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摘要:旧路加宽工程路基施工,与其施工的清理勘察准备工作、基底的处理,新旧衔接部台阶处理、填筑材料的选择、压实、监理、验收等多方面的工作密不可分。
关键词:旧路;加宽;沉降
公路在经多年的通车后,路基沉降基本完成,路基加宽段由于新旧路基的不均匀沉降,必然产生以纵向裂缝为代表的裂缝,从而对公路产生破坏。为此,必须加强公路路基加宽时设计优化及施工质量,使沉降量减为最少,以保证公路的质量。
1路基综合处治设计的目的与要求
1.1旧路加宽常见病害及其产生原因
在道路拓宽过程中,因新老路基之问不均匀沉降而导致道路通车后路面出现纵、横向裂缝等病害是较为普遍的现象。特别是软弱地基地段,新拓宽路基后沉降较大,由于老路基的固结沉降已基本完成,新老路基结合部位沉降量不一致,在新老路基之间产生相对过大的差异沉降,成为道路产生裂缝的主要原因。
1.2路基综合处治设计的目的
进行路基综合处治设计之前,必须做原有旧路的调查和详细的地勘探工作,收集有关旧路基设计、施工和现状的资料。然后,再分析旧路基固结沉降的情况,以及拓宽新路基施工过程对旧路基影响的基础上,找出引起新旧路基差异沉降的各种因素,采取相应的路基处治措施。
2旧路加宽的地基沉降与路基稳定性分析
在旧路加宽施工中,地基沉降和路基稳定性分析无疑是非常重要的。沉降的处理就是在路基施工过程中加速因新修路基而引起的地基沉降,或者采取有效措施控制路基由于剪切变形而产生的侧向位移,从而减小路基的工后沉降。对于稳定性的处理则必须增大新修路堤及地基的强度,提高其抗剪切变形的能力。
由均质粘性土填筑的路堤的稳定性根据Fellenius滑动圆弧法进行分析,路堤坍塌破坏时,其滑动面为一曲面,假定其为圆弧形,圆弧滑动面的位置用4.5H法确定。土工合成材料的加筋作用按在常规的圆弧稳定分析方法中增加一个拉力的办法进行考虑,把加筋力作为水平力施加于滑动土体,来计算其稳定性和确定加筋层数。
在旧路加宽工程中,由于新旧路基的固结程度不同,将会导致路基的横向不均匀沉降,从而造成路面的开裂破坏。因此,必须准确掌握加宽路基的最终沉降量及固结度,并验算其剩余沉降量是否满足工后沉降量的要求。在沉降分析中,可假定旧路路基下的地基已趋于完全固结,采用分层总和法计算新加宽部分路基的地基总沉降量。
3路基基底处理
对基底的处理主要是为了防止加宽路段的沉降,旧路段的两侧一般为排水沟、碎落台,其下部较松软,在进行道路加宽改造时,如不进行基底的加固处理,会造成路面的沉降。因此,在道路加宽处理之前,必须做好如下工作,即有效缓解路面沉降,又保证道路坚实度。
3.1对含水量较高的基底,可采用翻挖、晾晒的方法,并对基底掺灰或填充砂砾处理;如有水坑、水井地区,必须做填料换填处理;
3.2清理一切障碍物,包括杂草、树枝、树根、腐土等,并将清理部位填平夯实,保证基底坚实;
3.3基底加宽后,必须按照施工规范要求对加宽地段进行压实处理。
对地下水丰富的情形,需要预先铺设透水性材料,并按照规范要求,将基地压实度提高一定百分比,一般情况下为1%~2%。为了降低路基沉降,可在路基底部填充聚苯乙烯塑料,起到缓解路基沉降的作用。在填充聚苯乙烯的环节路基沉降的同时,还必须要保证路段的承载力,减少新老路段的剪切变形。
4旧路路基加宽工程施工
4.1台阶
