市政道路改扩建路基设计分析

刘晓强 黎明

我国经济快速发展，城市建设脚步也在加快，私家车数量随着人们生活水平的提升而持续增加，全国市政道路压力倍增。在我们国家人口密集，平均占地面积小，但拆迁征地难度却与日俱增；尤其是在大城市中，无法有效实现道路新建，因此改扩建原道路成为缓解此情况的主要方法。本文主要探究怎样设计出合理的改扩建道路路基，有效提高路基的性能，对居民出行有着重要的作用。

据调查可知，市政道路改扩建病害包括路基受损、路面滑塌以及边坡不稳定。路基破坏会让公路路基的性能受损，出现恶性循坏。路面破坏属于反复性和连续性的过程，包括路面纵向裂缝到路基下降以及最后新路基和旧路基遭受破坏。当路面有纵向裂缝出现时，会让雨水浸入裂缝，甚至有下渗情况出现腐蚀路基。路面底板脱空，车辆荷载下出现横向裂缝，最终路面整体出现裂缝。

一、分析市政道路改扩建路基施工存在的问题

因交通运行经常出现拥堵情况，所以需要对市政道路进行扩建。但在市政改扩建施工中会出现超负荷状况，损坏着路面，同时产生路基沉降、积水等问题。改扩建路面在施工时，施工流程复杂，也会有并发问题出现。

1.新路基边坡稳定性存在问题

路基边坡失稳影响着城市道路改扩建，路基稳定性差，特别是在陡坡路和高填路基上，容易出现路基破坏。在改扩建工程，新建路基的坡角和材料沉降量存在着差异。当车辆经过时，受车辆荷载作用，路基会有局部失稳状况出现。

2.施工质量控制

道路改扩建工程在施工时需要有着严格的标准，若是在施工时出现质量问题，则会让路基受损，从而加速路基受损程度。拓宽段结合层部分的腐殖土和松散土等清理的不完整，在施工时新旧路面的结合部位便有软弱层出现，从而让路基沉降受损。新路基在开挖时未严格控制参数，压实度不符合标准均会影响路基；若是开挖时间长或者幅度大，则会扰动原路基，此些扰动会阻碍新路基和旧路基的结合。在市政道路内开展改扩建工作，通常会在繁华区域进行，但由于场地约束因素多，大型的机械操作困难，交接部位缺少压实次数，致使压实强度不符合标准，为后期的养护埋下隐患。

3.变形不协调

在改扩建城市道路施工前，由于地质自身条件不良，地基地形差，同时后续行车也存在着不可控因素，会让新路基的稳定性能受到影响，从而让路基出现变形，导致有不均匀沉降。新路基和旧路基出现沉降差异是由于路基变形导致的，在扩建路基时，旧路基由于使用年限长，经过土体和汽车行驶的荷载作用，从而完成路基沉降和压实过程，因此道路的改扩建不会影响到旧路基沉降。但在改扩建后的新路基并未经历沉降和压实，从而让新路基的沉降路面幅度比旧路基的沉降路面幅度大，导致新路基和旧路基交接处未结合好，产生裂缝，同时扩宽段的结合路基沉降差异和路基的施工方法、填筑材料等有着联系。在改扩建工程中，通常会选择新的施工工艺和注入的材料，但新材料和旧材料的性能存在差异，在材料的高度、强度、塑形和施工工艺上都存在一定距离，施工时可通过控制压实度来改良技术，但却无法完全打消塑性变形。

新路基和旧路基的沉降度存在差异，尤其是在软土地基里，沉降差异更显著。开拓延伸后的新路基，但路基土地的排水沉降量和旧路基存在差异，在处理新路基时，要防止影响到旧路基，避免旧路基被拉断，出现裂缝。

