高速公路软土路基扩建加宽中的问题分析论文_何培礼

高速公路软土路基扩建加宽中的问题分析论文_何培礼

广中江高速公路项目管理处 广东江门 529000

摘要:随着社会经济的迅速发展,我国部分较早建成的高速公路交通量日趋饱和,面临着扩建加宽的问题,而在软土地基上扩建加宽首要解决的问题就是如何减小新老路基之间的差异沉降,并保证新老路基之间的有效衔接。本文主要从上述两方面进行论述,以供同行参考,为旧路扩建加宽工程通过借鉴。

关键词:高速公路;软土路基;扩建加宽

1高速公路软土路基扩建加宽存在的问题

基于目前实际情况来看,高速公路路基扩建加宽工作在我国尚处于初期阶段,不具备完善成熟的操作经验可以参考,其中涉及到的法律规范内容也较少,并且软土路基高速公路的路基扩建加宽与普通公路建设又具有明显区别,容易受到各种条件因素的制约,那么再利用普通公路的设计理念和方法来解决路基扩建加宽过程中存在的问题是非常困难的。由此可知,针对高速公路软土路基的扩建加宽工作展开有效研究分析是有一定必要性的。同时,由于我国地大物博,土地广阔,因而基于不同地域范围的地质情况又具有较大区别。其中,在我国东部沿海区域,软土路基所占面积较广,因而为顺利解决其面临的软土路基高速公路扩建加宽问题,相关工作人员必须要首先考虑到扩建期间的新老公路融合问题及二者之间的互相影响。具体包括以下两方面:第一,建成的高速公路在经过长期运行已逐渐形成了基础性沉降,这时如果在其两侧位置进行扩建填筑,新填筑的土方结构和通车后的汽车荷载势必引起老路基产生新的沉降,并在新老路基间产生差异沉降,如果新老高速公路之间的沉降差距较大,就会导致目前高速公路软土路基运行又出现新的病害现象,不利于高速公路的健康运营。第二,新老高速公路路基之间的有效衔接也是路基扩建加宽需要重点考虑的一项问题。因而需要对新老高速公路的差异沉降进行准确计算,并尽可能采用合理的软土路基处理方法和先进的新老路基衔接技术,有效解决软土路基高速公路扩建加宽工程面临的技术难题。

2软土路基处理方法及比较

高速公路软土路基处理方法主要有排水固结法、复合地基法和轻质材料法,扩建加宽软土路基处理方法要根据路段的地质情况、路基填筑高度、结构物类型等因素合理确定。

2.1 排水固结法

该方法不能有效减小地基的总沉降量,在高速公路的拼接工程中,由于老路下的地基固结已基本完成,采用排水固结法进行新拼接地基的地基处理方案易出现以下情况:(1)在拼接荷载的作用下,新老路基间产生差异沉降,在施工时导致路基开裂;(2)排水固结法施工期间两侧的堆土会对老路排水系统造成一定的影响。该方法可有效降低地下水,但工序复杂、施工周期长,不适用于工期要求紧的扩建加宽工程。

2.2 复合地基法

复合地基法常用的主要有水泥搅拌桩、CFG桩、预制管桩等,处理后路基的总沉降较小,对既有道路运营影响小,尤其适合扩建加宽软土路基处理,并可通过优化桩长和桩距,有效减少工程造价。

2.3 轻质材料法

轻质材料作为今年发展的新技术,通过采用轻质材料(主要有泡沫塑料和气泡轻质土)替换沙土材料,可大大降低路基荷载,从而大幅减小软土地基沉降和差异沉降,实现软基不处理或稍作处理即可满足强度要求的目的。该方法具有较好的稳定性和耐久性,施工简单,并可大大节约工程用地。

