城市道路路基维护工程设计方法探讨

覃光焱

（重庆市中设市政工程设计有限公司 重庆 400023）

城市道路路基维护工程设计方法探讨

覃光焱

（重庆市中设市政工程设计有限公司 重庆 400023）

本文针对城市道路维护设计与公路工程设计、新建工程设计、养护作业等存在较大区别的情况，探讨了路基局部维护与加固、特殊路基的处治、路基改善和沟槽开挖回填恢复等维护工程的设计方法，总结了城市道路路基维护工程设计的一般原则。

城市道路；路基；维护工程；设计方法

1 概述

城市道路路基维护工程尚无专门的设计规范，一般参照《建筑边坡工程技术规范》、《公路路基设计规范》、《城镇道路养护技术规范》等规范进行相关工程的设计。由于城市道路维护工程设计与公路工程设计、新建工程设计、养护作业均有较大区别，对城市道路路基维护工程设计的方法及手段进行研究、探讨，可以使维护设计的目的性和针对性更强。

根据城市道路和维护工程的特点，可将路基维护工程设计分为：原有路基支护构筑物，如挡土墙、护面墙、护坡等的局部维护与加固设计，路基沉陷、滑坡、崩塌等特殊路基的处治设计，路基局部拓宽、纵坡调整、横坡调整及安全设施调整等改善设计和沟槽开挖回填恢复设计。

2 局部维护与加固设计

城市道路路基的维护与加固设计是在调查、检测、查明构筑物病害的基础上，采取切实可行的维护设计方法。其具体的设计方法如下：

当原路基构筑物的墙体出现已停止发展的裂缝、断裂病害但未影响结构稳定，砌体墙体可采用与原砌体相同标号的水泥砂浆填缝封闭的设计方法。整体式墙体可采用环氧树脂粘合剂填缝封闭的设计方法。

锚杆式挡墙、桩板挡墙、加筋土挡土墙、浸水挡土墙严重受损影响结构整体安全时，在对结构稳定性进行必要的工程检测和计算评估后进行加固设计。

重力式挡土墙发生倾斜、鼓肚、滑动或下沉影响结构安全和使用功能时，可选用下列维护设计措施进行加固：锚固设计；套墙加固设计；增建支撑墙加固设计；原挡墙损坏严重，采用以上维护设计方法不能达到设计强度要求时，则应考虑将损坏部分拆除后，按新建挡土墙设计。新旧挡墙之间应设置沉降缝，并应注意新旧挡墙接头协调。

锚杆式挡墙、桩板挡墙、加筋土挡土墙、浸水挡土墙严重受损影响结构整体安全时，应对结构稳定性进行必要的工程检测和计算评估后再进行加固设计。

挡土墙的泄水孔堵塞无法疏通时，宜另行选择适当位置增加泄水孔设计，或在墙背后沿挡土墙增做墙后排水设施设计。

砌体墙出现表面风化剥落时，砌体表面的防风化设计应处理好与旧有墙体的衔接；当风化剥落影响结构安全时，按墙体加固设计进行。

3 特殊路基设计

3.1 一般规定

本文研究的特殊路基包括特殊土（岩）路基、不良地质路基和特殊条件下路基。特殊路基调查设计注重路基现状质量评估，针对路基病害主要原因确定设计方法。通过综合技术经济比较，因地制宜，选择技术可行、经济合理、保障交通的设计方案。

3.2 滑坡地段路基

城市道路路基的滑坡是山地城市常见的病害，其整治设计步骤及方法如下：

（1）滑坡地段路基设计时先进行的滑坡稳定性分析与计算。

（2）注重滑坡段路基的排水设计，具体的设计方法为：在滑坡防治总体方案基础上，结合工程地质、地下水及降雨条件，制定路基排水和滑坡体排水综合设计方案；滑坡体后缘的稳定地层上应设置环形截水沟，滑坡范围较大时，应在滑坡体范围内设置树枝状排水沟。排水沟通过裂缝处应采取防裂措施，确保地表雨水能全部排向路基排水系统；根据滑坡体滑动面状况、滑坡体所在山坡流域水文地质条件及地下水动态特征，可增设渗沟、仰斜式排水孔或者隧洞等排水措施。