4.路面软弱层分层

相同路段的路基地质也会存在差别，旧路面在使用时会有地基的软弱下卧层出现。此地段在结合面到软弱层顶面，容易有滑动现象出现，让施工路面有褶皱和分层问题，如下图所示。

施工路面

二、分析改扩建路基施工技术解决措施

在城市道路改扩建中，路基破坏一般会使用预防和处治技术结合的方式实施综合整治，可避免地基由于沉降差出现路基破坏，从而延长道路使用时间，制定科学方案，增强质量控制。

1.设计合理的方案

根据实验来制定合理的拓宽方案，有效地减少因地基沉降差异出现的边坡失稳问题。拓展设计方案可以以减小施工费用，提高施工质量，防止道路路基出现病害，延长道路使用期限，从而提高道路经济效益，在设计时需要考虑的内容有：

（1）应避免地质不良环境。通过合理的地质勘察、设计布局和选线，避免新路基和旧路基在地质条件差的部位搭接，有效预防边坡失稳和地基沉降的状况，选择适当的加宽模式。路基加宽幅度与沉降差异数值有着正向的关联，因此双侧加宽能够避免出现质量问题。

（2）优化设计路基方案。在改扩建路基中，原始路基可以避免新路基和旧路基出现沉降差异，通坡率大小和地表沉降主要呈现的是正向关联——削坡越大，产生的影响越小。同时会限制旧路基的附加水平位移，经施工可知，设计坡度比在1∶1之间最合适。为了让新路基和老路基的接触面积增加，可把台阶改为开挖式台阶，可以增添抗剪力和抗摩擦力，对于路基整体性也会增强。在施工中开挖台阶要适当，否则会影响老路基的稳定性能，在开挖边坡台阶路基底部和柱床顶面上，要铺设一些材料，材料应具有抗拉性、抗菌特性、抗撕扯性，从而增加新老路基的连接性，确保新老路基的完整性。

（3）选择适当的软土地质处理计划，软土地基是不良基础，在设计时要选择合适的施工方案。在地质不良的路基中，为防止后期路基沉降应设置灰土桩，从而为路基提供支撑，在设计灰土桩时，需要注意应力作用，防止集中应力出现损坏。

2.准备工作

在施工前需要做好施工计划与安排，根据要求进行复测，找准导线点和水准点，同时要按照施工宽度、路面状况等来设计施工规划，特别是市政、管道，水源和桥面等。施工工作要做好实验测绘，要根据施工路段规划好公众出行的道路，减少交通压力，保证出行安全。根据施工方案及时清理和疏通将要施工的路段，同时使用实验来论证旧路基填料。选择和旧料相同的填料来开展新路面的施工，从而减小施工拼接困难度，并要及时的关注和预防恶劣天气，严格监控路床状况，保证道路的通行畅通。

3.加强排水设计

在拓宽城市道路时，需要对一些路基增设垫层，此种垫层可提高路面的抗冻力和稳定性，避免在改扩建道路时出现沉降，有效减缓裂缝的生成效率，改善外界对地基温度的影响和整体性的影响。在改扩建市政道路时，新旧混凝土层间增设拉盖，可减少路基沉降，确保减少路基沉降差。加强设计路面排水，可减少雨水堆积，同时也会降低路基的扰动。在设计城市道路改扩建工程时，合理布置路面的排水系统，从而把雨水排除在路基系统外；在设计上可在路基内部设计盲沟，它能够加强路基排水性，从而减小雨水破坏性；在城市改建工程中，应用土工合成材料，可避免有路面裂缝和路基破坏的状况出现，有效的防止雨水进入路基，减少雨水破坏。

4.保养路基

当碾压新路基和旧路基后，要进行保养。工作人员要合理安排排水，若是新路基和旧路基拼接处有较多的积水，则路基会有塌陷出现，让路基安全受到影响。在改扩建市政道路中，工作人员要使用排水技术妥善处理新路基和旧路基的表面积水。同时要加大交通管理的力度，避免在新旧路基拼接处有重型车辆出现，当路基在压实后需要进行养护，防止表面失水从而有网状裂缝出现，降低路基强度。

三、结束语

综上所述，市政道路发挥着运输的功能，同时和城市经济发展有着密切联系。在改扩建市政道路工程中，应根据施工路面选择施工方式，同时做好攻克难点的工作策略。在市政道路施工时，需要科学处理道路路基，从而保养好路基，确保新旧路基连接适当，提高道路工程施工质量。