城市道路的路網(wǎng)布局和線路走向往往受現(xiàn)狀城市建筑條件的控制,道路的線路走向往往多采用利用老路進行拓寬改造.在軟土地基上的拓寬升級,需要妥善解決新老路基的差異沉降問題,加之老路存在縱橫坡失效和管線綜合布設問題,對該類型城市道路設計和日常養(yǎng)護均提出了更高的要求,以某城市主干道加寬改造為例,提出了在設計和日常養(yǎng)護中的關(guān)鍵策略,供類似工程參考.

【關(guān)鍵詞】城市道路；軟基加寬；設計要點

城市主干道的拓寬改造,需要綜合考慮軟土地基處理方案、排水方案和管線布設、新老路基結(jié)合部的處理、日常運營養(yǎng)護等關(guān)鍵問題,在工程設計過程中需要統(tǒng)籌考慮.為延長工程服務壽命,提高拼接施工質(zhì)量,必須要總結(jié)以往經(jīng)驗,針對現(xiàn)場實際情況進行分析,規(guī)范管理施工,降低各項因素的影響,尤其是要做好沉降觀測,做好路段沉降測控,避免拼接路段沉降超標.

1.新舊路基拼接施工分析

為滿足生產(chǎn)生活需求,在進行城市道路工程建設時,經(jīng)常會遇到填方路基拼接施工作業(yè).面對新舊路段地基結(jié)構(gòu)、壓實度以及設計方案之間的差異,想要減少不均勻沉降問題的發(fā)生,必須要嚴格按照專業(yè)規(guī)范完成各項作業(yè).一般均會選擇應臺階拼接形式處理,按照由下向上順序開挖臺階,并且在拼接路段,還需要將原有防護工程拆除,對坡面松土進行全面清理,然后沿著路基坡面開挖臺階,將臺階設計成和內(nèi)傾斜式,便于拼接部位的壓實.在施工時要重點控制壓實作業(yè),新舊路基拼接部位需要利用打夯機分薄層填筑壓實,必要時可以利用沖擊碾壓方法加強壓實,爭取提高新接路基的壓實度,減少后期不均勻問題的發(fā)生.另外,很多高速公路工程拼接施工,為避免路基不均勻沉降問題,選擇在拼接部位每層臺階處鋪設一層土工格柵,沿著路基橫向攤鋪,且搭接寬度在20cm以上,利用 U型釘錨固處理,提高該部位路基穩(wěn)定性和抗拉強度.

2、拓寬部分地基處理方案設計

原路基處理方案：一般路基地段未作深層處理,僅做墊層處理或加筋墊層淺層處理,再填土預壓,實施過渡性路面,經(jīng)過沉降觀測,待預壓期結(jié)束工后沉降滿足要求后,再實施永久性路面,原路對于橋涵等構(gòu)筑物處理主要采用攪拌樁復合地基和淺層換填方案.依據(jù)現(xiàn)行設計規(guī)范,擴建路面控制標準：要求路基拼接時,應控制新老路基之間的差異沉降,原有路基和拓寬路基的路拱橫坡度的工后增大至不應大于 0.5%,設計時主要控制的指標有：穩(wěn)定驗算、工后沉降控制,在滿足上述設計標準的前提下,進行路基處理優(yōu)化設計,為了既保證軟土地基處理后能正常承載,又能滿足業(yè)主對工程造價和施工工期的要求,選擇合適的加固方法是十分重要的,對于軟基上既有城市道路的擴建工程,其處理方案不同于常規(guī)的軟基上新建道路方案,通過對現(xiàn)有路基的擾動、差異沉降、施工方案等因素的綜合分析考慮,對不同處治方案的造價及工藝、材料、機具要求等方面做了多種方案比選.經(jīng)過多階段設計論證和方案優(yōu)化,工程最終采用了先實施過渡路面,待路基沉降穩(wěn)定和新老路基差異沉降滿足要求后,再實施永久性路面的方式,節(jié)約了工程投資,經(jīng)濟和社會效益明顯.

3.新老路基結(jié)合部處置方案設計

利用專用分析軟件,對道路拓寬改造新老路基搭接部進行了考慮時效性的有限元分析,基于上述理論分析,工程創(chuàng)造性提出了新老路拼接段,在路面結(jié)構(gòu)層采用“土工格室+多層單向高強土工格柵”的處置方案,在過渡路面期內(nèi)使用效果良好.新老路拼接段,在路面結(jié)構(gòu)層下老路基和新路基拼接處鋪設二層單向高強土工格柵,寬度為3米,伸入新老路基各1.5米,土工格室內(nèi)回填40cm碎石通過在面層鋪設高分子土工聚合物材料,摻入高效抗車轍劑提高動穩(wěn)定度,較好的解決了反射裂縫和交叉口進口道的車轍問題.

4.縱坡和排水優(yōu)化設計

原有公路存在大量的零縱坡段,改造成城市道路時,原先的自然排水不再適用,需要進行有組織的管道排水,為了利用現(xiàn)有道路硬殼層和減小附加沉降,不宜對現(xiàn)狀路面進行大填大挖造坡,如果采用連續(xù)邊溝或者鋸齒形街溝設計,將給施工控制帶來較大難度,連續(xù)式邊溝蓋板極易損壞,給最外側(cè)車道的行車帶來安全隱患.本工程采用了“組合式側(cè)、平石+加密雨水口”的排水構(gòu)造,將雨水口進行加密至 10～15 米,雨水口之間的路段,將路面花崗巖平石切割,和側(cè)石共同組成流水槽,就近排入鄰近的雨水口,路面雨水排放快速高效,確保了行車安全.

5.日常養(yǎng)護策略

裂縫是大多數(shù)病害的早期形式,因此,預防性養(yǎng)護的主要工作是做好裂縫病害的處置.初期裂縫對瀝青路面平整度和行車舒適度影響不大,所以常被管理部門忽視.一旦進一步發(fā)展,有可能產(chǎn)生基層甚至路基的各種病害,新老路面處是老路改造加寬過程中的薄弱環(huán)節(jié),對于因殘余差異沉降引起的微裂縫,應進行預防性養(yǎng)護,防止路面徑流透過裂縫下滲進而加劇基層發(fā)生水損破壞,必須摒棄以往“不壞不修”的養(yǎng)護思維,要在路面仍是優(yōu)良的狀態(tài)下即開始預防性養(yǎng)護.比如在裂縫剛剛出現(xiàn)（寬度在3mm之內(nèi)）時,進行及時灌縫,此時裂縫尚未充分發(fā)展,地表水尚未侵入,道路受損最小.

道路自開通運營以來路況良好, 取得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益,今后在類似項目的拼寬改造過程中,針對以下問題可開展進一步細化設計：如橋頭處理區(qū)和普通處理區(qū)過渡設計問題、既有加固方法效果提升和更加符合綠色環(huán)保的處理方法、不中斷交通情況下的處理技術(shù)等.