对新老路路基拓宽及处理措施浅析
改扩建加宽方式对新老路基变形有着影响,要对此进行分析,并研究新老路路基拓宽的处理措施,严格控制施工质量,就能减少新旧路基结合部病害的发生。
标签: 新老路路基;拓宽;处理措施
前言:
城市道路是市政基础建设的重要组成部分,直接影响城市的经济发展以及人们的日常生活,而近几年来,城市建设日新月异,经济迅猛发展,城市基础建设逐步完善,而老路拓宽改建则是必不可免的。
一、改扩建加宽方式对新老路基变形的影响
目前,高速公路拓展工程主要是以单侧加宽和两侧加宽两种加宽方式,为了有效分析不同加宽方式对新老路基变形影响程度,分别对单侧加宽和两侧加宽等方式进行分析。在相同的加宽宽度的情况下,无论是在新路基绝对沉降还是在新老路基差异沉降,两侧加宽较单侧加宽具有明显优势,而且路基顶面最大沉降点都是出现在新路基的路肩位置,这样不会造成路面断裂,从力学上来讲,两侧均匀承重比单侧承重对老路基的负面作用更小,老路的受力和变形比较均匀。因此,从力学和变形情况来看,在有利的条件下,采取两侧拓宽更有利于路基的的牢固。但是,两侧拓宽也存在一些问题,首先在高速路施工期间不利于交通通畅,难免要临时中断交通,然后设计建设的难度较大,工程质量难以得到保证,施工过程中出现临时情况的因素多,工期相对要长,再有就是施工时,由于工作面小不利于大型机械开展工作。从施工角度来看,单侧加宽比双侧加宽更方便快捷。
二、处治技术分类与选择
新老路基的不协调变形是路基拓宽工程质量的不达标的根源。所以,路基拓宽的主要目的有两点:第一,要确保拓宽路基的整体稳定;第二,在保证第一点的前提下控制路基的不协调变形。导致新老路基不协条变形的原因有新老路基结合部产生蠕滑或滑移,新老路基的差异性地基沉降以及新路基压缩变形。在施工现场的拓宽条件不同,致使路基发生不协调变形的主导因素也不尽相同,因此,新老路基结合部的治理措施应结合工程的实际条件和各项措施,遵循下文所述的技术思想,因地制宜的进行选择。
稳定是前提,不协调变形控制是关键,以实现“变形协调与控制”为处治技术的核心。统筹考量路基路面相互作用、相互影响,路面、排水等个方面,突出“综合处治”的思想。路基拓宽应综合考虑地域、地质和环境的因素,还要结合经济合理性、施工便利性的原则。
三、新老路路基拓宽处理措施
1、新老路基结合面处治
新老路基结合面处治包括拓宽路基基底处理、老路基边坡覆土处理以及新老路基结合面台阶开挖。
对于老路基而言,在其边坡上开挖台阶,即可以放缓横坡从而减小滑动力以增强拓宽立路基的稳定性,还有利于新路基对原有路基的压实。这样处理新老路基的结合部就能压实新路基填土,增强结合部的强度。就目前而言部分拓宽工程要求新老路基交界面内布设台阶的高宽比接近1:2。然而,如果严格按照此规范来由坡底开始施工,则台阶面将深入原有路面的中心,那么老路面的部分甚至是全部将全被挖除,这将会大大增加土石方工程
量。工程管理人员在考虑经济合理性原则下,要保证拓宽路基的稳定性,不妨将台阶高低设定为0.6-1.0m,填料为细粒土则取下限,巨粒土或土石混料则取其上限,那么填石路基可取1.2-1.5m。
2、选择合适填料
填料性质是影响压实作业的内在因素,填筑施工应首选利于压实的良好填料,但是受现场实际条件的限制,如挖方材料、经济运距、借方条件等等,不可能都使用理想的填筑材料,施工时应根据实际情况,量材作业,区别对待,采取合适的控制手段达到压实目的。一个首要的原则是,严格进行填料试验检测,在施工前取得有关数据,使用符合规范要求的填料,超过规范要求的填料不用或慎用;强调做好填方试验段,掌握填料在现有设备和施工条件下的压实规律。本工程主要填料为现场部分挖方的利用土方和选择的取土坑土方。
3、基底处理技术