3新老路基衔接处理技术

扩建加宽工程中另外一个关键问题就是新老路基间的衔接,必须采取有效的技术措施确保新老路基间的良好衔接,从而使其成为整体,共同发挥作用,避免或减少纵横向裂缝。

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3.1土工合成材料的使用与处理

在高速公路扩建加宽工程中,土工材料是最普遍也是广泛使用的一种,又以土工格栅这一合成材料的使用最为普遍,它的加固原理在于对土、格栅之间互相作用力的借助。合理的应用土工格栅,可避免发生差异沉降:(1)处理好路基扩建加宽后,路基边坡坡度较之于旧有的边坡在一定程度上会有所抬高,考虑到填方高度较高,应在中间的位置铺设好平台,对原有路基边坡进行开挖,使之成为内倾台阶,以此来做到与原地面的齐平和有效衔接。在基底铺设时,除了要在地层铺设一层土工格栅之外,各个台阶的顶部也都需要铺设。②在做原有路基边坡的开挖处理时,还需考虑到路基填土高度这一问题,在路基的下层铺设土工格栅与土工布,这两者皆能起到应力均匀,类似钢筋网的作用。铺设完成后,使用台阶式开挖的方法做边坡施工,最后填土夯实。③旧路基的边坡挖成台阶状,并控制高度于0.8m左右,之后于路基顶端铺设土工格栅。

3.2施工措施

具体的施工措施有:(1)边坡削坡的处理。鉴于边坡削坡的坡度较大这一情况,为确保旧路基的安全、稳定性,可采用两次开挖的方法来对其边坡进行处理,且首次开挖坡度应比二次大,开挖时要做好防护工作,开挖之后做压实和平整处理,之后进行复合地基施工。(2)台阶开挖。台阶数量设置可以尽量多,如此一来,可通过扩大接触面,使新路基、老路基有效连接。填方较高的地方使用逐步开挖这一方式进行。(3)防水保障。对原有路基的边坡在开挖施工时,做好防水工作,特别是对超高边坡来说,为避免雨水直接对边坡的冲刷,应在边坡铺设防水胶布或者是塑料布,避免雨水渗入。如果施工现场有大量积水,则应及时采取有效举措排出积水。应注意,在进行软土施工时,应杜绝车辆行驶,保证路基铺设的安全程度。(4)土工格栅施工。铺设土工格栅时,应尽量采用横向铺设的方法,铺设过程中确保格栅的持续性,避免格栅发生扭曲、断裂等问题。将土方格栅设置于阴凉处,避免暴晒与雨淋,防止格栅发生老化。与软土地基处理位置、未处理位置的交界地方相应的设定好过渡段,确保一定搭接的长度。(5)路基填筑。应合理选择路基填料,相关力学性能最好与老路相近,并控制好衔接处的压实度,重视新老路基结合处(大型压路机施工盲区)的填筑压实。

4 扩建加宽路基处理注意事项

高速公路的扩建加宽工作对软土路基设计施工提出了更为严格的标准,并且由于扩建加宽施工项目周期较短,空间有限,因而在具体扩建期间需要重点关注以下几个问题:第一,由于路基填土通常都是位于老路基边坡位置,因而在新老路基衔接时可以借助台阶式方法,在保证台阶宽度满足相关技术要求的基础上,可通过设置土工合成材料来保证高速公路路基的稳定性。第二,高速公路软基处理优先选用快速加固方法,以缩减施工周期,最大程度降低对现有道路的运营影响。第三,在利用粉喷桩对软土路基进行处理时,对桩体设置还要尽量采取内密外疏措施,进而有效降低工程造价。第四,做好施工期间排水工作,尽可能避免开挖边坡积水,老地基坍塌现象。第五,做好施工过程的数据收集和整理工作,动态优化路基填筑相关参数。

5 结语

随着我国社会经济的快速发展,高速公路扩建加宽工程将会越来越多,由于每个工程的地质条件、项目交通量不尽相同,面临的重难点也不尽相同,但都会存在新老路基差异沉降和衔接的问题,本文借助软土路基扩建加宽工程,对解决这两类问题的提出了几点建议,希望能给类似工程提供一定的参考。

参考文献:

[1]付春莹.软土地基上高速公路路基扩建加宽问题的研究[J].民营科技,2015(07):180.

[2]李冬梅.软土地基上高速公路路基扩建加宽中的关键问题[J].黑龙江科技信息,2015(31):243.

[3]白婧.软土地基上高速公路路基扩建加宽中的关键问题[J].门窗,2014(06):403.

论文作者:何培礼

论文发表刊物:《基层建设》2018年第18期

论文发表时间:2018/7/23

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