摘要:近年来随着经济的迅速发展,大型化车辆使道路交通量日益增加并且严重超载从而使道路路面受到严重考验,这些对车辆会造成较大的影响,如车辆的荷载能力行,车辆的驶速度,车辆的燃油消耗机械磨损交通安全以及车舒适性还有环境保护。为保证其服务质量和使用寿命,交通快速发展致使通车不久许多沥青路面建成不适应,路面发生了较为严重的破损现象。因此可以看出养护与维修改扩建成为重要手段。沿着新路基与老路基结合面拓宽路基,滑移在老路基与新路基结合部分形成变形,结合部结合强度不足导致不协调。新老路基不协调变形以不均匀沉降为主,新老路基的不协调变形易引起加宽工程路基路面破坏。在路基顶面地基和路基沉降及变形的空间差异的反映。新老路基的填筑时间长短有所不同引起地基变形,拓宽路基的压缩变形在新老路基顶面形成不协调变形,新路基与老路基的施工方法和填筑材料差异。抗变形能力,材料和压实度,路面整体回弹模量都存在差异是由于路基填筑的差异致的。
关键词:公路改扩建;道路路基;加宽施工;技术应用
一、公路路基改扩建加宽施工难点
在对旧公路路基进行改扩建加宽以后,常常会在新旧路基衔接处产生纵向裂缝,继而导致路面受到破坏。这主要是因为旧路基在经过多年的沉降之后基本处于稳定状态。但是新建路基的沉降时间比较短,那么在两种路基衔接处必定会出现不均匀沉降,而材料的抗拉强度或界面强度无法承受这种不均匀沉降的出现。它会使路面结构层内附加应力,最终承受裂缝对路面造成破坏。由此衍生出的多种路面灾害不仅会影响行车质量和安全,还会增加汽车的燃料消耗与轮胎磨损,增加运输耗费,降低经济效益,影响道路的服务水平,增加道路养护成本。
所以就现状来看,新旧公路路基衔接部位的不均匀沉降和变形已经成为了公路路基改扩建加宽施工的难点。
二、公路路基改扩建加宽施工技术
1、施工前准备
(1)基底处理
在进行公路路基改扩建加宽施工之前必须对基地进行严格的处理,应该对原路基边坡的表土灌木、杂草进行清理,疏干淤泥污水,换填翻浆路段,推平碾压密实。如果是非软土路基,直接使用振动压路基进行碾压,从而满足要求的压实度,对于软土路基则在地基处理之后直接进行碾压。无论换填与否,原地面压实度均应比同等级公路规范要求压实度多1-2个百分点。
(2)挖台阶
多哥壹号公路改建项目的边坡坡率和我国公路大部分路基边坡一样,采用的是1:1.5的坡率,所以在施工之前必须将边坡挖成台阶,以便新旧两种路基能够良好的交错结合,这一操作作为路基衔接的关键部分必须要得到重视。对于台阶的宽度必须让其满足摊铺与压实设备的操作需求,保持在2.0m以内最为适宜,遇到特殊情况时,可以适当放宽要求,但是必须保持在1m以上,且台阶要保持2%~4%的内倾斜坡。
开挖台阶是要特别注意,一定要开挖到原路基碾压密实的部分,因为原路基同样有超宽填筑部分,因超宽填筑部分未进行严格压实,故开挖台阶时必须对原路基进行部分开挖,否则很容易出现裂缝。
(3) 路基填料的选择
路基的沉降会受到路基填料的直接影响。原有路基已有多年自然沉降使其压实度较好。但是要想新的加宽路基达到这一压实效果是比较有难度的。虽然可以采用一些大吨位的碾压机具进行改善,但是效果依然得不到有效的保证,那么就应该从路基填料下手进行控制。在进行路基加宽时,应该对施工实际状况、成本进行综合分析,尽量选择如下两种材料,可明显降低不均匀沉降:一是采用与原有路基相同的填料,二也可以选用透水性较好的路基填料。另外需要注意的是,将填筑速度控制在合理的范围之内,可以降低剪切变形的发生。
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2、施工过程控制
(1)控制压实度
