公路拓宽中挡土墙路段新旧路基沉降差异及处理措施
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公路路基不均匀沉降病害分析及处理措施公路路基不均匀沉降对路面结构、路面性能和路面寿命有着重要影响,是道路工程中的重要究课题之一。
我国公路建设中的不均匀沉降现象非常普遍。
有文献指出,某高速公路经实地调查发现,线路纵向路基沉降的变异系数最高达67 . 4 %。
在公路工程施工中,很多情况下都可能造成路基的不均匀沉降:如软土地基继续沉降产生的路面沉陷或桥头跳车;路基压实度不够导致路基路面局部沉陷变形或纵向裂缝; 基层质量不好造成的块状裂缝或网裂。
公路工程中,填挖过渡段是不均匀沉降的多发地段。
纵向路基产生不均匀沉降,会导致路面产生波浪式的不平整,在行车荷载作用下可能使路面产生应力重分布和应力集中,从而使路基路面发生结构性破坏。
现行沥青路面多采用波密斯特( Bur m ister)线弹性层状体系理论,不能分析由于路面不均匀沉降引起的附加响应,因此不均匀沉降也有可能引起路面早期损坏。
一、公路路基产生不均匀沉降病害的原因1、路堤填料不均匀在公路施工过程中,对填料、级配很难得到有效的控制,填料常常是路堑的挖方、隧道掘进产生的废方。
这些填料差异大、级配也相差很远。
一方面,在施工过程中,如果分层碾压厚度过大,小颗粒填料和软弱物质很难得到有效压实,在荷载的长期作用下,回填料会产生不协调沉降变形,路面会产生局部沉陷,刚性路面还可能产生裂纹或缝隙。
另一方面,由于回填料的性质不一样,特别是有的回填料具有膨胀性,在路基排水系统局部失效后,水的渗入会使路面局部隆起,影响行车舒适度,严重的会使路面破坏。
2、路基填土压实度不足由于压实度不足,往往导致填方路基的不均匀沉降变形,路基两侧出现纵向裂缝。
路基土体压实度不足的主要原因有以下几点:( 1)施工受实际条件的限制。
路基施工时,天气太干燥,局部路堤填料粘土土块粉碎不足,致使路基压实度不均匀;暗埋式构造物处因构造物长度限制使路基边缘不能超宽碾压,致使路基边缘压实不好,其拼接处也会产生压实度不足的情况。
城市道路改造中新老路结合处沉降差异的处治作者:张金桥来源:《建筑工程技术与设计》2014年第16期摘要:新老路结合处是城市道路改造中最薄弱、最易发生病害的部位,其施工具有施工场地小、施工周期紧、施工条件复杂等特点。
本文分析了沉降病害的因素,即新老路路基地质条件与水文条件差异、特性差异与变形差异、施工填筑压实与填筑速度差异等,并针对城市道路新老路结合处的地基、路基、路面处的施工提出了合理有效的施工技术方案。
关键词:城市道路沉降病害处治技术一、城市道路新老路结合处的沉降病害分析导致新老路结合处沉降病害的主要因素有:①城市道路地基地质条件、水文条件的复杂性、差异性:即新老路路基、路面结合处地质条件、水文条件的复杂与差异;②新老路路基的特性差异与变形差异:特性差异即新老路路基存在修筑年代、填筑材料等方面的不同,其路基结合处因材质、厚度、强度、质量等影响,于结合处产生“特异界面”,是导致沉降的隐患;变形差异指老路基长期承担动车荷载、自然环境作用等,经过重复的振动、冲压、击实作用,其压实度与路基沉降趋于稳定,而新路基并未经过系列的压密、继实、固结等作用,仍处于不断积累变形的过程,使其二者结合处在“特异界面”与变形差异的影响下,产生差异沉降;③施工差异:其一是城市道路改造过程中,大型压实机无法发挥作用,使新老路路基结合处填料未充分压实,不仅增加路基的塑性变形导致差异沉降,而且降低路基抵抗变形能力甚至产生结合处开裂现象;其二是城市道路改造过程中,因工期、城市地形等因素限制,新老路路基的填筑速度不同,致使新路基沉降速度大于老路基,导致结合处的差异沉降。
