市政道路改扩建工程中路基路面设计优化策略分析

市政道路改扩建工程中路基路面设计优化策略分析

谢嘉麟

天津市政工程设计研究总院有限公司，天津，300392

摘要：现阶段，我国经济技术在不断地发展和进步，交通运行压力也在不断地增加，而且部分路段已经无法满足交通运行的需求，由此可见城市道路改扩建的迫切性。在实际开展施工的过程中，相关工作人员需要了解工程实际情况，保证做好路基拼接工作，明确路基拼接技术要点，并对其进行有效应用，这样可以从根本上避免新旧道路出现差异性沉降的情况，避免出现路面沉降的问题。

关键词：市政道路；改扩建工程；路基路面；设计优化；策略

引言

随着市政交通压力的不断增大，市政道路改扩建工程越来越多，通过对既有道路进行改扩建，优化升级平面布置、道路结构、市政管网，能够提高路网的运行质量和效率，以及交通通行能力，改善城市形象。然而，在许多市政道路改扩建工程中，容易产生工程病害，导致新旧道路结合效果不佳，影响了道路使用寿命。需要充分重视病害产生的原因，采取针对性的优化设计措施，降低工程病害产生的概率。

1市政道路改扩建设计的基本原则

1.1强调以人为本

市政道路改扩建的根本目的主要是满足人们的日常出行需求，因此，在对其进行设计过程中，应严格遵循以人为本的设计原则，科学地对城市空间及道路线形进行规划，保证人们的根本利益。这就要求相关设计人员在工程设计过程中，充分考虑道路周边建筑规划、路口车流量水平以及配套设施建设等方面，在保证车辆行驶安全的前提下最大程度地为人们日常工作和生活提供便利条件。

1.2强调景观功能

现阶段，随着我国对于生态环境重视程度的增加，在市政道路设计方面通常需要将更多的关注点放在园林景观设计方面，从而更好地展现城市的环保理念，推动我国道路交通实现可持续发展，进而实现人与自然的协调发展。因此，在对市政道路改扩建进行设计过程中，相关设计人员需要加强对于道路中心绿化区域及两侧休息地段的重视程度，确保其美观性的同时避免对交通正常出行产生影响。

1.3强调生活功能

通常情况下，道路拥堵发生的时间通常是人们上下班时期，因此，相关设计人员在进行市政道路改扩建设计时应充分考虑人们的日常出行需求，通过设置潮汐车道等方式缓和交通拥堵现象。与此同时，对于商业区附近的城市道路，在保证交通正常出行的同时，应充分考虑人们对于人行横道的需求，可以通过适当加大其宽度或增设立交桥的方式为人们提供便利。

1.4重视平面设计

传统的市政道路交通网的设计，往往会忽视城市交通运输网的平面设计，从而为后续城市道路建设带来一定阻碍。因此，相关设计人员在进行设计过程中，特别是对非直线且中心弯曲的道路进行设计时，需综合考虑周边设施分布情况以及原有道路建设情况，并严格按照国家相关规范及标准进行平面设计，最大程度地降低安全事故发生的概率。

2市政道路改扩建工程中路基路面设计现状分析

2.1挡墙路基拼接

首先，需要对设置挡墙的旧路基分路段进行稳定性分析和评价。这个过程需要充分挖掘原有挡墙的性能和隐患，以便为后续的处理提供科学依据。在稳定性评价的基础上，如果判定原有挡墙对路基稳定性的影响较大，那么就需要采取措施，如挖除原挡墙。其次，对于那些开挖挡墙不会影响路堤稳定性，或者影响较小的路段，可以在挖除原挡墙后再进行路基拼接。这样的做法可以有效降低挡墙对路基稳定性的影响，提高道路的安全性能。

