浅析公路路基拓宽施工技术论文_伍曲幸

内容提要:随着经济发展以及人民群众的生活、出行方式的改变,原有的道路标准已无法满足现代交通的发展要求,大量地方公路亟须升级改造。道路改造对新、旧路堤的较好衔接以及旧路病害处理等提出了较高技术要求。

关键词:公路路基扩宽施工技术

一、前言

旧路扩宽改造必须保证现有道路正常交通,设计及施工必须充分考虑实际施工环境,遵循因地制宜、旧路利用、安全可靠、技术可行、经济合理、工期科学、综合治理等原则,确保改造工程项目的安全、工期、质量、费用等四大目标的综合最好。

对路基扩宽的理论分析方法可采用有限元法进行,分析新旧路基不同的应力水平、固结程度、地基处理等。扩宽路基的实施,必须分析和考虑新旧路基的沉降差异、新老路基的整体性(纵横向裂缝)、新路基对旧路基的附加沉降、通车后交通荷载对新老路基的工后沉降及沉降差异,在工程施工中如何控制上述五方面问题,是道路扩建成败的关键所在。

二、施工准备

1、病害调查及处理

在路基开挖前,应对旧路进行全面的病害调查,并根据道路中出现的边缘带压实度不足、路侧乔木发育情况、洞穴发育、雨水侵蚀路等病害进行统计分析,根据业主、设计、监理等相关方的要求予以清除、注浆、换填、设置台阶及土工织物加筋层等处理,使新、旧路基较好衔接,避免给改建后的路基、路面造成纵向裂缝、不均均沉降等质量问题。

2、材料选择

路基填料选择是工程质量的主要技术指标,良好的填料应具备强度高、压缩变形小、压实容易、水稳性好、质轻,并应尽可能与原路基填料相同,使新旧路基能很好地结合。路堤填筑前,对填筑材料取样试验,强度(CBR值)、容重、液塑限、粒径等必须符合相关规范要求;然后,进行重型击实试验以确定最佳填筑压实含水量、最大干容重。

3、试验段

施工前,完成一段具有代表性,长度不少于100m填筑试验段,并根据试验段的结果总结,以获得最适合本项目实施的设备配置、松铺厚度、最佳含水量、碾压遍数、工艺方法、质量控制等,以指导后续的施工。

三、施工过程管理

1.清表及基底处理

地表是路基隐患的主要的部分,施工前必须将地表的植物、有机土、种植土、垃圾以及不符合规范要求的土进行彻底清除,并换填压实,非软基路段换填深度应不少于30cm,填料和压实度必须满足设计及规范要求。

路侧边沟、暗沟、鱼塘等的处理彻底与否,直接影响路基的沉降和开裂,在清表时必须予以足够的重视,彻底清除表土、基底沟底、暗塘、消除软弱层,并利用透水性较好的材料严格回填与压实,回填高度应该在常水位50cm以上。

2.软基处理

维持车辆通行、施工场地狭窄、工期紧是扩建道路的一个共同特点,软基处理很难有较充裕的工作面和沉降时间。软基处理方案应根据旧路软基处理评价,并结合扩宽路基的地质情况、填筑高度、结构物类型、道路等级等因素确定,选择经济、快速、可靠的软基处理办法,以确保道路的运营安全和减少扩宽道路的工后沉降。

3、台阶开挖

设置台阶是道路扩宽的重要技术措施。台阶设置可以增大新旧路基的接触面,提高其整体性和抗剪能力,同时为土工格栅的铺设提供工作位置。根据现行规范和以往施工经验,台阶开挖宽度应尽量增大且不小于2m,设置为向内坡比为4%的横坡。

4、路基填筑

碾压应根据不同的填料、扩宽宽度、是否有构造物等进行机具选择与施工工艺。扩宽路基的碾压,压路机不应低于20t,应保证路床和路堤压实度比常规路基提高1%~2%。不同种类的土不得在同一层中混填,同一类型的填料总厚度不宜小于50cm。

4.1.一般路基填筑

路基填筑前,必须先疏通路侧排水系统,避免路基受水浸泡,路基的应该分层进行填筑,按横断面分层逐层向上填筑。当路基为翻浆土时,路基上部分应填筑砂土或铺设一层15cm的无机结合料。路基填筑厚度应该合理,松铺厚度控制在10cm~30cm以内,含水量控制在最佳含水量的±2%,并采用较大吨位的压路机进行碾压。路基扩宽宽度应该比设计宽不小于50cm,并保证碾压的遍数和频率,以保证边缘的压实度。

4.2.高路堤处治措施

高路堤填筑的好坏,直接导致路堤的均匀沉降、不均匀沉降、纵向开裂、横向开裂甚至滑坡,如何控制搞填方路堤质量,是扩宽道路的控制要点,应予以足够的重视。

首先做好施工组织,明确构造物与路基衔接关系,高路基部分优先施工,争取更多的沉降时间;清表或软基处理必须彻底消除软弱层,回填的压实度必须达到设计要求;基底的纵向和横向排水系统必须完善,避免路基遭受水浸泡;按要求做好纵向(与旧路基)和横向的台阶设置,尽可能增加衔接面。

4.3过渡段路基填筑

过渡段的位置是质量通病的重点,也是跳车的常发点,必须严格进行设计及施工。对构造物台背、填挖结合部的填筑应尽量使用透水性材料,其施工环境无法使用大型机械进行压实,宜采用小型夯实机具进行,填料松铺厚度应该控制在20cm以内;为保证压实质量,应加大检查频率,保证每层每点的压实均达到规范和设计要求。

5、补强措施及其他

目前国内常用的路基补强方式主要为铺设土工格栅和增加冲击碾压两种,具体左右分别为。

5.1.土工格栅

土工格栅由于与土接触面的摩擦作用,降低了加宽处土的垂直应力,使土体承载能力得以提高,减少了不均匀沉降;土工格栅孔对土体具有锁定作用,使土体抗剪强度得到充分的发挥,约束了土体的侧向变形;水平铺设的土工格栅具有弹性,在反复荷载的作用下,不会产生变形的积累;土工格栅具有一定的张力和延展性,能使路基与土工格栅形成一个连续柔性整体结构。

5.2.冲击夯实

冲击夯实是集碾压和重夯为一体,增强补压施工新方法,该方法能使路基压实度提高2%~5%,提前获得工后沉降,对提高路基整体性,减少纵向裂缝和减少工后沉降效果显著。压路机型号、行驶速度、填料密实度、土质类型等因素决定冲击压路机的有效影响深度,一般影响范围可达3.0~4.0m,每隔3.0~4.0m的层厚进行增强补压较为合适。

结后语:为保证路基拓宽后的质量,减少路基不均匀沉降、纵横向裂缝、路基滑动等质量问题,必须对路基填料选择、特殊路基处理、新旧路基衔接处理、施工工艺等方面给予足够重视,加强施工过程全面质量管理,确保道路改建工程质量

参考文献:

1、李国维佛开高速公路拓宽地基处理和路基拼接技术-河海大学岩土所2011

2、黎志光高速公路加宽扩建工程新老路衔接的处理措施广东公路交通,2001

论文作者:伍曲幸

论文发表刊物:《建筑科技》2017年9期

论文发表时间:2017/10/12

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