总之,新老路结合处沉降病害的发生是多种因素共同作用的结果,因此,必须采取必要的处治技术,减少新老路结合处沉降病害的发生,以保证城市道路改造后的强度、刚度与整体稳定性。
二、城市道路新老路结合处的处治技术设计(一)新老道路结合处的地基处理目前,道路地基处理可采用排水固结法、轻质材料法、复合地基法等处治方法。
新老路基不均匀沉降问题及处理方法摘要:随着交通事业的迅速发展,改扩建项目越来越多。
为降低加宽路基不均匀沉降,增强路基强度和稳定性,需采取合理、有效的措施加固路基。
铺设土工格栅等材料,可大幅提升新旧路基的衔接能力,减小路基不均匀沉降。
该文结合具体案例,采取铺设土工格栅的方法来有效控制路基不均匀沉降,并结合铺设层数和位置建模分析,以期为提高路基质量提供可靠的依据。
关键词:加宽路基;不均匀沉降;土工格栅1工程概况在公路地基处理过程中,可以将其分为低路堤处理和高路堤处理两部分内容。
前者在应用过程中,如果遇到了地基质地较硬,那么并不需要对其进行特殊处理,这是因为在低路堤路段,地基填土厚度相对较小,在路面的保护作用下,可以降低地基受到的外界应力,维持地基结构的稳固性。
通常情况下,低路堤的素土填充高度在1.5m以下,在回填中可以适当添加石渣、砂砾等材料,以提升地基结构的稳固性。
后者在应用中的复杂程度相对较高,这也是地基沉降高发的区域。
在对其进行处理时,如果遇到地质强度较差的土层,可以借助碎石桩、砂桩等工艺来提高地基结构硬度,降低不均匀沉降问题的发生概率。
某改扩建公路工程地处丘陵地带,地形复杂,沿线具有丰富的水资源,河流较多。
全年降雨量最多月份为8月,最少为2月,汛期为6月~9月,为全年径流量的主要提供对象。
根据该次路基加宽情况,决定采用双侧加宽方法。
然而,在加宽施工中,时常会遇到新旧路基不均匀沉降等问题,基于多种因素考虑,认为可采用土工格栅加筋的方法控制路基不均匀沉降。
2土工格栅的概述和应用优势2.1土工格栅的概述作为一种常用的土工合成材料,土工格栅相比其他材料,类型较多,有塑料类型、钢塑类型和玻璃纤维类型等,是一种利用高分子聚合物如聚丙烯等,通过热塑、模压等一系列工序构成的网格屏栅,在土木工程施工中多称之为土工格栅。
土工格栅力学性能良好,具有良好的拉伸强度,可用于加筋土结构施工。
2.2土工格栅的应用优势在公路工程施工中,多采用土工格栅加筋的方法控制路基沉降问题,其应用优势主要包括以下5点。
拓宽道路的新老路基不均匀沉降处理技术近些年我国交通量快速提升,旧有道路很难满足快速发展的车辆行驶要求,急需进行道路的拓宽改造。
在拓宽道路过程中,新老路基的不均匀沉降是最为重要的问题之一,在很大程度上影响着拓宽道路的质量,需要对其进行有效处理。
本文主要以某公路建设为例分析新老路基不均匀沉降的原因,在此基础上提出相应的处理措施,希望能够对相关人士有所帮助。
标签:拓宽道路;新老路基;不均匀沉降;处理技术1 案例基本概况S228、S339衡阳县界牌至西渡公路属湖南省“十三五”国省干线公路建设规划,线路起于衡阳县界牌镇与衡山县马迹镇交界的老路X034上(对应X034 桩号K18+804),途经界牌、石市、渣江、台源、西渡等5个乡镇,终点在西渡镇三垅村接衡西快线。