（3）滑坡段路基处治加固设计措施：位于推移式滑坡或由错落转化的滑坡上的路基，宜采用滑坡后缘减重，前缘反压措施；路基位于滑坡体重心偏上位置时，路基维护可选用适当的设计手段加强路基稳定性；路基位于滑坡体重心偏下位置时，应采用抗滑支挡工程等措施对整个滑体进行处治。

3.3 崩塌地段路基

崩塌地段路基的维护设计方法有：对边坡或自然坡面比较平整、岩石表面风化易形成小块岩石呈零星坠落的地段，维护设计应首选坡面防护防风化设计；对岩体严重破碎，经常发生落石路段，维护设计可采用柔性防护系统或拦石墙与落石槽等拦截构造物；对在边坡上局部悬空的岩石，岩体较完整但有可能成为危岩时，维护设计可采用钢筋混凝土立柱或浆砌片石支顶或柔性防护系统予以预防。对易引起崩坍的高边坡，维护设计宜采用边坡锚固法；对崩坍体较大、发生频繁、且距离道路路面较近而设拦截构造物有困难路基，维护设计可采用明洞、棚洞等遮挡构造物等防护手段。

3.4 路基沉陷处理

城市道路路基沉陷处理的方法主要有换土复填法和加筋法。具体的做法如下：

因填筑土质不符合要求或路堤路基位于过湿土导致路基出现下沉的地段，适合采用换土复填法维护设计。换填土宜采用级配较好的砂砾土，或塑性指数满足规范要求的亚粘土。挖补回填的路基应在原沉陷路基周边各加宽在500mm以上，压实度应不得低于原路基设计压实度。当无法确认原路基设计压实度或原路基设计压实度不满足现行道路规范时，换填土压实度按现行道路相应规范执行，换填土压实度最低不得小于相邻无病害路基的实测压实度。

加筋法设计适用于填挖交界出现局部沉陷和不均匀沉陷路基，加筋带宜采用土工格栅。土工格栅应跨越填挖交界线进行分层铺设，层厚一般为300mm，土工格栅的铺设厚度宜大于1500mm。位于挖方区域的加筋带长度不应小于3m，位于填方区域的加筋带长度不应小于7m。加筋法须与疏导、引流或切断填挖交界处的地下潜流等配合使用。

4 路基改善设计

4.1 拓宽改善[2]

当城市道路的服务功能不能满足交通需求时，进行拓宽改善是重要的设计手段之一。城市道路拓宽改善设计原则是根据原有道路沿线的地形、地貌、地质构造、水文地质、地基土的性质、不良地质的发育情况，采取合理的工程措施，保证拓宽改善路基的强度和稳定性。

道路路基拓宽改善设计前，应搜集原有道路路基勘察设计、竣工图和养护等方面的资料，调查拟拓宽改善道路目前路基的稳定情况，并对原有路基和拓宽场地进行工程地质和水文地质调查、勘探和测试，分析评价新拼接路基或增建路基对原有路基沉降变形和边坡稳定的影响程度。

道路路基改善设计的重点是确保拓宽路基与原有道路路基之间良好衔接，并采取必要措施减小拓宽路基与原有道路路基之间的差异沉降，防止产生纵向裂缝，具体措施有：注意新老路基之间排水设计；拓宽原有路堤时，应在原有路基坡面开挖台阶，台阶宽度不应小于1.0m，当加宽拼接宽度小于0.75m时，可采取超宽填筑或翻挖原有路基等工程措施；加固利用既有路基构筑物，新、旧混凝土或砌体应紧密连接，形成整体，可采用锚杆加固、新加结构物与原有路基行车道的搭接处理，保证整体性。如在重庆市嘉陵路拓宽改造工程的设计中，分别采用框架路基法即新增框架结构与原有路基的锚固、新增桥梁结构拓宽路基法，使新、旧路基形成整体，如图1所示。

