高速公路路基拓寬處理方法及常見病害分析

1、高速公路路基拓寬處理方法及常見病害分析    摘要：近年來，隨著我國公路路網(wǎng)改造的高速發(fā)展，公路改擴(kuò)建工程越來越多。改建工程中大部分路段是利用舊路， 即對舊路基進(jìn)行拓寬處理，本文對高速公路路基拓寬處理方法進(jìn)行了介紹，總結(jié)了拓寬路基中常見病害及其處理方法。關(guān)鍵詞：路基拓寬,處理方法,結(jié)合部,病害1 關(guān)于新舊路基的拓寬工程分析通過現(xiàn)場施工的經(jīng)驗(yàn)，在路基拓寬的工程當(dāng)中在新舊路基的均勻性、穩(wěn)定性以及強(qiáng)度和密實(shí)的程度各不相同，所以新舊路基就會產(chǎn)生一定的沉降，這樣會對路面沿接縫引發(fā)縱向開裂的現(xiàn)象，根據(jù)路基拓寬工程歸納總結(jié)在新舊路基的幾種常見病因主要包括1：a 在新舊

2、路基的拓寬工程以后在其結(jié)合的位置處，路面結(jié)構(gòu)層強(qiáng)度、厚度和路面的材質(zhì)是不相同的，特別是在結(jié)合位置的一側(cè)是新建路基，而另一側(cè)是原有的路基，由于在質(zhì)量上存在一定的差異，所以在產(chǎn)生臨界面以后，同時(shí)道路會出現(xiàn)開裂的問題。b 在把舊路基拓寬處理以后，會在新舊路基的結(jié)合位置沉降量不相同，也就會產(chǎn)生沉降的差值。特別是在新拓寬的路基工后，產(chǎn)生的沉降會比較大，然而舊路基已完成了工后的沉降量，所以這就不可避免的會在結(jié)合位置產(chǎn)生一定沉降的差值，也就是道路產(chǎn)生了裂縫的原因之一。c 在新舊路基的結(jié)合位置處其施工難度比較大，工藝也比較復(fù)雜。并且在施工當(dāng)中，因人為控制的因素，例如填料過厚、填筑過快、壓實(shí)不到位、強(qiáng)度不足以及

3、密實(shí)不達(dá)標(biāo)等因素，也會造成裂縫的出現(xiàn)。d 在新舊路基的結(jié)合處置因基底的軟基處理不當(dāng)，因透水性不強(qiáng)和腐植土雜物清理的不夠徹底，因此結(jié)合面會很脆弱。2 路基拓寬處理技術(shù)2. 1基底處理1) 注意清除地表植物、有機(jī)土、種植土及不符合強(qiáng)度要求的原土后按規(guī)定進(jìn)行壓實(shí)， 并進(jìn)行密實(shí)度檢驗(yàn)，使之符合施工驗(yàn)收規(guī)范及驗(yàn)評標(biāo)準(zhǔn)3。2) 對于軟土地基，須根據(jù)道路的性質(zhì)、軟土的厚度及其特性、路堤高度和原路況等情況確定處理方法，不能一概而論。要從解決好地基的強(qiáng)度入手，徹底解決軟基問題，做到不留隱患。低路堤新拓寬路基部分軟土地基一般只做透水層處理，可盡量利用原狀土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，不擾動(dòng)下臥軟土層，進(jìn)一步維持硬殼層的整體作用，如

4、對于路基填土(舊路和新填路)高度小于1.5m的路段，旱田段填前碾壓先填40cm石渣，水田段填前碾壓先填70cm石渣，而對於水塘、魚塘段應(yīng)先進(jìn)行拋石擠淤等處理，用石渣或砂礫填至水平面上50cm后，進(jìn)行碾壓，拋石范圍應(yīng)超過坡腳外2m。高路堤新拓寬部分軟土地基必須進(jìn)行軟土地基特殊處理和增加路基反壓護(hù)道等方法進(jìn)行綜合處理，同時(shí)還要控制路基填土質(zhì)量，加強(qiáng)沉降觀測和分析。因此為了確保路基穩(wěn)定，減少路基工后沉降，對高路堤拓寬可采取粉體攪拌樁、拋石擠淤、砂樁、碎石樁、塑料排水板等軟基處理措施，并配合透水性材料。2. 2路基填料的選擇為了減少新舊路基的沉降差，路基加寬的填土部分應(yīng)當(dāng)與老路基完全形成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，

