旧路加宽综合处治技术分析

2014-08-15 00:46张广海
黑龙江交通科技 2014年2期
关键词:旧路拓宽土工

张广海

(克山县公路管理站)

1 路基沉降的主要影响因素

(1)地基条件:道路在托宽时,原有路基土己基本或完全完成自然沉降及固结,在同等运营的环境下,再加上车流荷载相对位置的影响,相对于加宽的新地基,将发生较大的沉降增量,导致引发新、旧路基间差异沉降的产生。倘若原有地基是处于软弱地基区域,或者原有道路路基两侧有取土坑或洼地,在拓宽路基的填筑过程中若事先未采取相应的加固措施,就可能出现侧向剪裂破坏或地基的变形。

(2)压实度:在旧路路基拓宽施工程中,采用边坡挖台阶的新、旧路基结合位置的台阶根脚处一般大型压路机根本不能碾压到,即使采用小型压路机补压,也很难达到设计要求的压实度,如若有水的浸入,土中含水量就会过大,就会导致路基土松软,强度不足甚至承载力下降。一次性碾压土层过厚,施工压实次数不足、碾压速度不当等均是新老路基产生不均匀沉降的原因。

(3)路基填土高度和荷载:在道路拓宽工程中,各断面的路基的设计填土高度一般是不同的,路基填土高度越大,其稳定性越差,所产生的不均匀沉降量就越大,路基填土高度要因地制宜需要进一步的计算和验证;荷载的影响,旧路经过多年的运营,路基土的固结已基本完成,路基土和原路堤基本上形成了一个整体,在理论计算时可以近似作为刚体,拓宽工程中在原路两侧进行加宽,而新加宽的道路的自重,将以原路基为中心形成偏心荷载的形式作用于原有路基,诱发新的附加不均匀沉降增量,甚至会致使原有道路的加速破坏。

(4)季节因素:例如,新筑路基所选土体含水量过大或保水性好,冬季会容易结冰牵引周围毛细水以致冻胀,待到春季则极易形成弹软或翻浆。

(5)旧路拓宽还会诱发其他的道路病害,比如在季节性冰冻地区的春融时节,尤其是盐渍、沼泽、水网等地区容发生路基边沟坍塌及冲刷、路基翻浆、防护支挡断裂等问题,造成安全隐患。

2 差异沉降影响因素分析

(1)路基土压缩模量对差异沉降的影响,路基土的沉降减小的速度与其强度的提高速度不成比例是路基土的压缩模量对拓宽路基顶面沉降曲线影响的主要表现,而且存在减速趋势。拓宽路基顶面距原有道路中心点越远,沉降变化越明显。土基的强度不同,拓宽路基最大差异沉降也不尽相同。

(2)拓宽方式和宽度对差异沉降影响,拓宽路基与原有道路路基的差异沉降曲线(取半幅)呈“~”形,在原有道路路基中心沉降量最小,新路基、路肩附近的沉降量最大,在新路肩附近形成一个下凹的弯沉盆。拓宽方式、土基压缩模量和填土高度等多种因素综合决定“~”形沉降曲线具体形状。单侧拓宽在差异沉降的控制上劣于双侧拓宽。过大的拓宽宽度会导致拓宽路基最大沉降点向路中心移动,很可能造成路面受力集中从而导致路面坑洼积水严重影响道路的服务水平,所以在道路拓宽工程中应尽可能采用双侧拓宽方式,而且每侧的拓宽宽度不宜超过两个车道。

(3)路基高度对差异沉降影响,路基填土高度太小,拓宽路基顶面的沉降曲线近似“~”形;路基填土高度过大,拓宽路基很容易形成不均匀沉降,所以必须掌握好合理的路基填土高度是必不可少的。

3 路基加宽工程技术措施应用分析

3.1 软土地基处理技术

如果软土地基处治不当或者不到位,路堤土仍具有高压缩性、高含水量、高孔隙比和低抗剪强度,其在路堤自重及行车荷载的作用下引起地基中孔隙水压力的增加,导致路堤不断沉降;新、旧路堤结合部也会产生较大的剪切变形并导致滑动破坏,形成边坡滑动失稳。

国外针对软土路基上加宽路基填筑施工提出了间隙法施工,而我国的软土地基拓宽工程中,大多对拓宽路基采取一次性的水平填筑方案。目前,在扩建工程中最常用的软基处理方法有湿喷桩(粉喷桩)复合地基、强夯压实、CFG 桩复合地基、隔离墙、塑料排水板、置换、超载预压、桩网复合地基等。针对不同的地质条件,往往采用几个方法相结合,效果显著。

3.2 台阶开挖

台阶开挖形式有多种,可根据扩建道路的具体情况选取施工方案。

3.3 铺设土工合成材料防裂层及增大加铺层厚度

土工合成材料加筋垫层可提高软土路基的地基承载力,且具有施工简便、快捷和投资少的特点,可以减小新、旧路基间的差异沉降,提高路堤的整体稳定性。

4 结 论

(1)在拓宽工程中除针对加宽部分地基以及路基进行处理外,还应对原材料质量严格控制并适当进行封水处理,而不需要对路面衔接部进行防裂处理。

(2)新、旧路基之间的差异是拓宽工程中的重要问题。无论采取何种技术措施都不可能完全消除新旧路基之间的差异沉降,因此应采取多种技术措施进行综合处治,以期达到最佳的效果。

(3)铺设土工格栅:在新、旧路基结合部铺设土工格栅。

(4)材料选取:拓宽部分填土采用优质的路基填料。

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