实际路段长42.763公里。
本项目设计路基宽度15m,路基标准横断面为1.5m土路肩+2.5m硬路肩+3.5m行车道+3.5m行车道+2.5m硬路肩+1.5m土路肩。
2 新老路基不均匀沉降原因分析2.1 新老路基条件存在较大差异在进行拓宽道路过程中,原有道路经过一定时间的使用已经发生了相应的沉降,地基土的密实性相对较高,特别是对于软土地基来说,就算是某些区域还没有全部固结,但是地基土的强度有了非常大的提升。
但是新路的地基土并没有受到外部载荷影响,所以一旦新老路基同时承受外部载荷,再加上受力位置的差异就会引发沉降之间的差异。
2.2 新老路基的特性有所差异在进行旧有道路拓宽之后,在结合位置的路基材质以及路面结构层厚度、强度存在较大差异,新老路基在质量方面有所不同,所以新老道路结合位置的界面非常容易造成纵向开裂。
老路基长时间承受载荷后已经形成了非常紧密的状态,路基相对稳定。
但是对于新路基来说,就算是严格遵照设计以及施工标准进行操作,但是想要确保新路基压实也需要时间积累,新老路基在特性方面有所差异。
除此之外,新老路基所用填筑材料之间的差异也是引发不均匀沉降的重要原因。
高速公路拓宽工程路基差异沉降及控制技术探究摘要:文章对高速公路拓宽工程在施工中以及运营过程中出现路基差异沉降的原理进行分析,并研究引起路基差异沉降的主要原因和影响因素,针对这些因素提出了机电拓宽路基差异沉降的控制技术,以供参考。
关键词:高速公路;拓宽工程;路基差异沉降1引言我国改革开放40年来经济得到了迅速的发展,尤其是进入本世纪以来,我国的工业化和城镇化建设进程不断加快,人们生活水平有了较大的提高,对于出行以及货物运输的需求也不断增加,给公路交通带来较大的压力,也推动了高速公路建设的快速发展。
但是我国早期建设的高速公路,由于当时交通规划、预测、施工技术以及资金等各种因素的局限型,其车道数较少,已经无法满足现代化交通运输的需求,不仅容易造成交通拥堵的问题,而且也增加了交通事故的发生概率。
因此需要对存在以上问题的高速公路进行拓宽,而在高速公路拓宽工程中需要重点解决的问题就是道路拓宽之后路基的差异沉降问题。
2拓宽路基差异沉降原理和影响因素2.1拓宽路基差异沉降的原理分析高速公路路基和地基的土体在施工完成之后的运营过程中会出现不同程度的沉降问题,这主要是由于土体出现瞬时沉降以及土的固结沉降而引起的,前者是在土体受到荷载的瞬间作用时会导致土体受到侧向挤压而在竖向发生变化而引起瞬时沉降。
后者则是在荷载长时间的施加过程中将土体空隙中的水分挤出,以及出现超静空隙水压力逐渐消散而引起的固结沉降。
对于拓宽路基来说,其原有老路基已经经过长时间的荷载作用,所以可以人为老路基的第一次沉降已经基本完成,所以拓宽路基的沉降主要包括新路基施工中对老路基产生的附加应力而引起的新的压缩变形,即老路基的第二次沉降;拓宽路基运营过程中老路基在荷载作用基于新路基的侧向作用下发生的第三次沉降;新路基在刚投入运营之后主要由瞬时沉降和部分固结沉降而组成的新路基第一次沉降;新路基在长时间运营过程中在荷载作用下发生的固结沉降,即新路基的第二次沉降。
拓宽路基差异沉降特性和影响因素近年来国内已有多条公路进行了改扩建工程,但较为普遍的问题是,新老路基存在差异沉降,进而引起更多路面和路基病害,影响了行车的舒适性和快捷性,降低了道路通行能力,严重影响了公路的经济和社会效益。