首先,施工方要清除地表植物、有机土、种植土以及不符合强度规范要求的原土,并进行压实处理,在密实度检验合格的基础上再进入下一个处理环节。对于软土地基而言,施工方采取的处理方法不可一概而论,须考虑软土的厚度、特性、路堤高度以及原有路况等因素,保证地基强度,不可留下任何隐患。尤其是低路堤新拓宽路基部分的软土地基,一定要进行透水层处理,视情况可不扰动下卧软土层,以维持硬壳层的整体作用。
其次,应对槽底进行石灰土的板体封层处理。若施工地段的土质是粉质轻亚粘土,则在槽底开挖结束后可见湿土,不宜进行施压,可采用耕翻方法,达到开沟降渍与日照蒸发的目的。若该段土基的含水量不高于最佳含水量的四个百分点,则可采用消解的消石。需要强调的一点是,含水量过大不可掺石灰。只有适当含水量的土掺石灰后进行耕翻细匀,
再压实,才可形成石灰土板体封层。
4、路面加筋
對于拓宽路面,在不协调变形的作用下,路面结构首先从基层底面开裂.故可以在基层底面铺设加筋材料,增强基层抵抗不协调变形的能力,在基层底面铺设弹性模量为20GPa的玻璃纤维格栅前后,在相同不协调变形下的基层底面弯拉应力,由未加筋时的0.307MPa减为0.239MPa,减幅达22%.
5、新老路基结合部位设置分隔带
新老路基结合部由于应力集中易发生纵向开裂和错台,地表水渗入,更易加剧病害发展.因此,在路线设计允许的情况下,在新老路基结合部位设置分隔带,容许不协调变形引起纵向开裂,甚至产生小量的错台,既保证拓宽道路的正常使用,又节约工程造价,降低施工难度.
在新老路基结合部设置分隔带,必须做好分隔带的防、排水.否则,地表降水的渗入,一则横向迁移进入新、老路基中,降低路基回弹模量;二则下渗进入新老路基结合面,降低其抗剪强度,增大蠕滑变形量甚至造成失稳.
6、轻质路堤经多年施工经验总结,软土地基的拓宽路堤发生不协调变形的主要原因是其在拓宽路堤的载荷作用下产生的沉降。那么对于软土地基我们可以用二灰、EPS等自重轻、板体性强的材料来修筑拓宽路堤,已达到减小路堤自身压缩变形和地基固结变形的目的。
填料对于新老路基的不协调变形的影响很大。例如,普通填料的密度为1800kg/m3,而二灰填料的密度只有1250kg/m3,当不考虑边坡覆土的影响因素时,实验的结果发现二灰轻质炉体产生不协调变形的可能性比使用不同填料降低了30%以上。课件轻质路堤产生不协调变形的可能性极小。
7、支挡结构
拓宽路基在一下几种情况下必须设置支挡结构:拓宽路基稳定性不足时,必须设置支挡结构来提高其稳定性;拓宽路基的高度过高导致自然放坡产生的不协调变形过大,必须设置支挡结构减小不协调变形;由于土石方量大导致拓宽路基放坡困难,需要设置支挡结构收缩边坡。
与其他一些支挡结构相比,拓宽路基的支挡结构设计和施工具有特殊性:一般取新老路基的结合面作为稳定验算的滑裂面,材料参数去新添材料和界面材料中较低的值;关键点在于墙背后拓宽路基回填压实。
8、完善路面的排水系统
在对原有高速公路进行拓宽施工的过程中,为了降低雨雪水对道路质量的影响,就必须做好强化路面水的处理。路面排水系统的完善可以有效地降低路面出现水害的的几率,建设路面排水系统的主要措施为在新路基顶部每隔20—50米设置一条横向碎石盲沟,使其与路基拼接处的纵向盲沟相连,这种排水方式对于混凝土路面的拓宽施工尤为重要。此外,还可以在道路的中央设置分隔带,并在其中设置相应的防水层,在路基坡度相对较低处将其引出路基。
四、结束语
新老路堤拓宽、路面衔接已成为道路建设中的一个重要研究课题,因此,研究如何控制既有高速公路路基拓宽的施工质量具有重要的实际意义。
參考文献:
[1]霍东发,许国泰.浅析公路路基拓宽工程中的施工[J].科技资讯,2011,(08)
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[3]李楠.乐雅高速公路冰水堆积土路基填筑工艺及变形研究[D].长安大学.2012
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