一般而言,旧路段路基的边坡坡率为1:1.5,因此必须将旧路段的路基边坡部分施工挖成台阶,从而使加宽新路段与就路基之间有效稳定衔接。开挖台阶要主要的主要问题是台阶的宽度。为了便于机械运行和道路路基的铺设,开挖台阶一般而言不小于2.0m,以便于机械运作和原料摊铺。如果施工环境和现场有空间的限制,可以将卡外开挖台阶的宽度适当减少,从便利性的角度而言通常不应该少于1m。
4.2填筑材料
路基填料一般采用碎石土、砂砾土,这些材料性能优良,强度高、水稳性好。原则上,加宽路段的填筑材料需与老路基填筑材料保持一致,然而,从节约和原料的循环利用上来讲,开挖台阶的土方、拆除的老路基的路面材料、经改善设计合格满足填筑路段的设计规范时,也可作为路基的填筑材料。
4.3路基压实
路基压实,目的是为了使路基获得足够的强度,延长其使用寿命。为了保证路基具有足够的强度、稳定性和负载承受能力,采用重型击实标准对路基进行碾压,确保路基的综合服务水平。路基压实的好坏,与填筑材料的性能优良与否密不可分,因此填筑材料的强度、水稳性等各项性能指标必须满足设计的规范要求,路基压实度也必须严格按照设计要求施工监测。
4.4含水量控制与调整
新路段加宽作业中吗,填筑材料摊铺之后,需及时对填筑材料的含水量进行监测。通常,要求现场填筑材料的含水量控制在实验最佳含水量的±2%,满足这个要求之后,才可进行加宽改造施工的下一道工序[5]。在进行含水量监测时,会出现以下2種情况:
4.4.1填筑材料含水量超过实验最佳含水量的±2%时,可以在用犁耙翻晒降低含水量,直至达到实验最佳含水量的±2%以内,才可进行下一道作业;
4.4.2填筑材料含水量小于实验最佳含水量的±2%时,可采用洒水车洒水的方式增加填筑材料含水量,直至达到实验最佳含水量的±2%以内,才可进行下一道作业。
4.5精平碾压
采用平地机按照设计的摊铺标高进行精平施工,保持填筑材料的整体平整度,并且要使得路基横坡向加宽路基外侧倾斜,便于路基排水。
精平之后,进行碾压处理。碾压需要在施工前做好完整的碾压施工方案,确定碾压组合和施工顺序。在压路机进行碾压作业时,需严格控制压路机的行驶速度,宜控制在4km/h以内,进行匀速碾压。
路基的压实度,与路基本体的沉降有着密切的关系。由于新老路基的压缩固结时间不同,为了使路基的沉降达到最小,必须提高路基的紧密结合程度,使路基材料形成一个整体,以避免路基沉降,避免加宽路基与旧路基之间结合部产生纵向裂缝。所以,可以采用冲击碾压或夯实的办法对路基进行补强,提高加宽路基的压实度,增强路基极限阻抗,使新老路基形成有机整体,将路基的本体沉降程度降到最小。
4.6路面排水设计
进行路面排水设计,是为了能够在最短时间内排除路面积水,减少雨水积水对路面的渗透,减少雨水给公路路基造成的损坏。第二个作用是,路面排水合理设计可以保证积水从一定排水孔内排出路面,减少对路基边沿的冲刷。
路面排水设计的措施,是硬路肩外侧设置水泥混凝土预制块,也可以设置现浇水泥混凝土的拦水带,使其与硬路肩路面形成一个三角形的集水槽,并每隔一段距离(30cm~50cm)设置一个泄水口,使泄水口与路堤边坡急流槽衔接将雨水积水排泄至坡脚排水沟内。
5结束语
相对于新建公路的设计,旧路加宽对路基稳定和工后沉降有更高的要求,路基综合处治设计以解决新老路基的不均匀沉降和整体衔接为主要考虑因素。
参考文献:
[1] 徐进军,戴烽. 探讨我国中等城市道路的规则发展[J]. 魅力中国,2009,(35)
[2] 厦门市城市道路交通安全设施管理办法[J]. 道路交通管理,1998,(03)