公路路基的加宽工程要考虑新老路基之间的差异沉降问题,并保证新老路基之间的有效连接。
标签:拓宽路基;差异沉降;原因分析一、公路拓宽形式公路拓宽形式包括以下几种:(1)单侧拓宽,即在己有公路一侧拓宽出几条车道的拓宽方式,如图1所示;(2)双侧拓宽,即在已有公路两侧分别对称的拓宽出几条车道的拓宽方式,如图2所示;(3)采用高架形式;(4)中间分隔带预留等。
另外,根据新、老路堤之间的距离,拼接形式可分为直接式、分离式拼接,图1,2即为直接式拼接,图3为分离式拼接;其中分离式拼接又可分为新、老路堤相交和路堤不相交两种情况。
证明新老坡脚间距大于20m时,新路基对老路基影响基本消除。
二、差异沉降产生原因路基拓宽后的不均匀沉降,由于拓宽工程的特点决定的。
主要原因有:(1)地基条件的差异。
老路基下的地基因在改造时已基本或完全固结沉降到位,地基的物理力学性质有极大改变,特别是软土地基,强度明显提高,地基土的性质也有较大的改善。
在同等荷载的作用下,加上荷载相对位置的影响,相对于拓宽地基,将发生一定的沉降增量。
(2)新老路堤修建历史、填料和压实度的差异。
新建路堤在自身荷载作用下会发生压缩变形,老路基已经通车运行一段时间,其压缩变形已经完成,而新填筑路堤在施工结束后仍发生部分压缩变形。
拓宽路基填料较差,抗风化性能、抗淘蚀性能不足。
对材料粒径、级配及材料的物理力学品质等方面控制不严。
(3)新老路基结合部位强度不足。
新老路基结合部位由于施工工艺较复杂,施工难度大,往往产生人为的质量不合格的因素。
各种原因造成了结合部的强度不足,新老路堤结合部位出现较大沉降。
(4)排水设施不完善,设施布置不合理,导致地表水下渗,形成滞水、积水和渗水。
改扩建公路路基控制差异沉降处治技术综述【摘要】本文旨在对改扩建公路路基控制差异沉降处治技术进行综述。
在将介绍研究背景和研究意义。
接着在将介绍改扩建公路路基的概念、差异沉降的影响因素、常见的差异沉降处治技术、技术比较分析以及优化技术与发展趋势。
在结论部分将进行技术综述总结,并展望未来的发展方向。
通过本文的分析与总结,读者能够全面了解改扩建公路路基控制差异沉降处治技术的相关知识,为相关领域的研究和实践提供参考和指导。
【关键词】改扩建公路路基、控制差异沉降、处治技术、技术比较分析、优化技术、发展趋势、差异沉降影响因素、技术综述总结、展望未来、研究背景、研究意义。
1. 引言1.1 研究背景改扩建公路路基控制差异沉降处治技术是公路工程中的重要课题,其研究背景可以从以下几个方面进行探讨:随着交通运输需求的增加和城市发展的进步,对道路设施的要求也日益提高。
改扩建公路是为了提高道路通行能力、改善交通条件而进行的一项重要工作。
在进行改扩建时,常常会遇到路基差异沉降的问题,这会导致路面变形、裂缝产生,影响行车安全和道路使用寿命。
差异沉降是由多种因素共同作用导致的,包括地基土性质、地下水位、地表荷载等。
不同的地区和不同的工程条件会导致差异沉降的情况各异,因此需要针对具体情况采取相应的处治技术。
改扩建公路路基控制差异沉降处治技术的研究背景具有重要的现实意义和工程价值,有助于解决工程建设中的实际问题,提高工程质量和效益。
1.2 研究意义公路是国家基础设施建设的重要组成部分,对于国民经济的发展起着至关重要的作用。
在公路建设中,路基的改扩建是常见的工程活动之一。
随着交通运输量的增加和车辆型号的多样化,改扩建公路路基已经成为一种必然的发展趋势。
