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市政道路改扩建的路基设计问题探析

2020-11-25

建材发展导向 2020年22期
关键词:新旧市政道路路基

申 飞

(大同市政工程设计研究有限公司,山西 大同 037000)

1 市政道路扩展的路基破坏形式

1.1 新路基边坡稳定性

在市政工程的道路改扩建工作中,路基边坡稳定性是其中重要的工作内容之一。在实际的建设施工中,一些路基自身的稳定性比较差,而在一些高填路基和陡坡路基中,在对其进行改扩建的过程中路基被破坏率非常高,严重影响着改扩建施工工程的正常进行[1]。除此之外,在实际的改扩建施工工程中,由于新建路基的坡脚和路基中心材料的沉降量存在着一定的区别,而且由于车辆的碾压和重力的影响,部分路基还会出现局部失稳的现象。

1.2 新旧路基变形

路基产生变形的主要原因是因为新旧路基之间的沉降量存在着比较明显的差异。在改扩建路基的过程中,由于较长时间的使用,且汽车行驶过程中产生的动荷载以及土体自身的张力两者的双重作用,最终完成了路基沉降、蠕变以及压实的过程,一般来说,市政工程道路的改扩建并不会对旧路的沉降产生影响。但是在完成扩建施工工程之后,新路会受到一定的影响,最终导致新路的沉降和蠕变幅度远远大于旧路,而在此种情况下新旧路之间的交界处整体性就会受到一定的负面影响,并且在后期长时间的使用过程中还会出现严重的地面裂缝现象,路基的稳定性也无法得到有效的保障。除此之外,扩宽段结合部路基的沉降区别还受新旧路基填筑材料、施工方法等因素的影响。

相比较来说新旧路基的实际强度以及刚度差别在道路填方段比较明显,而在对市政工程道路进行改扩建的过程中需要使用现代化新型的建筑材料和施工工艺。相比较早期旧路填筑材料的性能和质量两者之间有着非常大的区别,无论是有关材料强度、刚度以及弹性和施工技术、施工方法等都有着明显的区别。在对市政工程道路进行改扩建的工程中,虽然可以通过加强对压实度的控制力度对其进行改善,但是路基中的塑性变形问题仍然有待解决和处理。

虽然市政施工过程中已经对扩宽后的新路进行了有关的地基处理工作,但是旧路基和新路基土地的排水固结、沉降量还是有着一定的区别。除此之外,在处理新路基的过程中,相关施工工作人员要加强对施工范围的管控力度,避免对旧路路基产生影响,避免旧路路基被破坏后产生严重的下降现象。

1.3 施工质量管控力度不足

在城市道路改扩建工程施工中,为了更好的提高施工质量和施工效果,还要提高整体施工标准和要求,加强对施工质量的管控力度。如果施工质量出现问题,也会对路基产生一定的影响,导致路基出现严重的病害,进而加大了对路基的破坏。在实际的改扩建工程施工过程中,扩宽部位的松散土层、垃圾以及杂物等都必须要进行彻底的清除,如果不能对其进行有效的清除,那么可能会导致新旧路面的结合部位出现软弱层,而随着使用时间的不断增加,路基的沉降也会受到严重的破坏。除此之外,还要加强对新路基开挖参数的控制力度,如果不能有效的把控新路基开挖参数、压实度也会对路基产生一定的负面影响。在进行改扩建工程施工的过程中,如果开挖的时间过长或者是开挖动作幅度较大,对旧路基产生了一定的负面影响,也不利于新旧路基的结合。一般情况下,市政道路改扩建工程会在市区内进行施工,人流量比较大,施工场地比较小,大型机械设备的使用难度比较高,空间有限,交接部位压实强度很难到达实际的工程标准,不利于后期道路的正常使用。

2 强化路基稳定性的有效措施

当前为了能够更有效的处理改扩建路基破坏问题,会使用结合部位预防法、处治技术等多种方法对其进行综合性的处理,从而最大限度的降低因为地基差异产生的路基破坏问题,有效的延长改扩建之后道路的使用寿命。除此之外,还可以从设计方案、施工质量控制以及路面整体性和排水设计等多个方面入手对其进行防治。

