试论公路软土路基扩建加宽措施

(整期优先)网络出版时间:2012-09-19
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试论公路软土路基扩建加宽措施

许宏

许宏山西省公路局吕梁公路分局032200

摘要:随着我国经济的飞速发展,国内现在许多公路已不能满足日益增长的交通运输的需求。因此,对公路进行升级改造势在必行,而公路路基特别是软土路基作为公路的基础,无论是设计还是施工,都是扩建加宽工程的关键。本文通过分析公路软土路基扩建加宽中存在的问题,提出了一些行之有效的措施。

关键词:公路软土路基扩建加宽措施

1引言

随着我国经济的飞速发展和人民生活水平的不断提高,对道路交通提出了更高的要求。由于受公路建设时期的社会经济水平、建设思想以及技术水平的制约,相当一部分的已不能适应当今交通量增长和社会发展的要求,有的甚至还出现了较为严重的路面问题。从长远发展和经济的角度来讲,对公路进行扩建改造特别是公路路基改造将是我国目前公路建设所面临的十分重要和必须解决的问题。

2公路软土路基扩建加宽改造中存在的问题

在进行公路路基特别是软土路基改造时,因为公路已经通车多年,所以其路基沉降基本已经完成,当对其进行扩建改造时,会产生新旧路基差异性沉降、稳定性不足以及路基变形不协调等问题。

2.1软土新旧路基差异性沉降。

由于旧公路经过多年的通车使用,其软土路基的沉降已经处于稳定状态,沉降量基本趋于0,而新路基由于各种因素的作用将会产生很大的沉降,甚至很可能会产生不均匀的沉降。由于新旧路基沉降量的不同,从而会造成路面上开裂损坏等现象产生。

2.2路基稳定性不足。

当旧路需要进行扩建加宽施工时,往往采用不同的方法使新旧路基相互结合。但由于材料结构、加宽方式、地基稳定情况的改变,加之水和冰冻的作用,从而造成新旧路基的结合部位产生不稳定变形,甚至是滑移。这将严重的影响道路的正常使用,为道路上突发事故的发生留下隐患。

2.3路基变形不协调问题。

由于填土的压实度不同以及不同填料的压缩系数不同等原因,致使新老路基的自身压缩变形不协调。除此之外,旧路基由于经过多年的自重荷载及行车作用,其沉降变形一般情况下已处于稳定状态,但对旧路加宽改造会形成新的附加荷载,若原有地基是软弱地基或是旧路基的两侧有积水的取土坑或洼地,而在加宽填筑旧路基时未对其采取相应措施时,就可能造成地基出现变形或侧向剪裂破坏。

3公路软土路基扩建加宽措施

通过以上对公路软土路基扩建加宽改造工程中会出现的问题的分析,在进行公路软土路基扩建加宽改造工程时应采取施工准备、基底处理、台阶的使用、填筑材料选择、路基的填筑、路基碾压以及加强路基面排水等措施,从而保证公路软土路基扩建加宽改造工程的质量。

3.1施工准备

在对旧路软土路基进行加宽改造前,首先要对旧路的现实状况进行调查,并对原路基的病害进行必要的处理。调查的内容包括旧路路基的填筑材料、使用与损坏等病害情况,并分析路基病害的种类、状态、规模、原因等,在施工前或施工期间,应对路基不同类型的病害要进行彻底性地处理。其次,在软土路基施工前应完成击实试验和土的液塑限试验。通过击实试验来确定路基土的最佳含水量和最大干密度,为路基施工中进行检测压实度提供参照依据;通过液塑限试验获得路基填料的塑性指数,从而确定该土样能否用于路基施工。

3.2软土基底处理

对于淤泥、鱼塘、软弱土等地基,具体的基底处理由具体的地质情况而定,如使用换填、抛石挤淤法、搅拌桩、固结法等方法进行处理,具体的施工方案应与普通路基施工软基底处理相同。在路基扩建加宽工程施工时,除压实度(承载力)等达到规范要求外其宽度也必须符合规范要求,同时应根据具体的施工实践经验,在设计填筑宽度时使其满足不少于50cm的要求。