改扩建过程中往往会出现差异沉降的问题,影响路基的稳定性和使用寿命。
研究差异沉降处治技术的意义主要体现在以下几个方面:差异沉降对路基的稳定性和平整度有直接影响,如果不及时处治,会导致路面的变形和损坏,增加维护成本。
道路拓宽工程路基差异沉降分析与控制技术分析摘要:公路在拓宽路基时出现差异沉降是很普遍的现象,所以在进行道路拓宽的过程中,一定要对新老路基的沉降差异进行有效控制,在工程施工之前做好设计工作,采用科学合理的方式进行施工,这是道路拓宽工程中较为重要的一点。
本文将围绕着道路拓宽的差异沉降机理、影响等进行分析,从而确定新老路基的差异沉降控制指标,并根据这些内容来探讨解决措施,希望能给道路拓宽工程带来一定的帮助。
关键词:道路拓宽;工程;路基差异沉降;控制技术;分析引言随着社会经济的发展,人们的物质水平越来越高,私家车的数量也在逐年攀升,加重了道路交通的负担,还有许多公路流通量趋于饱和,给市民的出行带来了很大的不便。
所以近几年来不少道路被拓宽,但是说采用的方法还是以前得老路加宽法,新老路基的沉降问题也成了公路拓宽工程的一个难点,采用了众多的控制技术都没能缓解这一问题,所以有必要研究道路拓宽工程路基差异沉降的解决措施,本文将这一问题进行全面分析。
1. 拓宽路基差异沉降的机理现阶段国内的道路拓宽工程一般是采用在公路两侧进行对称拼接的方法,但是新老路基由于施工时间的差异,老路基的沉降基本已经结束,所以地基比较稳定,新路基在建设的过程中仅仅完成初始沉降,固结沉降以及次固结沉降则需要一个漫长的过程,这样新老路基的沉降就显现出来了。
此外,新路基属于附加荷载,所以地基中的附加应力不均匀,会再次引起新的差异沉降,这一问题在软土地基中表现最为明显。
如果不采取有效的措施进行控制,那么新旧路基差异沉降可能会导致路面的拉裂以及拼接处开裂的问题。
所以在解决新旧路基沉降差异这一问题时,应该从应力与变形方面着手,并对影响因素进行全方面的分析,找到有效控制的方法。
[1]2.影响差异沉降的因素老路基在沉降的过程中,一般表现是中间大边缘小,所以说竖向位移一般是发生在路的中心,与新建路基沉降规律大致相同,但是在进行路基拓宽之后,老路基的沉降方式就会有所改变,一般表现为由小到大,最终形成倒钟形,具体是老路基的右侧沉降变大,新路基下方达到最大值后再减少。
高速公路拓宽工程路基差异沉降处理措施本文主要讨论了高速公路拓宽路基差异沉降产生的原因,并提出相应的处理措施。
标签:高速公路;拓宽工程;差异沉降;原因;措施1.前言随着我国经济的快速增长,高速公路的交通量日益增加,原有的高速公路的设计通行能力已不能满足日益增长的交通需求,迫切需要扩大道路的通行能力。
解决这一问题的方法主要有三种[1]:一是路网加密,即加大公路密度,使长距离行驶车辆选择不同的路线走廊。
二是近距离新建,即与已有高速公路基本平行,在距其几公里(一般5~10km)范围内新建一条高速公路。
三是老路加宽,即在已有高速公路的两侧或一侧加宽几条车道。
目前,我国高速公路大多数采用老路加宽的方法。
2.拓宽工程主要病害的原因分析经过调查发现[2],平原地区拓宽的高速公路主要的病害是裂缝,有纵向、横向、斜向裂缝、块状裂缝或网状裂缝(龟裂)等。
主要的裂缝类型是纵向裂缝。
关于病害成因机理,专家认为影响旧路拓宽工程的主要影响因素有[3]:(1)新老路基间的不协调变形;(2)新老路基之间的不良结合;(3)路基路面整体抗变形能力、路基稳定性;(4)以及水文、地质条件等。