5、保持良好的穩(wěn)定性，最好的辦法是使用與老路相同的土壤，當(dāng)無法做到這點(diǎn)時(shí)，新填路基要求使用碎石土、砂礫土、山皮土等強(qiáng)度較高的填料，填料之前必須進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，合格后才允許使用。而且要求碎、礫石土及山皮土中的碎、礫石含量應(yīng)在30% 50%，碎、礫石的粒徑0.510cm，最大尺寸不大于15 cm，含水量為10% 15%。要求碎、礫石土及山皮土的回彈模量為30 40MPa，密度不小于1.85 g/cm3，CBR不小于83。路堤填筑前填料應(yīng)每5000m3或土質(zhì)變化時(shí)取樣，按JT J05193公路土工試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定的方法進(jìn)行顆粒分析，含水量與密實(shí)度、液限和塑限，有機(jī)質(zhì)含量、承載比( CBR )試驗(yàn)和擊實(shí)試驗(yàn)。3

6、 新舊路基結(jié)合部的施工方法3.1臺階的設(shè)置與處理為了有效解決新舊路基的不均勻沉降，在新舊路基拓寬處理時(shí)，首先清除舊路路肩、邊坡草皮、樹根、腐植土等雜物及松散的路基填料，然后在舊路邊坡上采取挖臺階的措施進(jìn)行處理。臺階要求向舊路方向傾斜，尺寸為:高25 cm，寬50cm，同時(shí)，確保新舊路基銜接良好。臺階部分的填筑與新路基填筑同時(shí)進(jìn)行，并嚴(yán)格按照施工技術(shù)規(guī)范分層填筑，每層填筑厚度嚴(yán)格控制在臺階高度以內(nèi)。采用上述措施后，新填筑路基的工后沉降量在新舊路基結(jié)合部不再是突變值。3.2填料的選擇路基填料的好壞直接影響路基的穩(wěn)定性和工后沉降差，施工中選擇透水性比舊路基好的材料，主要采用透水性較好的石渣進(jìn)行填筑，

7、部分路段則選用透水性良好、塑性低的砂礫進(jìn)行填筑。舊路為填石路段時(shí)，選用石渣進(jìn)行填筑。3.3路基壓實(shí)度的控制工程實(shí)施過程中，采用提高路基壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)的方法來保證整個(gè)路基的填筑質(zhì)量。本工程項(xiàng)目路基設(shè)計(jì)壓實(shí)度為：路床頂面以下00.8 m95%;0.8 m1.5 m94%;1.5 m 以下92%。施工過程中新舊路基結(jié)合部的壓實(shí)度嚴(yán)格按照大于設(shè)計(jì)值 2%來控制。路基填筑過程中加大壓實(shí)檢測頻率，新舊路基結(jié)合部4m以內(nèi)為壓實(shí)度重點(diǎn)檢測區(qū)域，每20m抽檢一處，保證了結(jié)合部位壓實(shí)效果良好，新老路基結(jié)合緊密。壓實(shí)機(jī)具采用重型壓路機(jī)，對于壓路機(jī)碾壓困難的位置采用小型壓實(shí)機(jī)具來壓實(shí)2。4 公路加寬工程的主要病害及其處治

8、措施4.1主要病害公路拓寬時(shí)新路堤的建設(shè)會導(dǎo)致老路堤產(chǎn)生新的沉降變形，并且在新、老路堤之間產(chǎn)生差異沉降，導(dǎo)致路堤拉裂、路面破壞等病害。1)路基的損壞主要表現(xiàn)為新老路基的差異沉降、沿新老路基結(jié)合面的滑移和新填路基的整體失穩(wěn)。2)路基的差異變形會通過路面結(jié)構(gòu)反映到路表上，導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)的損壞。瀝青路面會在結(jié)合部產(chǎn)生縱向裂縫、面層破碎、結(jié)合材料松散、道路橫坡改變等。水泥混凝土路面會在結(jié)合面附近出現(xiàn)擴(kuò)展的縱縫或橫縫、錯(cuò)臺，進(jìn)一步發(fā)展會引起板底唧泥、脫空，裂縫處板塊斷裂以及裂縫進(jìn)一步擴(kuò)展等現(xiàn)象。3)隨著路面病害的產(chǎn)生和道路縱橫坡比的變化，道路結(jié)構(gòu)性能和服務(wù)性能也隨之下降，當(dāng)路況指數(shù)、結(jié)構(gòu)承載力、平整度等下

