邊海濱

摘 要： 近些年，我國的道路工程發(fā)展快速。改擴(kuò)建工程開始時(shí)間較晚且可供借鑒的經(jīng)驗(yàn)較少，根據(jù)我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展前景可知，改擴(kuò)建工程將成為21世紀(jì)我國亟待解決的重要課題之一。文章主要從新舊路堤結(jié)合部位技術(shù)、新舊路基差異沉降控制指標(biāo)和影響因素以及加寬工程變形特性分析方法三方面進(jìn)行論述。

關(guān)鍵詞： 改擴(kuò)建公路;拓寬路基;研究現(xiàn)狀

【中圖分類號(hào)】U416.1 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-3733（2020）08-0134-01

引言：受社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平、技術(shù)水平和建設(shè)思路等多方面的限制，早期修筑的部分公路技術(shù)指標(biāo)較低，已不能滿足日益增長的交通需求，大規(guī)模的改擴(kuò)建成為我國交通發(fā)展的必然趨勢(shì)。改擴(kuò)建過程中路線縱坡指標(biāo)調(diào)整、橋涵凈空提高等因素使得路基必須進(jìn)行相應(yīng)的加高，拓寬后路堤的設(shè)計(jì)標(biāo)高高于拓寬前老路堤。公路改擴(kuò)建工程關(guān)鍵技術(shù)難題是新老路基的差異沉降，過大的差異沉降將導(dǎo)致路面沉陷和開裂，嚴(yán)重影響路面的使用性能，其使用壽命也將加速衰減。

1 分析道路改擴(kuò)建工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)的重要性

所謂道路改擴(kuò)建工程，主要指的是在原有市政道路工程的基礎(chǔ)之上，進(jìn)行合理的改建與擴(kuò)建，有效滿足城市居民的出行需求，提升道路工程的總體經(jīng)濟(jì)效益。除此之外，由于我國城市人口數(shù)量的不斷增多，對(duì)道路進(jìn)行改擴(kuò)建，能夠?yàn)槌鞘芯用裉峁┮粋€(gè)更加舒適的出行環(huán)境，有效滿足城市居民的出行需求。設(shè)計(jì)人員在實(shí)際工作當(dāng)中，要結(jié)合道路的總體運(yùn)行情況，不斷改進(jìn)道路改擴(kuò)建工程設(shè)計(jì)方案，進(jìn)一步提升工程總體效益。

2 市政道路改擴(kuò)建施工

2.1 處理填方路基

在道路施工中，高填方路段較少，所以在道路施工中的填方路基應(yīng)<1m。在該道路改擴(kuò)建施工中，要對(duì)舊路基進(jìn)行削坡處理，處理過的坡度要>1：1.5，削坡過渡段要使用挖臺(tái)階的方式進(jìn)行。安裝土工格柵的距離為0.5m，這樣不僅有利于使沉降減少，而且使過渡段之間的銜接更加自然。填方段要安裝排水設(shè)施，有利于減輕雨水對(duì)道路侵蝕。

2.2 修復(fù)破損舊路面

對(duì)路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，首先要鑿除部分嚴(yán)重?fù)p壞的路面，同時(shí)開挖該段路的路基;然后對(duì)該結(jié)構(gòu)層的厚度進(jìn)行加厚，并且對(duì)脫空的底板進(jìn)行修補(bǔ);最后鋪設(shè)瀝青面層在該路段。如果對(duì)雙清路進(jìn)行改擴(kuò)建，利用混凝土板探測(cè)土板的損壞程度，當(dāng)土板損壞嚴(yán)重時(shí)，必須進(jìn)行換板處理，并且鋪設(shè)瀝青面層。如果在路面結(jié)構(gòu)改建過程中，發(fā)現(xiàn)某段路面結(jié)構(gòu)損壞非常嚴(yán)重，但經(jīng)過改造的老路結(jié)構(gòu)依然可繼續(xù)發(fā)揮使用價(jià)值時(shí)，可對(duì)其進(jìn)行碎石化處理。但采用碎石化處理的方法有眾多缺陷，所以該方法盡量少用，在對(duì)郊區(qū)G320國道的部分嚴(yán)重破損路段進(jìn)行修復(fù)時(shí)可選用碎石化處理方法。