病害的发生往往不是由单个因素决定的,而是多种因素共同作用的结果,但新老路基之间的不协调变形和新老路基的不良结合是导致相关病害产生的主要原因。
影响纵向裂缝的主要因素是新老路基之间的不均匀沉降。
新老路基之间结合部位两边路基的沉降速率不一样,沉降量不同,这样会導致结合部位存在应力突变和应力集中现象。
纵向裂缝主要是由于拓宽工程的工程特点决定的,对其进行原因分析,主要有以下几个方面[4~5]:2.1设计方面的原因设计方面的原因主要体现以下几点:(1)台阶开挖和老路边坡削坡方面,台阶具体尺寸和削坡程度大部分是根据经验而定,未经计算分析;在实际工程中遇到问题时,只能再改变设计。
(2)在新老路基结合部设置土工合成材料时,选取哪一种及铺设几层、铺设在哪一层位上、铺设长度时,土工合成材料可以充分发挥其加筋性能,这也是根据经验而定。
高速公路改扩建过程中新老路基不均匀沉降问题的解决办法发表时间:2020-03-09T15:01:00.737Z 来源:《建筑细部》2019年第18期作者:田永涛[导读] 填方路基施工完成后,前期沉降值增长较为明显,随后增长值逐渐减小,且填方路基的沉降值与沉降时间服从对数分布。
黑龙江省龙建路桥第三工程有限公司摘要:近年来我国已经有多所高速公路进行了改扩建工程,但是较为普遍的问题是新老路基存在差异升降,并进而引起更多路面和路基病害,影响了行车的舒适性和快捷性,降低了道路通行能力,且严重影响了高速公路的经济和社会效益。
高速公路路基的加宽工程要考虑新老路基之间的差异沉降问题,并保障新老路基之间的有效连接,因此有必要的对改扩建高速公路新老路基的差异沉降及问题解决方法进行研究。
关键词:高速公路改扩建;新老路基;不均匀沉降问题;解决方法引言:近年来随着我国经济的发展,高速公路的交通运输量逐年增递,由于早期修建高速公路时对交通的迅猛增长估计不足,一些运营量大的高速公路已经呈现出交通量饱和的态势,使得高速公路本身所具有的高速、快捷、畅通的服务优势大打折扣。
为满足日益增长的交通需求,对已经有的高速公路加宽已经成为必然。
1.高速公路改扩建过程中新老路基不均匀沉降概述高速公路对于地区经济的发展有着至关重要的作用,快速、便捷、高效的高速公路网络,是不同地区之间经济发展的关键所在,随着我国经济的快速发展,交通运输行业也在不断的发展,各种运输车的数量也在不断地增加,导致我国部分高速公路通行能力严重不足,因此,高速公路的改扩建工程十分的艰巨。
对于高速公路改扩建而言,路基的扩建尤为的关键,因为扩建路基与原有路基的交界处通常会出现不均匀沉降的问题,该问题严重影响高速公路的施工质量,因此,对改扩建高速公路路基不均匀沉降影响因素的分析具有很重要的现实意义。
针对改扩建道路不均匀沉降问题,我国部分学者进行了较为详细的研究,取得一定的成果。
公路拓宽工程路基差异沉降的控制摘要:经济的发展,城镇化进程的加快,促进公路建设项目的增多。
很多老旧的公路,由于时代发展的关系,其交通运输量已经无法满足要求,需要对这些公路进行拓宽处理。
然而在拓宽工程实际应用过程中,经常由于各种因素,导致路基差异沉降的现象,对公路的实际运行效果,造成了不小的影响。
本文就公路拓宽工程路基差异沉降的控制展开探讨。
关键词:公路拓宽工程;差异沉降;控制引言伴随国民经济的不断提升,各种车辆的数量也随之增长迅速,同时也加大了公路方面的交通量。
对公路进行拓宽工程不但能对目前的交通压力进行有效缓解,还能够减少投资。