9、降到一定程度時(shí)，還影響行車安全。按照路基拓寬的損壞機(jī)理將拓寬路基的損壞歸結(jié)為二類：拓寬路基穩(wěn)定性不足導(dǎo)致的損壞以及新老路基不協(xié)調(diào)變形引起的損壞。前者是拓寬路基自身穩(wěn)定性不能充分滿足穩(wěn)定性要求導(dǎo)致的，后者則是新老地基和路基的不均勻變形引發(fā)的。數(shù)值分析表明，路面結(jié)構(gòu)性破壞的模式有四種：結(jié)合部的剪切開裂(沿結(jié)合面滑移)、結(jié)合部的彎拉開裂(基層頂部或底部)、老路基頂面開裂以及新路或老路的基層底面開裂。要從根本上解決或減少拓寬路基的病害，必須了解產(chǎn)生拓寬路基病害的原因和損壞機(jī)理。4.2處治措施1)保證填筑材料質(zhì)量。優(yōu)質(zhì)的施工原材料是保證加寬公路質(zhì)量的關(guān)鍵，良好的填筑材料使碾壓質(zhì)量易于保證，高標(biāo)準(zhǔn)的壓實(shí)度

10、使技術(shù)要求成為可能，大大加強(qiáng)了填筑路基的強(qiáng)度;2)邊坡處理。施工中要求對原路邊坡進(jìn)行深層削坡，不允許存留腐質(zhì)土和松軟土體，要求將軟弱的結(jié)合面處理成牢固的結(jié)合面，結(jié)合部要開挖臺階，臺階要有足夠的寬度和壓實(shí)度，以保證新老路基有效的結(jié)合，同時(shí)邊坡開挖后要立即施工，防止雨水的沖刷、滲透，影響結(jié)合部的質(zhì)量;3)保證壓實(shí)度，它是提高土的強(qiáng)度，減少使用期沉降量的有效辦法。保證壓實(shí)度結(jié)構(gòu)滿足要求，除采用分層填筑、分層壓實(shí)、加強(qiáng)壓實(shí)功能、保證最佳含水率等措施外，還要結(jié)合使用偏心振動(dòng)碾及強(qiáng)夯能方法，特別是新舊路基的結(jié)合部和臺背回填，更是高標(biāo)準(zhǔn)，只有嚴(yán)格管理，精心施工，才能確保壓實(shí)度滿足要求;4)新老路基結(jié)合部的處

11、治。a 土工合成材料的應(yīng)用4。在公路加寬工程中，常用的土工合成材料就是土工格柵和土工格室。土工格柵與土接觸面的摩擦作用，降低了加寬處土的垂直應(yīng)力，使土體承載力得以提高，減少了不均勻沉降;土工格柵對土體具有鎖定作用，使土體抗剪強(qiáng)度得到充分的發(fā)揮，約束土體的側(cè)向變形;由于水平鋪設(shè)的土工格柵具有彈性，在反復(fù)荷載作用下，不會產(chǎn)生變形的積累;土工格柵具有一定的張力和延展性，能使路基與土工格柵形成一個(gè)連續(xù)柔性整體結(jié)構(gòu)。土工格室的錨固方式除了依靠自身的強(qiáng)度指標(biāo)外，最重要的是依靠與土體組成的結(jié)合體來完成錨固的，每個(gè)單元格內(nèi)的土體就像土釘一樣，在土體結(jié)合部位對筋材進(jìn)行定位，可以將應(yīng)力分解于每個(gè)單元格之內(nèi)，最大程

12、度避免了新填筑路堤的橫向位移;b 軟土地基處理4?？梢圆捎贸d預(yù)壓、加密加長粉噴樁、旋噴樁、預(yù)應(yīng)力或現(xiàn)澆薄壁管樁和隔離墻等方法，通過間距和打設(shè)深度的分級處理，沿路基橫向形成漸變段，能比較理想的解決新老路堤差異沉降差問題。5 結(jié)語總之，舊路拓寬改造工程是不同于新建的道路，在技術(shù)的措施上必須要加強(qiáng)，才可以保證其安全質(zhì)量，也只有了解了它的特殊性，才可以提高路基拓寬的穩(wěn)定性與強(qiáng)度，在以后的公路建設(shè)中仍會有很多對于公路拓寬工程的改造項(xiàng)目，必須還要進(jìn)行繼續(xù)探討研究其技術(shù)征的問題，有利于公路建設(shè)事業(yè)的發(fā)展。參考文獻(xiàn)1 陳寶德. 路基拓寬工程的基本特征探析. 中小企業(yè)管理與科技, 2011.2 馮俊林. 工程技術(shù)公路改