王奕衡
摘 要:为了城市建设发展的需要,需对城市旧城区进行改造。改造必须道路先行,如何提高通行效率,完善城市使用功能,已引起国内外学者的关注。针对旧城区道路交通的基础资料现状调查,采用 “四阶段模型法”,预测新区的交通需求。并通过道路改造项目的有无对比分析,为旧城道路改造规划提供参考依据。
关键词:旧城区;道路改造
1 道路改造中存在的问题
道路改造中新老路基路面结合处是改扩建工程的最薄弱路段,道路改造中若对有关问题处理不当,最容易发生路面病害,而且路基路面不均匀沉降最终也都会直观的反映到路面病害上。例如新旧路的衔接处理不当将造成纵向开裂、横向开裂、沉降不均等病害,严重时将影响通行安全。再如道路拓宽改造时,若对旧路路基强度、弯沉值等调查不足,仅将原路面铣刨清除,极易出现坑槽、翻浆、龟裂、车辙等新的病害。因此要采取必要的措施加以解决。
2 道路改造病害产生的原因分析
通过查阅文献道路改造工程中的病害进行了分析研究。表明造成结合处病害的因素主要有:新老路基间的沉降不均、新老路基之间的不良结合、路基路面整体抗变形能力,以及自然因素条件等。其中造成道路病害的主要原因有以下几个方面:
新老路基之间地质条件的差异。如果新老路基路面结合处下的地基地质条件有差别的话,同样会造成地基的差异沉降,随之就会反应到路基和路面上。结合处的差异沉降的原因是多方面的,地基地质条件的复杂性也是其原因之一。
新老路基本身的特性差异,成为道路产生裂缝的主要原因。新老道路的修筑年代不同,取土地点肯定也不相同,因此新路基填料与老路基填料根本不可能完全相同。新老路基结合处路基材质和结构层厚度以及强度也不相同,质量也存在着差异,这样就在结合处产生了一个界面,为道路的开裂留下隐患。老路基由于长期承受大量行车荷载的作用,其客观上已经历了反复多次的振动、冲击和压实,同时也经受了多年的自然环境循环作用,所以老路基土的压实度应该是已经接近或达到了最大密实度了,路基自身沉降也趋于稳定。而新路基,即使严格按照规范进行设计和施工,也必然要经历进一步的固结、压密等过程,仍然还有着塑性积累变形的存在,这样就势必产生了一定的差异沉降。这样,在新老路基结合处沉降量不一,产生一个沉降差值,成为道路产生裂缝的主要原因。
新老路基路面结合处处治措施不当,新老路基路面结合处土体强度不足、台阶开挖不合理达不到设计要求以及加筋处治不当等,同样会导致结合处产生裂缝。
3 道路改造中存在问题的处理
纵向、横向裂缝及错台的防范道路改造工程的新老路衔接中,应尽量保持新旧路路面结构型式一致。否则衔接处易出现的纵向、横向裂缝及错台病害。可以采用以下几步骤的处理方法防范:
道路改造工程对地基处理方法由于城市道路改造工程的进行,一般受到施工场地有限、施工周期很紧、施工条件更加复杂等多种因素的制约。所以施工材料和施工方式都应适合改造工程的需要。
在道路改造扩建工程来看,轻质材料法中的粉煤灰材料在多风天气会产生许多灰尘污染环境,而EPS还有SLM是这些新型材料价格相对比较昂贵,在国内的应用还是比较少的。
排水固结法方法虽然比较经济,而且效果比较可靠,但是超载预压工期较长,约须至少两到三年左右的工期,城市道路改扩建如果工期过长会比较严重影响居民出行方便,而且施工地段车流人流汇分流到其他路段,会影响城市道路的整体交通畅通性。
复合地基加固法是比较适合城市道路所使用的地基处理方法,同时可以通过合理布置桩长与桩距来协调不同路段的沉降差异。[30]
4 道路改造工程衔接处路基处理方法
城市道路改扩建工程衔接处的处理最主要的问题是解决新老路基间的差异沉降,保证新路基与老路基的良好衔接,使其成为一个整体,避免或减少在衔接处产生裂缝。
衔接处开挖台阶,在路基衔接部开挖台阶已经在改扩建工程衔接处处治技术中广泛应用了,而且开挖台阶的数量也要尽可能的多,增加新老路基衔接处接触表面积,更有利于新老路基的结合。要严格按照施工规范中对新老路基衔接的要求开挖台阶,一般情况下都是分层逐步开挖的方式,以免影响路基稳定性,而且台阶的坡度不能太陡以免影响稳定性,根据以往的施工经验一般坡度都要大于1:1.5。
提高路基填土的压实度,在路基銜接处采取逐步开挖的方式施工,同时做好排水与安全防护工作,严格控制新老路基结合处的压实,对新老路基衔接处,比较宽阔的部位应尽量采用大型重型机械压实,构造物边缘的施工死角只能用小型夯压机械填筑压实。必要时可采用冲击碾加强压实方法有效地提高压实度,降低路基施工后的沉降量。
材料换填通过大量实践证明,衔接处选择合适的换填材料确实可以有效的减小结合处路基的不均匀沉降,因此选择合适的换填材料很重要,主要的注意点就是一方面必须可以使衔接处路基合理过渡,另一方面也要能降低因填料性质不同而导致病害的发生。目前使用较多的是轻质填料和沙砾石填料。
铺设土工合成材料土工合成材料(土工织物、土工膜、特种土工合成材料、复合型土工合)是以人工合成的聚合物,制成各种类型的产品,置于土体内部、表面或各种土体之间,发挥加强以及保护土体的作用。该材料已经被普遍被认为是处理不均匀沉降的经济有效措施,因此,在近年来土工合成材料得到越来越多的应用。
5 道路改造工程路面衔接的处理方法
设置过渡性路面,过渡性路面(二次铺筑法)就是在新建的路基上铺筑过渡性路面,允许新建路基发生不协调变形并在结合处附近产生路面损坏,等城市道路运营一段时间后,新的路基已经得到了充分变形和稳定,再将之前临时性铺面挖除,铺筑新路面结构。这种方法施工程序简单,又能保证日后车流的正常通行。但设置过渡性路面的方法只适合工程资金实在不足的情况,弊端很多,一般不轻易采用。
铺设玻璃纤维格栅,新型的玻璃纤维格栅是由高模量的玻璃纤维胶组成,上面涂有改性的聚合物,背面还带有粘胶,聚合物涂层和沥青具有很高的相容性,几乎每根纤维都完全涂裹,用来保证其在沥青混合料中不会轻易的发生滑动。沥青的混合料就可以得到更好的压实,具有更大的承载能力,减小变形。