然而,伴随此工程的不断发展,有关路基失稳方面及路面裂缝方面等问题也逐渐凸显。
其原因关键在于对新旧路基开展拼接施工的时候其设计方面及施工方面的不合理导致新旧路基产生严重的差异沉降。
1公路路基拓宽差异沉降的控制意义我国公路的改扩建较多采用的方式是旧路拓宽,选择单侧加宽、双侧加宽或路基分离等不同的建设方案,而旧路拼宽要解决的重点和难点问题是拓宽后路基的差异沉降问题。
加宽路基由原有路基和新填筑路基两部分构成。
老路基通车运营多年,受自身重力和行车荷载的作用,土体固结沉降可视为已经完成状态。
而新建路基的填土可以通过机械压实等方法使密实度达到要求,并与原有路基进行稳定衔接。
我国幅员辽阔,受不同地域条件的限制,目前,对于公路改扩建工程没有成熟经验可以遵循,从设计到施工,相应的规范和标准也不多。
经过多年的挤压固结,旧路基已不再压缩变形,而新筑路基的沉降固结还没来得及进行,新旧路基之间不可避免的产生差异,桥头处路基不均匀沉降产生的可能性更大,易造成道路纵向裂缝、路基滑塌等病害的发生,对道路的行车速度、行车安全和行车舒适性造成影响。
相较于公路新建工程来说,改扩建工程的施工更为困难,施工工艺也较为复杂,对施工质量的要求也是非常高的,特别是双侧拼宽路段的施工更为复杂。
新建公路所采用的设计思想、施工手段、控制标准不能完全适应改扩建公路。
浅谈公路改扩建新旧路基不均匀沉降问题及处理方法发布时间:2022-01-20T07:28:22.225Z 来源:《防护工程》2021年30期作者:张强[导读] 进而产生裂缝、错台、滑塌等病害,从而影响行车的舒适性和安全性。
身份证号码:32092219890408**** 中国市政工程中南设计研究总院有限公司摘要:随着经济水平快速发展,道路交通量持续增长。
早期修建公路的实际承载交通量已远超其设计能力,容易出现通阻塞、事故频发等问题。
因此,对公路工程进行改扩建已成为必然趋势。
本文对公路改扩建方案确定、新旧路基不均匀变形机理及处治措施等关键技术展开了深入分析,以期为类似的公路改扩建工程建设提供理论指导。
关键词:公路改扩建工程;新旧路基;不均匀沉降;机理分析受投资、征地、环保等因素所限。
公路拓宽改建过程中必然面临着新旧路基不均匀沉降的问题[1],因此,如何合理控制新旧路基的不均匀沉降成为公路改扩建工程中的关键性问题之一。
公路改扩建工程中的路基主要由旧路基及新建路基组成,两者通过机械夯实的方式拼接在一起。
由于旧路基在自身重力和行车荷载的作用下沉降固结已基本完成,而新路基沉降时间较短,新旧路基之间必然产生不均匀沉降,进而产生裂缝、错台、滑塌等病害,从而影响行车的舒适性和安全性。
1公路改扩建设计方案确定1.1公路扩建方案确定原则在确定公路改扩建方案时,应当尽可能实现项目效益最大化。
既要满足规划、工程技术要求,又要满足科学发展、建设环保型交通设施要求,一般体现在以下几方面:第一,减少对现有道路交通的影响;第二,节约土地资源,减少拆迁数量;第三,因地制宜,选择成熟的设计理念和施工技术,并合理控制工程造价;第四,有利于当地路网的可持续发展[2]。
1.2公路扩建的基本形式公路扩建的基本形式多样,目前主要采用的拓宽形式有单侧加宽、双侧加宽、分离加宽和混合加宽等。
加宽期间需要注重新旧路基间的不均匀沉降问题,实现保护环境和减少拆迁数量的目标,其中双侧加宽是对老路路基两侧均进行拼接,同时确保平、纵线形的平稳。
20