[3] 孙荣清. 构建合肥市2010年城市道路交通体系的问题与对策[J]. 当代建设,1999,(01)
关键词:旧路;加宽;沉降
公路在经多年的通车后,路基沉降基本完成,路基加宽段由于新旧路基的不均匀沉降,必然产生以纵向裂缝为代表的裂缝,从而对公路产生破坏。为此,必须加强公路路基加宽时设计优化及施工质量,使沉降量减为最少,以保证公路的质量。
1路基综合处治设计的目的与要求
1.1旧路加宽常见病害及其产生原因
在道路拓宽过程中,因新老路基之问不均匀沉降而导致道路通车后路面出现纵、横向裂缝等病害是较为普遍的现象。特别是软弱地基地段,新拓宽路基后沉降较大,由于老路基的固结沉降已基本完成,新老路基结合部位沉降量不一致,在新老路基之间产生相对过大的差异沉降,成为道路产生裂缝的主要原因。
1.2路基综合处治设计的目的
进行路基综合处治设计之前,必须做原有旧路的调查和详细的地勘探工作,收集有关旧路基设计、施工和现状的资料。然后,再分析旧路基固结沉降的情况,以及拓宽新路基施工过程对旧路基影响的基础上,找出引起新旧路基差异沉降的各种因素,采取相应的路基处治措施。
2旧路加宽的地基沉降与路基稳定性分析
在旧路加宽施工中,地基沉降和路基稳定性分析无疑是非常重要的。沉降的处理就是在路基施工过程中加速因新修路基而引起的地基沉降,或者采取有效措施控制路基由于剪切变形而产生的侧向位移,从而减小路基的工后沉降。对于稳定性的处理则必须增大新修路堤及地基的强度,提高其抗剪切变形的能力。
由均质粘性土填筑的路堤的稳定性根据Fellenius滑动圆弧法进行分析,路堤坍塌破坏时,其滑动面为一曲面,假定其为圆弧形,圆弧滑动面的位置用4.5H法确定。土工合成材料的加筋作用按在常规的圆弧稳定分析方法中增加一个拉力的办法进行考虑,把加筋力作为水平力施加于滑动土体,来计算其稳定性和确定加筋层数。
在旧路加宽工程中,由于新旧路基的固结程度不同,将会导致路基的横向不均匀沉降,从而造成路面的开裂破坏。因此,必须准确掌握加宽路基的最终沉降量及固结度,并验算其剩余沉降量是否满足工后沉降量的要求。在沉降分析中,可假定旧路路基下的地基已趋于完全固结,采用分层总和法计算新加宽部分路基的地基总沉降量。
3路基基底处理
对基底的处理主要是为了防止加宽路段的沉降,旧路段的两侧一般为排水沟、碎落台,其下部较松软,在进行道路加宽改造时,如不进行基底的加固处理,会造成路面的沉降。因此,在道路加宽处理之前,必须做好如下工作,即有效缓解路面沉降,又保证道路坚实度。
3.1对含水量较高的基底,可采用翻挖、晾晒的方法,并对基底掺灰或填充砂砾处理;如有水坑、水井地区,必须做填料换填处理;
3.2清理一切障碍物,包括杂草、树枝、树根、腐土等,并将清理部位填平夯实,保证基底坚实;
3.3基底加宽后,必须按照施工规范要求对加宽地段进行压实处理。
对地下水丰富的情形,需要预先铺设透水性材料,并按照规范要求,将基地压实度提高一定百分比,一般情况下为1%~2%。为了降低路基沉降,可在路基底部填充聚苯乙烯塑料,起到缓解路基沉降的作用。在填充聚苯乙烯的环节路基沉降的同时,还必须要保证路段的承载力,减少新老路段的剪切变形。
4旧路路基加宽工程施工
4.1台阶
一般而言,旧路段路基的边坡坡率为1:1.5,因此必须将旧路段的路基边坡部分施工挖成台阶,从而使加宽新路段与就路基之间有效稳定衔接。开挖台阶要主要的主要问题是台阶的宽度。为了便于机械运行和道路路基的铺设,开挖台阶一般而言不小于2.0m,以便于机械运作和原料摊铺。如果施工环境和现场有空间的限制,可以将卡外开挖台阶的宽度适当减少,从便利性的角度而言通常不应该少于1m。
