杨建军
(山西省稷山公路管理段,山西,运城,044000)
【摘 要】旧路进过拓宽改建以后,在新老路基的结合部极易出现纵向裂缝的现象,主要原因是新老路基结合部在沉降量上受多方面因素的影响而有所不同,导致材料无论是在抗拉强度亦或是界面强度上,与路面结构层内附加应力不相匹配。结合工程实践,提出了在不同情况下,相对可行的旧路加宽综合处治的方法与措施。
【关键词】新老路基;结合部;处治技术;
近年来,随着国民经济快速、稳定的发展,我国公路事业在结构层次与道路水平上有了异常迅猛的发展。部分公路在建时,我国尚处于发展上升阶段,经济与科技水平有限,其结构层次与道路水平已不能满足现阶段交通增长量的需要。通过对既有公路的拓宽升级改建,在减少重复建设带来的资金损耗的同时,也可进一步提高对于有限的土地的使用效率,从而实现投资少、见效快的目的。公路在拓宽改建的实际操作中,需要面对路基拓宽和新老路基结合所引发的种种问题,为了尽量避免新老路基结合部出现路面开裂、路基失稳的情况,必须通过一定的处治技术对新老路予以整治、修复。
一、综合分析老路基加宽处治的有效措施
(一)低路堤处治技术
对于低路堤,如果当地基土相对强硬,新拓宽段地基部分可以按照一般路基的要求执行(必要情况下也可采取换填、加固的方式),这是因为地表的壳较硬,而路基填土高度较小,从而使得路基下土层的实际附加应力要比路基填土作用于地基上的应力小的多。因此,设计及施工中应在不干扰下卧层的基础上,充分利用原状土结构的强度优势。同时,为了防止路基因沉降量的不统一而出现反射现象,加强路基的整体强度及板体作用,在路基填筑时可根据具体情况决定是否铺设土工布或土工格栅。
(二)高路堤处治技术
由于高路堤引起的沉降幅度相对较大,需要对高路堤拓宽部分地基加以特殊处理,特别是在地基为软土的情况下,就更应该采取措施加强处治,以防高路堤带来更大幅度的沉降,引发纵向裂缝现象。因此,设计及施工中,在对高路堤拓宽填筑轻型材料的基础上,可采取粉喷桩、砂桩、塑料排水体、碎石桩等处理措施,以提高路基的稳定性,降低路基在施工过后发生沉降的可能性。需要注意的是,在高路堤的处治过程中,切勿单独采用换填砂石、加固土处治和土工格栅这两种处治方法,主要原因是前者只适合于浅层处治以及路基填土较低的情况,而后者只能缓和沉降差,对于减少大规模沉降基本不起作用,但后者可以与粉喷桩、 砂井排水等措施进行有效结合,铺设于新老路基结合部位开挖台阶处,形成对于高路堤综合、有效的处治。另一方面,由于新老路基沉降量差异过大,容易造成结合部位产生滑动剪切面,所以在高路堤拓宽时,一定要通过科学的计算提高路基的稳定性,合理、有序的施工,防止路基失稳。
二、探讨新旧路基衔接技术
在新路段建设施工完成后,与老路段相比而言,其沉降量要远远超出老路段许多,所以极易导致出现路面纵向裂缝现象,而结合部位处理不好、 结合带强度不足等因素也会在一定程度上引发纵缝。因此,采取与其自身特点想吻合的方法与措施,对新老路基的衔接予以加强就显得十分重要。具体方法如下:(1)对原路肩边坡上的杂物尤其是草皮、树根及腐蚀土等,进行彻底清理;(2)通过修建试验路,改进路基开挖台阶从土路肩开始下挖台阶的方案,改为从硬路肩开始下挖台阶,从而达到在加强新老路基的结合程度的同时,也成功的将土路肩进行了翻晒或掺灰重新碾压,保证了原有路肩质量能符合设计要求;(3)新老路基在开挖台阶时,应严格按照施工规范的标准与要求进行,保证台阶的数量,让新老路基的衔接拥有尽可能多的接触面,促进新老路基的有效结合。(4)严格控制新老路基结合带的压实,并根据具体情况的不同采用打夯机分薄层填筑压实或者冲击碾加强压实;(5)为了加强新老路基的横向联系,减少裂缝反射,应在路槽纵向开挖的台阶上铺设2~3 层跨施工缝的土工格栅,铺设位置为路基底部,且宽度应在2m以上。
三、老路基加宽综合处治方案设计
综合国内路基拓宽工程中应用的多种处治措施的优劣势,提出了一些具体的综合处治方案,主要针对针对低路堤和高路堤两方面。各个方案都在路基顶部设置了土工格栅,在具体的施工与设计中,可根据实际情况的不同选择最有效、最可行的方案。其中。方案一、二主要针对的是低路堤路段,方案三主要针对的是高路堤或软土地基路段。
方案一:台阶开挖+土工格栅(如图 1 所示)
图 2 综合处治简图
面对地基不够强硬的情况,可将一定份量的砂砾铺设于新填路基底部,加快地基排水固结。
方案三:天然砂砾 +土工格栅 +轻质路基(如图 3 所示)
图 3 综合处治简图
在实际施工中,可采用轻质路堤来代替普通填土,以适应高路堤压缩变形与基础压力相对较大的特点。
对软弱地基进行处治,在采用粉喷桩的基础上,以土工格栅进行加固,对于降低路基竖向沉降,减少沉降差具有十分重要的意义。目前,此种处治方法已在多条高速公路的改造中得到了广泛应用。
采用塑料排水板法,可以更快速的对土质软弱、含水量大的地基进行排水固结,从而加快沉降的速度,减少工后沉降量。
四、结论
(一)新老路基在沉降量上的显著差异,使应力集中现象频繁出现于结合部位置上方的路面结构内,而结合部处纵向裂缝的产生正是由于应力超过了结构层材料的抗疲劳强度。
(二)路基在拓宽后,其沉降及侧位移的变形量会随着填土高度的变化而变化。在沉降及侧位移的变形量逐渐增加的情况下,沉降值最大点向拓宽路基外侧移动,侧位移最大值点位置下移。路基的沉降及侧位移的变形量受不同填土高度、路基填土模量和地基模量三者的相互作用与影响,其中,对变形影响较小的是路基填土模量,但其对自身的压缩变形量较大,因此有必要加强填土的压实质量。
(三)加强对地基的处治,是降低路基沉降最为有效的手段。特别是对于相对较软弱的地基,由于其对于拓宽路基的变形影响较大,所以需格外注意。
(四)由于土工格栅在减少侧向位移上效果显著,所以在施工过程中设置格栅时,应选取路基的底部位置,以取得最大效果。
结束语
拓宽公路过程中,各种不协调变形情况的出现,有着多种多样的原因,所以在设计处治措施时应视具体情况而定,在不破坏路基稳定的前提下进行路基的改造施工,从而为新老路基结合部的有效结合奠定坚实的基础。
参考文献:
[1]陈要杰,杨兵.新老路基拼接处理技术概述[J].建筑与发展,2010,(9)
论文作者:杨建军
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年9月供稿
论文发表时间:2016/1/15
标签:路基论文; 路堤论文; 新老论文; 地基论文; 格栅论文; 土工论文; 台阶论文; 《工程建设标准化》2015年9月供稿论文;