道路拓宽改造路基路面设计分析

道路拓宽改造路基路面设计分析

四川公路桥梁建设集团有限公司勘察设计分公司四川成都610000

摘要:随着我国城市化进程的逐渐加快,城市交通量不断增加,使得早期的城市规划和道路规模无法满足不断发展的交通需求,对于道路进行拓宽改造已经成为了城市建设中的重要组成部分。在城市道路拓宽改造过程中,最为重要的内容之一就是路基路面的设计问题,在很大程度上影响着改造后道路的使用情况,所以本文主要对道路拓宽改造路基路面设计方面进行分析,希望能够对道路改造提供一定参考。

关键词::道路;拓宽改造;路基路面设计

引言

一般情况下对现有道路进行拓宽改造时,都是在保证现有道路情况稳定的基础上进行两侧的拓宽。但是由于现有道路周围地块使用情况复杂就决定了新拓宽改造的路段情况会非常复杂,例如因为土地利用的不同(可能是农田、水塘或者建筑物等)所造成的地质条件差异;由于周围建筑使用情况或者红线规划所造成的拓宽改造道路和周围建筑之间的衔接问题等等。这些问题都会影响到新改造路基路面的设计情况,需要对其进行充分分析研究,确保新改造道路的顺利进行。

1道路拓宽改造分析

(1)拓宽改造路基的稳定性分析

路基是道路建设中最为重要的部分,其稳定性直接决定着道路是否可以持久经受到车辆载荷的作用,所以在具体设计过程中一定要对路基稳定性实施分析。路基稳定性会受到很多因素的影响,例如周边土体结构性质、边坡坡度和高度、工程质量等。在设计之前一定要充分考虑到新建道路的具体交通量情况,明确拓宽道路的地质分布以及路基承载力等等。

(2)拓宽改造路基土压缩变形分析

对于路基土来说,其受到自重以及路面结构等作用会发生土体的压缩变形,可以利用室内试验来对土变形指标进行测定。选择合适的力学模型对路基土的应力情况进行分析,从而得到相应控制指标,包括路基和地基总变形量、不均匀变形范围以及变形和时间的变化关系等。

(3)新旧道路常见病害情况

从相应参考文献:以及以往工程实践中可知,新旧道路拓宽工程的主要病害就是路基路面的损害和路面整体性能的下降,表现为新旧路基结合位置会出现纵向裂缝。总的来说,拓宽路基病害主要包括下述特点:裂缝主要出现在高路堤拓宽区域,并且都出现在老旧道路上;发生裂缝的拓宽位置常常地质条件比较差,大多存在水塘、软上层或者低洼地等等;

(4)从相应参考文献:以及施工记录中可知,路基工程的工期大概在3个月左右,一般会在工后3个月出现裂缝,裂缝稳定时间存在较大差异。

2道路拓宽改造路基路面设计分析

(1)道路拓宽改造路基设计分析

一般情况下,城市道路拓宽改造过程需要确保交通的正常运行,无法对道路进行封闭。另外,考虑到交通的压力需要在较短的时间内快速完成,因此对于城市道路拓宽改造路面路基主要通过换填方式和新老路基结合位置土工隔栅等材料实施加固。之所以采用此种方式,更多是因为土工格栅会和地面产生比较大的摩擦力,以摩檫力可以显著减小土的垂直应力,从而提升其承载力同时能够避免不均匀沉降的出现。另外,土工格栅可以对土体进行有效的锁定,这样就能够增加土体的抗剪强度,并且可以降低侧向变形。除此之外,土工格栅具有比较好的弹性,并不会受到频繁的荷载作用而造成应力累积,同时其所具有的延展性能够在土体表面形成延续性整体结构。

(2)道路拓宽改造路基基底的处理技术分析

第一,可以采取钻井取样的方式对路基基底的土质情况进行检测,以此来明确土质特征,从而选择针对性的路基基底处理技术。为了能够确保检测结果更加真实准确,需要保证取样检测点涵盖到所有的施工区域,同时要对关键性指标进行重点检测,包括抗拉应力、抗震强度等。另外,采取钻井取样的方式落实路基基底,按照基底所分的不同类型(包括软土路基、岩石路基、黏土路基等)可以通过挖掘机将浅层软土以及泥沙进行清除,并且要通过挤密碎石法实施软土和泥沙路基的换填处理,然后采取相应规格的压路机对其进行碾压,保证其达到技术标准。