为了保证在在加宽路基填土压实时全断面的压实质量,应该增加30cm-50cm宽的超宽填筑、碾压于路基两侧。在完成台阶下部填土与顶面相平之后,应该对台阶与新填筑的本部分进行同时碾压。如果出现路基加宽宽度低于一个碾压宽度时,则应该采用超宽宽填筑、对旧路路基翻挖等措施来保证路基的压实度。待到填筑、碾压完毕之后即可进行削坡处理以保证最终路基断面的形成,应该避免贴坡现象的出现。
(2)分层碾压
在公路路基扩建过程中为了能够有效的保证加宽路基的压实质量应该采用分层填筑、碾压。在进行分层填筑时,路床各层的松铺厚度不得超过30cm,其他部分则控制在50cm以内。同时还要注意对新旧路基衔接处的路基土含水量的控制,如果含水量太大则应该对其进行晾晒处理。然后在采用碎石或者石屑进行表面找平并继续压实。一般在对压实度进行控制时,分为三个区间:1、路基顶面在 0~80cm时,Ⅰ级以上公路大于或等于 97%,Ⅱ级公路大于或等于 95%。2、距离基顶面 80~150cm时,大于或等于 95%。3、距离基顶面 150cm 以下部分,Ⅰ级以上公路大于或等于 93%,Ⅱ级公路大于或等于 92%。
(3)冲击碾压
为了有效的控制差异沉降对加宽路基和基地压实度的影响。应该采用25KJ 的冲击式压路机对路基基底及上、下路堤顶面进行碾压,一般保持20遍。另外,路基每填筑1m高度,应使用25KJ 冲击压路机进行20遍碾压。
(4)强夯法
在对加宽路基进行压实时,虽然采用了分层碾压以及冲击碾压,但是压路机无法对每个角落进行压实,会出现一些边角处以及新旧路基衔接处无法压实的部位。那么其实就应该采用强夯法配合其他施工方法进行综合压实,从而使路基的整体均匀性与稳定性得到保证。采用强夯法对加宽路基进行加固对沉降量、加固深度、承载力均会产生良好的效果。同时这种方法操作简单,快捷,具有很高的综合效益,在公路路基扩建中该方法是必不可少的。
(5)土工格栅
高速公路中常用的土工合成材料在旧路改扩建加宽工程中也有着非常广泛的应用。其主要作用就是防水、加筋、隔离和防止路面开裂。一般在路基改扩建加宽工程中,加筋作用是使用最多的,其采用的土工合成材料为土工栅格。该材料的主要成分为聚丙烯或高密度聚乙烯,呈现出有规则的平面网状抗拉条带,强度非常之高。在进行路基施工的过程中,主要是将路基填料嵌入土工格栅网孔中,在土工栅格本身的高强度和其良好的咬合力联合控制了路基的变形,以此来增强路基的整体稳定性。所以将土工栅格用于公路扩建加宽工程中,可以有效的增强两种路基之间的粘结,保证整体路基的稳定性,提高整体承载,降低不均匀沉降的发生。
3、施工后期工作
在完成路基扩建加宽之后,为了可以有效的保证路基的稳定性,避免由于出现不均匀沉降而产生的各种病害,在路基完成后可以及时开放交通,来帮助及时发现缺陷并进行修复。总结以往的相关工程质量事故可以发现,这些工程在完成之后没有开放交通,以及给予路基自然沉降的过程是造成开裂等病害的主要原因。但在开放交通的同时还应该精心给一定的交通管制,特别是出现重载车辆对新建设路基进行反复碾压之后,在荷载的作用之下,会加速新建路基的早期沉降,故应该对其进行一定的沉降观测。
结束语
要保证新路基的填筑质量,拓宽工程的关键是如何处理好新老路基的纵向拼接,主要是采取各种处治措施,缩小新老路基的沉降差以减少新拓宽路基的沉降量。同时新老路基性质差异以减轻所产生的危害,主要从软基处理、旧路边坡处理、新建路基填筑土工合成材料的应用等方面进行改进及加强。
参考文献
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论文作者:夏俊鹏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/4
标签:路基论文; 公路论文; 压实论文; 路面论文; 改扩建论文; 新老论文; 台阶论文; 《基层建设》2019年第10期论文;