2.3 改擴(kuò)建工程差異沉降分析方法

結(jié)合國內(nèi)外學(xué)者的研究成果可知，目前研究新舊路基不協(xié)調(diào)沉降問題主要通過有限元分析、土工離心模型試驗(yàn)以及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)與理論分析相結(jié)合等方法。國外學(xué)者常利用PLAXIS軟件進(jìn)行數(shù)值模擬分析，常用的本構(gòu)模型有MohrCoulomb模型和修正Cam-Clay模型。B.J.Brinkgreve等人分別采用摩爾-庫倫模型和修正Cam-Clay模型建立有限元模型進(jìn)行數(shù)值分析，并與實(shí)測(cè)數(shù)值進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果顯示采用Mohr-Coulomb本構(gòu)模型模擬分析的結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果契合程度大;國內(nèi)學(xué)者常采用的數(shù)值分析軟件有：ABAQUS、FLAC3D、MIDAS、ANSYS等，常用的本構(gòu)模型有摩爾-庫倫（Mohr-Coulomb）模型、D-P模型以及劍橋模型等。1869年法國學(xué)者利用一個(gè)小比例尺模型模擬土體的變形過程，得出與實(shí)際相近的沉降變形和應(yīng)力位移變化，這是土工離心模型的第一次亮相。在20世紀(jì)80年代我國才正式研究土工離心技術(shù)，主要用于研究邊坡穩(wěn)定性、軟土加固技術(shù)、拓寬路基變形特性、非飽和土等問題。

綜上所述，通過調(diào)研國內(nèi)外學(xué)者對(duì)改擴(kuò)建工程的研究現(xiàn)狀來看，國外發(fā)達(dá)國家對(duì)新舊路基間不協(xié)調(diào)變形相關(guān)問題的研究較少，主要側(cè)重于軟基處理的研究，因此沒有更多成熟經(jīng)驗(yàn)可供借鑒。我國開始道路改建工程的時(shí)間較晚，雖然已經(jīng)取得了較大的成果，但是研究的范圍主要集中在軟基處理、填土高度、拓寬寬度等因素對(duì)差異沉降的影響上，而對(duì)新路堤填筑材料的影響研究較少，但其對(duì)差異變形的影響是不可忽略的，因此有必要深入地研究路堤填料引起的差異沉降的影響。

2.4 橫斷面設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)在道路改擴(kuò)建工程橫斷面的過程中，需要注意以下問題：第一，要根據(jù)上位規(guī)劃并結(jié)合交通量預(yù)測(cè)分析、道路兩側(cè)建設(shè)條件、用地性質(zhì)等因素綜合確定橫斷面形式。第二，分析現(xiàn)狀道路上的橋涵等工程，是否對(duì)斷面設(shè)計(jì)存在限制。第三，道路橫斷面型式和各組成部分尺寸以及比例應(yīng)按道路類別、設(shè)計(jì)速度、設(shè)計(jì)年限的機(jī)動(dòng)車與非機(jī)動(dòng)車交通量和人流量、交通特性、交通組織、交通設(shè)施、地上桿線、地下管線、綠化、地形等因素統(tǒng)一安排，以保障車輛與人行交通的安全和通暢。第四，要因地制宜、提升環(huán)境，道路橫斷型式應(yīng)根據(jù)道路所處環(huán)境在滿足交通的功能的前提下與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)，與區(qū)域總體設(shè)計(jì)風(fēng)格相一致，有利于區(qū)域環(huán)境的提升。除此之外，設(shè)計(jì)人員要根據(jù)道路車輛的運(yùn)行情況，制定科學(xué)的橫斷面設(shè)計(jì)方案，并嚴(yán)格控制市政道路橫斷面坡度，一般情況下，機(jī)動(dòng)車橫斷面坡度不宜超過2%，人行道橫坡宜為1%～2%。在橫斷面設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員要運(yùn)用合理的橫斷面設(shè)計(jì)理念，并結(jié)合道路改擴(kuò)建工程橫斷面設(shè)計(jì)過程中可能出現(xiàn)的問題，提前制定相應(yīng)的解決對(duì)策，保證道路改擴(kuò)建工程橫斷面設(shè)計(jì)工作得以順利開展。

結(jié)語：我國改擴(kuò)建工程開始時(shí)間較晚且可供借鑒的經(jīng)驗(yàn)較少，根據(jù)我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展前景可知，改擴(kuò)建工程將成為21世紀(jì)我國亟待解決的重要課題之一。本文就新舊路堤結(jié)合部位技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀從結(jié)合部位拼接設(shè)計(jì)、施工工藝以及路基填料選擇三方面進(jìn)行闡述。而在拓寬路基差異沉降綜述了國內(nèi)外學(xué)者對(duì)新舊路堤不均勻沉降的學(xué)術(shù)成果，并以此為依據(jù)進(jìn)一步確定控制拓寬路基差異沉降的措施。最后結(jié)合國內(nèi)外學(xué)者的研究成果可知，目前研究新舊路基不協(xié)調(diào)沉降問題主要通過有限元分析、土工離心模型試驗(yàn)以及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)與理論分析相結(jié)合等方法。

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