第二,如果软土层距离较长并且区域较大、很难处理时,可通过架设钢筋水泥桥梁的方式来解决。可以利用拓宽改造路基基底方式来保证基底压实度满足《公路土工试验规程》的相应要求。在进行道路拓宽改造压实施工过程中,最主要的是要保证压实度。因为压实度影响着土基的受力状态,在路床范围的土层承受着严重的行车负荷,同时路基下层会承受自身重量,因此路床对于压实度具有非常高的要求,如表1所示。

表1道路拓宽改造路基基底压实度的相关要求

第三,按照《公路土工试验规程》的相关规定,要确保城市道路拓宽改造基底压实度二级公路一定在90%之上,要确保三级以及四级公路在85%之上。如果路面厚度和路床厚度之和超出了路基的填土高度,那么就需要对地表超挖到路床厚度之后根据设计规范进行路基处理,先要对原有路面坑洞沉淀物完全清除之后要通过质量较高的填筑料进行分层回填同时进行压实,确保压实度满足标准规定。

第四,除了上述内容之外,道路拓宽改造路基基底处理时也涉及到掺灰工艺方面的内容。详细上来说,首先要将路基基底周边的杂物(包括附着物、树根或者草皮等)彻底的清理干净,同时要对现场的石灰材料进行确认。完成了相应准备工作之后,在进行掺灰工艺前需要进行必要的测量放样,在此过程中有效实施控制桩架设、灰土摊铺宽度以及层数控制。为了可以提升掺灰工艺质量,需要在施工现场之外实施回填灰土的拌和,避免土团和石灰窝现象的发生。对于混合料的最大粒径需要遵照相应标准规范进行控制,压实过程中的每层密实度一定要满足标准规范的要求。

第五,完成了基底填筑之后,可以通过强夯法(就是通过起重机将大吨位夯锤多次的对路基进行夯打)来渐渐提升路基填筑层密实度,确保其最终达到稳固性。在实施夯打时一定要有效控制夯锤力度,避免因为力度较小而不能使路基填筑层内密实度达到标准,同时也要避免因为力度较大而出现震裂路基的情况。强夯法一般情况下用在碎砂石路基填充、石土以及饱和度较低的黏性土地基的夯实,通过此种方法能够加强路基基底密实度,同时可以降低路基压缩性而提升承载力。

(3)道路拓宽改造的路面设计

第一,混凝土的路面设计。在实施拓宽改造道路混凝土路基路面设计过程中需要按照改造之后道路等级以及车流量来进行。虽然混凝土路面具有比较高的强度,但是耐久性相对较差,随着使用时间的累积就会发生路面损坏以及断裂等情况。在进行道路拓宽改造时,需要最大程度上通过结构厚度相同的混凝土块和旧路混凝土块进行拼接,这样能够最大程度上避免路面病害问题的发生,能够有效提升道路的使用寿命。

第二,沥青路面设计。对于沥青路面来说,在进行道路拓宽改造结构设计过程中一定要充分考虑道路等级和车流量的问题,同时要对旧有道路路面的损坏等病害进行必要的修复。具体上来讲就是要按照病害的实际情况针对性的选择修复方式(包括局部修补、翻挖新建等),从而保证拓宽路基基层厚度以及材料和旧有路面相同,并且确保路基的密实度达到标准规范。

另外,为了避免因为路面不均匀沉降而造成裂缝的出现,需要按照《公路沥青路面设计规范》的相关要求在沥青路面结构设计过程中实施路面应力分析,进行交通参数调查以及分析,进行路面组合以及铺层设计以及路面可靠度设计等等。同时在沥青中面层上面铺设聚酯能够有效避免沥青路面发生不同类型的裂缝(纵向裂缝、横向裂缝、龟裂、不规则裂缝等)。

3结束语

总的来说,在进行道路拓宽改造过程中一定要加强路基路面的设计分析工作,特别是要加强路基基底土质分析、压实度控制、掺灰工艺控制等等内容。另外,为了避免在施工之后发生裂缝等问题,需要对施工过程进行严格控制,加强路面的排水以及养护,保证拓宽改造道路的社会效益以及经济效益。

参考文献:

[1]吕克.道路拓宽改造路基路面设计[J].科技经济市场,2018(05):15-17

[2]黄旎.低等级道路升级改造路基路面设计[J].交通世界,2018(10):18-19

[3]王柳.道路拓宽改造工程设计实例[J].交通科技,2016(08):88-91

[4]李沛峰.沥青或水泥混凝土路面拓宽改造新路基的施工技术[J].四川建材,2016(04):18-19

作者简介:

吴孟松,男,助理工程师,硕士,从事公路设计工作。

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