4.2填筑材料
路基填料一般采用碎石土、砂砾土,这些材料性能优良,强度高、水稳性好。原则上,加宽路段的填筑材料需与老路基填筑材料保持一致,然而,从节约和原料的循环利用上来讲,开挖台阶的土方、拆除的老路基的路面材料、经改善设计合格满足填筑路段的设计规范时,也可作为路基的填筑材料。
4.3路基压实
路基压实,目的是为了使路基获得足够的强度,延长其使用寿命。为了保证路基具有足够的强度、稳定性和负载承受能力,采用重型击实标准对路基进行碾压,确保路基的综合服务水平。路基压实的好坏,与填筑材料的性能优良与否密不可分,因此填筑材料的强度、水稳性等各项性能指标必须满足设计的规范要求,路基压实度也必须严格按照设计要求施工监测。
4.4含水量控制与调整
新路段加宽作业中吗,填筑材料摊铺之后,需及时对填筑材料的含水量进行监测。通常,要求现场填筑材料的含水量控制在实验最佳含水量的±2%,满足这个要求之后,才可进行加宽改造施工的下一道工序[5]。在进行含水量监测时,会出现以下2種情况:
4.4.1填筑材料含水量超过实验最佳含水量的±2%时,可以在用犁耙翻晒降低含水量,直至达到实验最佳含水量的±2%以内,才可进行下一道作业;
4.4.2填筑材料含水量小于实验最佳含水量的±2%时,可采用洒水车洒水的方式增加填筑材料含水量,直至达到实验最佳含水量的±2%以内,才可进行下一道作业。
4.5精平碾压
采用平地机按照设计的摊铺标高进行精平施工,保持填筑材料的整体平整度,并且要使得路基横坡向加宽路基外侧倾斜,便于路基排水。
精平之后,进行碾压处理。碾压需要在施工前做好完整的碾压施工方案,确定碾压组合和施工顺序。在压路机进行碾压作业时,需严格控制压路机的行驶速度,宜控制在4km/h以内,进行匀速碾压。
路基的压实度,与路基本体的沉降有着密切的关系。由于新老路基的压缩固结时间不同,为了使路基的沉降达到最小,必须提高路基的紧密结合程度,使路基材料形成一个整体,以避免路基沉降,避免加宽路基与旧路基之间结合部产生纵向裂缝。所以,可以采用冲击碾压或夯实的办法对路基进行补强,提高加宽路基的压实度,增强路基极限阻抗,使新老路基形成有机整体,将路基的本体沉降程度降到最小。
4.6路面排水设计
进行路面排水设计,是为了能够在最短时间内排除路面积水,减少雨水积水对路面的渗透,减少雨水给公路路基造成的损坏。第二个作用是,路面排水合理设计可以保证积水从一定排水孔内排出路面,减少对路基边沿的冲刷。
路面排水设计的措施,是硬路肩外侧设置水泥混凝土预制块,也可以设置现浇水泥混凝土的拦水带,使其与硬路肩路面形成一个三角形的集水槽,并每隔一段距离(30cm~50cm)设置一个泄水口,使泄水口与路堤边坡急流槽衔接将雨水积水排泄至坡脚排水沟内。
5结束语
相对于新建公路的设计,旧路加宽对路基稳定和工后沉降有更高的要求,路基综合处治设计以解决新老路基的不均匀沉降和整体衔接为主要考虑因素。
参考文献:
[1] 徐进军,戴烽. 探讨我国中等城市道路的规则发展[J]. 魅力中国,2009,(35)
[2] 厦门市城市道路交通安全设施管理办法[J]. 道路交通管理,1998,(03)
[3] 孙荣清. 构建合肥市2010年城市道路交通体系的问题与对策[J]. 当代建设,1999,(01)