城市道路的路网布局和线路走向往往受现状城市建筑条件的控制,道路的线路走向往往多采用利用老路进行拓宽改造.在软土地基上的拓宽升级,需要妥善解决新老路基的差异沉降问题,加之老路存在纵横坡失效和管线综合布设问题,对该类型城市道路设计和日常养护均提出了更高的要求,以某城市主干道加宽改造为例,提出了在设计和日常养护中的关键策略,供类似工程参考.

【关键词】城市道路；软基加宽；设计要点

城市主干道的拓宽改造,需要综合考虑软土地基处理方案、排水方案和管线布设、新老路基结合部的处理、日常运营养护等关键问题,在工程设计过程中需要统筹考虑.为延长工程服务寿命,提高拼接施工质量,必须要总结以往经验,针对现场实际情况进行分析,规范管理施工,降低各项因素的影响,尤其是要做好沉降观测,做好路段沉降测控,避免拼接路段沉降超标.

1.新旧路基拼接施工分析

为满足生产生活需求,在进行城市道路工程建设时,经常会遇到填方路基拼接施工作业.面对新旧路段地基结构、压实度以及设计方案之间的差异,想要减少不均匀沉降问题的发生,必须要严格按照专业规范完成各项作业.一般均会选择应台阶拼接形式处理,按照由下向上顺序开挖台阶,并且在拼接路段,还需要将原有防护工程拆除,对坡面松土进行全面清理,然后沿着路基坡面开挖台阶,将台阶设计成和内倾斜式,便于拼接部位的压实.在施工时要重点控制压实作业,新旧路基拼接部位需要利用打夯机分薄层填筑压实,必要时可以利用冲击碾压方法加强压实,争取提高新接路基的压实度,减少后期不均匀问题的发生.另外,很多高速公路工程拼接施工,为避免路基不均匀沉降问题,选择在拼接部位每层台阶处铺设一层土工格栅,沿着路基横向摊铺,且搭接宽度在20cm以上,利用 U型钉锚固处理,提高该部位路基稳定性和抗拉强度.

2、拓宽部分地基处理方案设计

原路基处理方案：一般路基地段未作深层处理,仅做垫层处理或加筋垫层浅层处理,再填土预压,实施过渡性路面,经过沉降观测,待预压期结束工后沉降满足要求后,再实施永久性路面,原路对于桥涵等构筑物处理主要采用搅拌桩复合地基和浅层换填方案.依据现行设计规范,扩建路面控制标准：要求路基拼接时,应控制新老路基之间的差异沉降,原有路基和拓宽路基的路拱横坡度的工后增大至不应大于 0.5%,設计时主要控制的指标有：稳定验算、工后沉降控制,在满足上述设计标准的前提下,进行路基处理优化设计,为了既保证软土地基处理后能正常承载,又能满足业主对工程造价和施工工期的要求,选择合适的加固方法是十分重要的,对于软基上既有城市道路的扩建工程,其处理方案不同于常规的软基上新建道路方案,通过对现有路基的扰动、差异沉降、施工方案等因素的综合分析考虑,对不同处治方案的造价及工艺、材料、机具要求等方面做了多种方案比选.经过多阶段设计论证和方案优化,工程最终采用了先实施过渡路面,待路基沉降稳定和新老路基差异沉降满足要求后,再实施永久性路面的方式,节约了工程投资,经济和社会效益明显.

3.新老路基结合部处置方案设计

利用专用分析软件,对道路拓宽改造新老路基搭接部进行了考虑时效性的有限元分析,基于上述理论分析,工程创造性提出了新老路拼接段,在路面结构层采用“土工格室+多层单向高强土工格栅”的处置方案,在过渡路面期内使用效果良好.新老路拼接段,在路面结构层下老路基和新路基拼接处铺设二层单向高强土工格栅,宽度为3米,伸入新老路基各1.5米,土工格室内回填40cm碎石通过在面层铺设高分子土工聚合物材料,掺入高效抗车辙剂提高动稳定度,较好的解决了反射裂缝和交叉口进口道的车辙问题.

4.纵坡和排水优化设计

原有公路存在大量的零纵坡段,改造成城市道路时,原先的自然排水不再适用,需要进行有组织的管道排水,为了利用现有道路硬壳层和减小附加沉降,不宜对现状路面进行大填大挖造坡,如果采用连续边沟或者锯齿形街沟设计,将给施工控制带来较大难度,连续式边沟盖板极易损坏,给最外侧车道的行车带来安全隐患.本工程采用了“组合式侧、平石+加密雨水口”的排水构造,将雨水口进行加密至 10～15 米,雨水口之间的路段,将路面花岗岩平石切割,和侧石共同组成流水槽,就近排入邻近的雨水口,路面雨水排放快速高效,确保了行车安全.

5.日常养护策略

裂缝是大多数病害的早期形式,因此,预防性养护的主要工作是做好裂缝病害的处置.初期裂缝对沥青路面平整度和行车舒适度影响不大,所以常被管理部门忽视.一旦进一步发展,有可能产生基层甚至路基的各种病害,新老路面处是老路改造加宽过程中的薄弱环节,对于因残余差异沉降引起的微裂缝,应进行预防性养护,防止路面径流透过裂缝下渗进而加剧基层发生水损破坏,必须摒弃以往“不坏不修”的养护思维,要在路面仍是优良的状态下即开始预防性养护.比如在裂缝刚刚出现（宽度在3mm之内）时,进行及时灌缝,此时裂缝尚未充分发展,地表水尚未侵入,道路受损最小.

道路自开通运营以来路况良好, 取得了较好的经济效益和社会效益,今后在类似项目的拼宽改造过程中,针对以下问题可开展进一步细化设计：如桥头处理区和普通处理区过渡设计问题、既有加固方法效果提升和更加符合绿色环保的处理方法、不中断交通情况下的处理技术等.