整體性,限制或者協(xié)調(diào)新舊路基之間土體的變形,提高地基承載力,約束基層的向外側(cè)的側(cè)向位移,將荷載應(yīng)力分散從而避免應(yīng)力過分集中的問題,增強新舊路基結(jié)合的穩(wěn)定性,減少不均勻沉降。土工合成材料的選擇、土工合成材料的鋪設(shè)方式都會對新舊路基之間的不均勻沉降產(chǎn)生巨大的影響,合理的加筋才能保證加筋材料的合理利用,使新舊路基更加緊密的結(jié)合在一起,有效地控制拓寬道路在新舊路基結(jié)合處病害的產(chǎn)生。
3.優(yōu)選路基填料
根據(jù)原有路基填料的調(diào)查及檢測結(jié)果,選取原有路基填料性質(zhì)相近或強度、穩(wěn)定性更好,更有利于新舊路基結(jié)合的材料作為新路基的填料。新路基填料還應(yīng)滿足《公路路基設(shè)計規(guī)范》(JTG D30)關(guān)于路基填料的要求。具體選用時應(yīng)應(yīng)結(jié)合工程本身及所在地的實際情況,選擇適宜的填料,要保證新舊填料的物理特性盡可能地接近,還應(yīng)按照要求對新舊路基結(jié)合部進(jìn)行有效的壓實。
四、結(jié)語
拓寬改造城市市政道路工程是城市交通通行能力提升的重要措施,不僅能夠?qū)Ξ?dāng)前投入困難有效解決,還能滿足日益增長的交通需求。路基加寬可最大限度地利用原有結(jié)構(gòu),并能夠有效協(xié)調(diào)新、舊路面受力情況及溫度變形,在加寬后應(yīng)確保上、下部結(jié)構(gòu)形式符合舊路面規(guī)定。針對當(dāng)前拓寬道路工程出現(xiàn)的病害問題,作為施工技術(shù)人員必須在充分了解市政工程路基病害原因的基礎(chǔ)上,提高施工技術(shù)水平,規(guī)范施工流程,實現(xiàn)市政工程建設(shè)的社會效益與經(jīng)濟效益。
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作者簡介:黃曉鳳(1987-)女,湖北武漢人,助理工程師,交通工程,從事高速公路、市政工程建設(shè)與管理工作。