道路拓宽改造路基路面设计分析

2020-01-19王胜安徽水安建设集团股份有限公司综合设计院

环球市场 2020年27期

王胜安徽水安建设集团股份有限公司综合设计院

社会经济的迅猛发展使得城市道路交通量日益增长，为了缓解道路交通压力，对旧路进行拓宽改造成为城市建设的主要工程之一。路基和路面作为重要的道路结构，其质量直接关系着人们行车的平稳性、舒适性和安全性。所以，为了保障道路拓宽改造工程的坚固性和稳定性，不断优化路基路面设计十分必要。

一、道路拓宽改造路基路面设计原则

道路的拓宽改造是在原有路况基础上进行的将道路向两侧拓展的工程，涉及新旧路基路面的结合问题。在进行设计时，原则上，应该做到充分利用原有道路的建设经验，优化设计方案，满足工程技术要求和成本控制要求，提高道路拓宽改造设计的合理性和经济性。

道路拓宽工程中的新旧路基存在着较大的差异，由于旧路基的施工时间较早，其经过长年的负荷作用，沉降状况基本已经趋于稳定，而新路基虽然在施工过程中得到了一定的压实处理，但其在自重、路面和车辆等负荷的影响下依然会发生较大程度的沉降变化。且旧路基填筑材料和建筑工艺等与新路基不同，使得如何保障新旧路基的整体性成为道路拓宽工程设计的重要问题。为了实现新旧路基路面的良好结合，在进行设计前，必须对原路基路面情况进行全面的调查，广泛地收集改造路段沿线的工程地质和水文地质等设计材料。首先，在进行设计前应该充分了解和预估改造路段的当前及未来的交通量和交通要求，根据实际情况进行合理的道路拓宽路基路面设计；其次，需要充分考虑改造道路的气候、地形、地质、水文等条件以及周围的设施建筑状况，因地制宜，促使道路工程建设与社会发展需要以及当地环境条件相适应，提高道路改造的社会效益和生态效益；再次，应该全面地收集原有道路的设计资料，明确旧路基路面的材料生产和供应情况，以及建筑工艺和施工方法，为新路基路面的设计提供详细的参考，保证新旧路基路面的良好衔接，提高拓宽改造后道路的整体性和协调性；最后，需要对原有路况进行实地调查，并对已产生的道路破损、沉陷等病害进行记录和分析，找出造成病害的原因，以此为参考，积极地调整和改进设计方案，在充分保障路基路面的强度和稳定性的同时，注意控制施工成本，提升道路拓宽改造工程的经济效益。

二、道路拓宽改造路基路面设计

（一）道路拓宽改造路基设计

路基是路面的基础，其资金投入多，施工量大，直接关系着后续路面铺设的质量，需要对其进行科学、严谨的设计。如何解决新旧路基的结合问题是道路拓宽改造设计中的重点。对新旧路基结合的设计不当将造成新旧路基间的差异沉降，导致道路出现变形和失稳，路基、路面结构损坏等病害，严重影响道路的使用寿命以及人们的行车体验和安全。对此，在进行设计时，应做到具体问题，具体分析，积极寻找有效的处理方案，防止新旧路基结合处的开裂，保障路基的稳固性和耐久性。

路基的填筑材料对路基的坚固和稳定影响重大。一方面，在设计时，应该参考原有路基的填筑材料，在保障新旧填筑材料物理力学性质相似的基础上，对路基进行升级设计。需要兼顾路基填筑材料的经济性和实用性，选择易挖取、易压实、强度大、水稳定性好的材料，最大程度地减少路基的沉降，为新旧路基的结合打下坚实基础；另一方面，路基的自重荷载也是导致路基沉降的影响因素，特别是在软土地基上，其作用更为明显。为了实现新旧路基的良好衔接，可以从减小路基重量的方面入手，减轻路基的压缩变形程度。如可以使用EPS等轻质材料进行路基填筑。与普通土体相比，EPS材料的容量更小、强度更高，在减轻了施加于地基的附加应力的同时，不失坚固性与稳定性，是适合软土地基使用的理想填筑材料，有效地减少了路基的沉降和变形。

同时，可以采用土工格栅等土工合成材料对薄弱的路基结合处进行增强。土工格栅的强度和承载力较大，利用其刚度和嵌锁作用，可以有效地增强土体的整体性、稳定性和荷载力，减少土体的侧向变形和路基的不均匀沉降。同时土工格栅的耐腐蚀性较强、使用寿命长，可以适应各类土地环境，对增加路基的耐久性也发挥了显著作用。土工格栅可采用台阶形式铺设，利用拼接的方法，加强路基的整体性，并可根据实际需要和建设成本，适当增加土工格栅的用量，减轻新老路基结合处的差异变形[1]。

（二）道路拓宽改造路面设计

路面是直接暴露在自然环境中的道路结构，其强度、承载能力、抗磨损能力以及美观度直接影响着人们的行车体验和城市面貌。在对路面进行设计时，应严格遵守国家有关规定，综合考虑气候、地质、水文等自然环境条件的影响，对路面的病害进行有效的处理，优化拓宽改造路面的使用性能。例如，混凝土路面是被广泛应用于我国道路建设中的路面类型。混凝土路面利用水泥混凝土板铺设而成，承载能力强、耐久性较好、养护费用少。但受到路基不协调变形的影响，在进行拓宽改造后混凝土路面的新旧路面衔接处同样会出现纵裂、坑槽等病害，且混凝土路面一旦出现病害其养护维修较为困难，无法在维修后马上投入使用，极大地影响道路的正常通行。在对路基进行合理设计的基础上，需要对混凝土路面进行拉杆的设计，通过将螺纹钢筋植入混凝土路面板内部，对混凝土路面板的接缝处进行加固，以防止新旧路面结合处面板的错动和纵缝的加大，从而减少混凝土路面病害，延长道路的使用寿命[2]。