2.1 提高设计方案的科学合理性

经过对大量的实例进行分析可以发现,提高扩宽方案的科学合理性可以有效的降低因为地基沉降差异导致边坡失稳问题的发生率。与此同时,在改扩建的过程中通过合理规划设计方案还可以减少施工企业的成本开支,强化施工质量,减少路基病害,延长道路实际使用时间。

第一,监测地质环境。在进行施工之前,首先需要安排专业的工作人员进行地质勘察工作,布局选线设计,避免在地质环境较差的地区进行搭接工作,避免出现边坡失稳和地基沉降的现象[2]。除此之外,还可以对加宽形式进行合理地选择。一般情况下沉降差异值和路基的加宽幅度成正比例,而对双侧进行加宽可以有效的提高整体的质量,降低失稳的发生率。

第二,对路基设计方案进行优化。在改扩建路基的过程中,通过原始路基削坡可以有效的降低新旧路路基之间沉降的差异。一般来说,坡率大小、路堤和地表沉降成正比例,削坡越大,实际的影响越小。

除去削坡之外,为了进一步提高新老路基的实际基础面积,可以设计开挖台阶,增加摩擦力和抗剪能力,这样一来也可以有效的提高路基的整体性。在开挖台阶的过程中需要注意对高度进行合理地控制,如果高度过高可能会对老路基的稳定性产生一定的负面影响。

可以将具有较高强度的抗拉、抗撕扯和抗握持的材料铺设在边坡台阶开挖的路基底部和路床顶面,这样一来就可以提高新老路基的连接性能,强化新老路基整体的稳定性和抗剪强度,避免在后续的使用过程中出现土体形变、侧向位移等多种问题。在对市政道路进行改扩建的过程中,选择铺设材料的过程中可以选择具有较高使用效率且价格便宜的材料,提高新路基材料的性能,实现提高新路基整体性能的目的。第三,结合实际工作需求对软土地质处理方案进行合理地规划。在进行改扩建的过程中软土地属于不良基础,因此在实际的工作过程中必须要对施工方案进行合理地规划,一般可以在地质不良的路基中设置灰土桩以及分配桩,这样一来在后续的使用过程中就可以避免出现路基沉降,提高路基的强度。在设计灰土桩的过程中需要对应力作用进行考虑,避免应力过于集中。

2.2 强化施工过程中的质量控制

在对城镇道路进行改扩建的过程中,其实际的工作难度相比较新建道路的工作难度要高,施工周期比较短,在实际的施工过程中很容易会对旧路基产生干扰。因此在对城镇道路进行改扩建的过程中,需要结合实际对施工方案进行合理地规划,对各项施工工序进行合理地安排。在完成道路施工之后,还需要进行灌浆养护处理工作,这样一来可以有效的提高道路的实际使用时间。

2.3 提高路面平整性

在扩宽市政道路的过程中还需要在路基中设置垫层,通过设置垫层可以有效的提高路面结构的水稳性和抗冻性能,减少路面沉降现象的发生率,降低裂缝的生成速度,提高抗干扰性能,减少外界对路基整体性的影响。除此之外,在对市政工程进行改扩建的过程中,还可以将拉杆设置在新旧混凝土基层之间,以此减少新旧路基之间的沉降差异,提高新旧道路的整体性,避免新旧路面出现侧向位移的现象。强化路面排水设计,减少雨水对其的影响,降低路基的扰动程度。在设计市政道路改扩建工程的过程中,还需要对路面和路基的排水系统进行合理的设置。在实际的设计过程中一般需要在路基内部设计盲沟,通过设置盲沟可以对路基的排水能力进行提高,最大限度的降低雨水对路基的影响。现阶段,在市政道路改扩建的过程中还可以使用土工织物,将复合土工织物或是防水土工布设在新旧路基结合顶面和路面底面。

3 结语

市政道路改扩建工程中的路基设计工作有着非常重要的作用,在实际的工作过程中应该在遵守设计原则的情况下对设计内容的难点和重点进行明确,结合实际情况对其进行适当的调整,避免在地质不良的地区进行施工、合理控制造价原则等,为改扩建工程的顺利进行提供保障。

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