图1 结构物路基断面

4.2 纵坡改善

当城市道路路基的纵坡不满足相关要求时，应进行改善设计，纵坡改善设计应符合城市道路相关的技术标准。

4.3 急弯或视距不良路段改善

改善急弯或视距不良路段，应根据道路等级、地形条件，经过技术经济比较，可分别采用增大平曲线半径和视距、改线以路堑或短隧道穿越。

5 路基沟槽回填设计

路基沟槽回填设计是城市道路路基由于管道埋设开挖后所进行的城市道路特有的维护设计。设计时，沟槽回填土回弹模量应比原有路基模量提高5%～10%，且不得小于25MPa，以保证回填路基与原路基的变形一致性，减小不均匀沉降。沟槽回填的最小宽度应满足夯实的最小工作宽度，分层回填夯实；不满足最小宽度时，可以采用灌注低标号混凝土的方法回填。在满足压实度要求的前提下，路基层顶标高与未开挖区域的路基顶面齐平或略高（不超过10mm）。城市道路常用的路基沟槽回填材料可采用中粗砂、碎砾石、石屑、路面铣刨料等，回填材料含泥量不宜超过3%，路面铣刨料宜选用路面上层30mm～50mm范围内的路面铣刨料，宜筛除大于9.5mm粒径的颗粒。

6 结语

通过对大量城市道路路基维护工程的研究，归纳起来，总结出城市道路维护路基工程设计的一般原则：

（1）城市道路路基维护工程位于城市，因此，城市路基维护工程设计应注意加固工程与相邻城市环境相协调。

（2）城市路基维护工程设计与公路工程、新建工程的设计不同，设计时主要是以恢复路基稳定坚固无安全隐患、完善路基限界尺度、改善路基设施功能为目的。遵循防治结合、力求根治、治通兼顾的设计原则，针对特殊路基病害主要原因，采取切实可行的病害处理设计。

（3）涉及结构安全的路基维护设计要进行必要的结构安全检测与验算，保证城市道路路基的结构安全稳定。在必要的调查和评估的基础上，进行有针对性的局部维护与加固设计。

（4）路基改善设计重视原有路基的调查、分析，注重新旧路基的衔接和一致性，防止过大差异沉降。

（5）路基沟槽回填设计应提高回填路基相应的技术标准，保证回填路基的稳定性。

（6）对特殊情况下的路基维护工程可依据成熟经验，并结合相关规范的规定进行设计。

[1]钟建安.公路养护与管理大全[M].中国环境科学出版社，2001.

[2]JTG D30-2004,公路路基设计规范[S].

[3]GB 50330-2002,建筑边坡工程技术规范[S].

[4]CJJ 36-2006,城镇道路养护技术规范[S].

[5]何兆益,杨锡武.路基路面工程[M].重庆大学出版社，2001.

责任编辑：余咏梅

Discussion on The Methods for Roadbed Maintenance Engineering Design in Urban Roads

Compared the urban roads maintenance engineering design to the highway engineering design,the new construction design and maintenance operation,the design methods for roadbed structure segment maintenance and reinforce engineering,special roadbed maintenance,roadbed amelioration and groove rehabilitation of excavated roads of urban roads were studied in this paper.And the generic principles of roadbed maintenance engineering design were summarized.

urban road;roadbed;maintenance engineering;design methods

U418.5

：A

：1671-9107（2010）02-0017-03

10.3969／j.issn.1671-9107.2010.2.017

2009-12-8

覃光焱（1981-），男，重庆人，硕士，工程师，从事道路设计和研究工作。