3.3台阶的使用

由于旧路基的边坡坡率一般为1:1.5,因此必须把原边坡挖成台阶,因为台阶不仅能够使新旧路基有效的交错结合,而且是其进行衔接的重要组成部分,因此在施工时必须对其给予足够的重视。台阶的宽度应满足施工时摊铺和压实设备操作的实际需要,以便有利于机械施工,一般不应少于1m,如受环境条件不允许可适当放窄,但宽度最小不得小于0.8m,并应将其做成2%—4%的内倾斜坡。旧路基边坡部分的填土由于原来施工的疏忽,现在施工的挠动及其他一些原因,填土的压实度实际上一般不会达到设计的要求。为此,台阶的开挖能够很好的消除该部分的隐患。

3.4填筑材料的选择

经过自重、路面和车辆等荷载的长期作用,老路基基本已经被压实,然而新路基的填料虽经过严格的压实,仍存在后期变形。因此,路基填筑材料的选择将在很大程度上影响路基的有效沉降。所有填料应与旧路堤相同或应选用透水性好的材料,相关单位在综合考虑工程造价及施工实施的问题时,应尽量使用碎石土或石渣等沉降量较少的材料对路基进行填筑,并应控制好填筑材料的承载比(CBR)、液塑限和击实试验等各项指标。

3.5路基填筑

完成填筑材料选择后,需要进行路基填筑。在路基填筑时,应根据施工区域的料源情况合理的进行路基填筑,同时应保证被选填料的物理力学特性要与老路基填料的相近,严格控制新旧路基结合带的压实状况,对新旧路基的结合带(大型压路机的压实施工死角)使用打夯机进行分薄层填筑压实。国外针对软土路基的加宽路基填筑施工提出了一种二步填筑法,即间隙法(GapOmethod),具体的方法是先在距离旧路基一定距离外进行部分新路基填筑,,保证新旧路基之间留有一定的间隙(Gap),然后再填筑新旧路基之间的间隙。由于第一阶段新路基填土是在自重作用下的固结会,因此会使新旧路基间隙下的软土强度和水平应力提高,从而可以有效降低第二阶段填土对旧路基产生的附加变形的影响,而且这种分步填筑法比一次性整体填筑对旧路基产生的变形小。

3.6路基碾压

在路基进行填筑前,须根据规范要求先做好试验段,同时必须严格控制材料的松铺厚度、最佳含水量、最佳组合方式、压实设备的类型、碾压遍数及碾压速度等,使各项指标达到最佳状态,从而保证压实度达到设计的要求。对于加宽渐变的部分,必须严格控制其碾压的宽度,当旧路基存在挖台阶限制时,可以通过铺设护道等方式满足其要求,最终使路基的压实度满足设计要求。在进行分层碾压施工时,应控制每层填筑的厚度和压实度,提高压实的标准。碾压应使用重型压路机(>20t)进行,双驱双振。碾压的虚方厚度不能大于30cm,而压实度必须满足新标准的压实度要求,而且重点应放在新旧路基的结合部,每层压完后应平整光滑。

3.7加强路基面排水

在进行路基扩建加宽改造施工时,要集中进行路基面的排水。应在硬路肩的外侧设置水泥混凝土预制块或是现浇沥青混凝土的拦水带,从而与硬路肩构成三角形的集水槽,每隔20-50m的间距应设一与路堤边坡急流槽相衔接的泄水口,从而能够将雨水排到坡脚的排水沟中。超高路段的排水是通过设在公路中央带的圆形开口排水沟来实现雨水的排除。

4结语

在高速公路加宽改造工程的方案设计时需进行多方案的比选,采取技术可行、确保质量、控制成本的综合处治方案。由于公路软土路基扩建加宽改造工程涉及因素众多,施工条件十分复杂,设计时无法充分的考虑地形、地质、地貌等特殊情况,因此在进行公路软土路基扩建加宽施工前应做好试验路段,通过认真分析总结试验路段的试验数据,在进行施工时严格控制各相关指标,才能搞好路基扩建加宽改造工程的施工质量,为交通基础设施的改造做出应有贡献。

在高速公路加宽改造工程的方案设计时需进行多方案的比选,采取技术可行、确保质量、控制成本的综合处治方案。

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