2.2软土地基处理

为了降低改扩建间的影响，使得改扩建不会发生差异沉降，对目标路段进行了详尽的地质勘查，根据勘查结果有针对性的采取措施：对于厚度较大的淤泥质土层采用碎石桩加固处理，而对于厚度相对较小的淤泥质土层则进行清淤和换填。在清淤换填施工中，需要清除2.3m深的淤泥，并替换为2.6m深的材料。适用的换填材料包括山皮石和破碎料。在实施碎石桩处理的路段，采用锤击沉管法进行施工。桩的平面布置呈等边三角形，处理区域范围扩展至坡脚外1m处。这些桩由粒径在20～50mm、含泥量不高于5%的轧制碎石构成，桩的直径为50cm。平均桩长9.1m，然后在上层铺设50cm褥垫层，材料选用山皮石或者破碎料。此外，针对软土路基制定了严谨的沉降控制标准以确保路基面连接处质量，标准如下:①在进行拼接位置的路基施工之后，应确保桥头位置的沉降量不超过5cm，而涵洞与通道位置的沉降量不超过10cm，其它路段则不得超过15cm;②应当限定加宽路基路拱横坡增加值，小于0.5%时为合格，纵坡变化须小于0.4%时为合格;③路堤中心线地面沉降速率小于10mm/d，坡脚水平位移小于5mm/d，并实时监测，不合格时应立即停工。

2.3减少改扩建差异沉降措施

如何有效控制改扩建的差异沉降引起的纵向裂缝是旧路扩建成功与否的一个重要因素。采用加筋法和压实法对改扩建的接缝进行加固处理。加筋可明显改善旧路基与拼接路基地基之间的连接特性、约束与协调变形、平衡荷载、改善接头处剪切强度，强化其整体性。路基填筑高度、路基填料性质和原有边坡的稳定程度是决定路基填筑高度的重要因素。1）针对已有边坡失稳且含水量较高的路段，在上、下部路床和各开挖阶段各设置一层复合土工材料，并由原路面的阶梯起，按设计的横断面进行铺筑。2）对边坡基本稳定且含水量较高的路段，应在上部和下部路床底面、路堤（最底层）和中部阶梯处适当增加几层复合土工膜；中间铺加筋土的顶部距其上的重型压路机的两层填筑高度；由旧台阶式外墙起，沿设计的横宽方向铺设土工合成材料。3）对边坡稳定且含水量较低的路段，只在上部和下部路基底面（最底层）处设置复合料，并由原路面的台阶起，按设计的横向宽度进行铺设。

2.4路基拼接设计

改扩建的结合面设计直接影响新旧道路的结合效果，在科学选择扩建方案、提高软基处理效果的基础上，还要加强对旧路基的整治利用，根据路基情况，采用合适的处置方式进行修复加固，提高改扩建的结合质量。通常情况下，坡度越大，沉降越大。为了调整改扩建拼接部位的应力状态，可以对原始路基进行削坡设计，削坡越大，旧路基产生的影响越小。从经济效益、技术水平等方面考虑，将削坡坡率控制在1∶1-1∶1.5比较合适。在此基础上，将改扩建结合面设计成台阶构造，能够有效增加路基结合面积，通过增强抗摩阻力和抗剪能力，增强改扩建的整体性和稳固性，优化台阶构造设计，台阶不宜过高，否则会加大路基沉降量和水平位移。同时，利用土工织物、土工格栅、土工合成材料的优越性能，可以提高改扩建土体之间的联结性，限制或协调改扩建之间的土体变形，约束基层向外侧的侧向位移，避免应力过分集中，减少不均匀沉降。另外，科学合理选择路基填料，有利于提升路基性能，除了传统的砾石、卵石、碎石、粗砂等优质填料，积极探索轻质路堤填料的有效应用，降低对地基的压力。加强路基沉降验算工作，采用有限元分析软件，根据相关参数指标，计算分析设计路基沉降量，对比计算结果和行业规范标准，指导路基设计优化工作。

结束语

综上所述，市政道路系统是城市发展的命脉。随着城市化进程的持续深入，城市的交通压力逐渐增大，而且许多道路已经运行了数十年，道路结构达到临界状态，使用性能大大降低。通过实施改扩建工程，对现有道路进行提质、拓宽，能够提升市政道路的通行服务功能。由于各种因素的影响，新旧道路之间容易产生裂缝、差异沉降等问题，影响了改扩建道路的结构性能和使用寿命，需要采用合适的改扩建方案，加强构造细节设计，提高改扩建路面的结合效果，实现改扩建工程建设的综合效益。

参考文献

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