总430期
2017年第16期(6月 上)
收稿日期:2017-01-19
作者简介:林东榕(1982—),男,福建安溪人,工程师,研究方向为路桥设计。
公路拓宽中挡土墙路段新旧路基
沉降差异及处理措施
林东榕
(厦门诚翔公路技术咨询有限公司,福建 厦门 361000)
摘要:对于公路拓宽改建中,挡土墙路段新旧路基沉降,挡土墙本身的位移或倾覆、路堤填料不均匀、路基填土压实不足等差异进行详细分析,结合工程实例提出公路拓宽中新旧路基衔接段的设计思路,给出加强挡土墙稳定性验算及施工要求、墙后新路基的填料、新旧路基处强化处理等结论,使公路拓宽中新旧路基沉降差异得到有效解决。
关键词:公路拓宽;挡土墙;新旧路基衔接段;沉降差异中图分类号:U416.1
文献标识码:B
0 引言
在总结普通公路施工挡土墙路段设计的基础上,特别结合福建省公路建设的区域特点和实际情况,公路拓宽坚持“因地制宜、量力而行、保证质量、注重安全”的原则,充分利用旧路资源,着重提高路面等级,从而有效提高公路的建设质量。
但是在设计的过程中,往往忽视了在公路拓宽中挡墙路段新旧路基衔接段的处理措施,导致公路建成通车后因新旧路基不均匀沉降而使路面开裂、沉降、断板,如图1所示。
基于这种情况,在施工阶段需要加强对公路拓宽中新旧路基衔接处进行严格把控,分析公路拓宽工程中挡土墙、新路基、老路基三者的相互作用及其对支挡结构受力、路基变形的影响,并合理计算各种影响因素的大小和分布,为拓宽公路工程的设计与新老路基结合部的处治提供依据。
图1 某省道挡土墙路段路面开裂下沉实例
1 拓宽路基中挡土墙型式
公路拓宽设计中,在旧路基宽度不够,特别是旧路弯道半径较小且旧路外侧地面线较陡无法填方时,应该设置挡土墙和收缩坡脚,设置的过程中应该依据结构简单、施
工简便的原则,一般常用的挡土墙型式有仰斜式挡土墙和衡重式挡土墙。
2 沉降差异分析
由于新旧路基顶面产生差异沉降常伴随着路肩式挡土墙的位移或倾覆,而挡土墙的位移或倾覆反过来又加剧新旧路基顶面的沉降差异,直接造成路面结构层出现长大纵向裂缝等严重的早期病害,显然“挡土墙—新路基—旧路基—路面”动态相互作用,相互制约。
挡土墙下方施工作业面空间有限,新路基填筑、压实存在困难,同时挡土墙与新路基、旧路基由于本身强度差异,在车辆荷载下将进一步影响新旧路基之间的差异沉降,对此进行了相关的总结,具体内容如下:2.1 挡土墙本身的位移或倾覆
墙后土压力是挡土墙的主要设计荷载,土压力分为主动土压力、被动土压力、静止土压力,当挡土墙在土压力作用下产生墙体位移或倾覆时墙后新路基将产生开裂沉降。
2.2 路堤填料不均匀
在施工过程中,由于实际环境的限制,难以对填料、级配等因素进行高效的控制。
若填料中混入各类腐殖土、泥沼土等不符合要求的土体,会导致土体存在较大的空隙,如果施工措施处理不当,特别是雨季施工,可能产生
局部明显横向下沉,并对施工填料的压实度产生不同程度的影响,导致压实不均匀、空隙较大等现象的出现。
随着公路运营期间荷载长期作用,新路基容易产生不均匀沉降变形。
2.3 路基填土压实不足
在施工过程中,挡土墙下方施工作业面空间有限,新
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交通世界格栅,延伸率≤3%,纵(横)向抗拉强度≥40KN/m 。
土工格栅应均匀张拉,张拉力控制在20KN/m 。
格栅张紧后用U 型钢钉定位,间距为1.5m ,U 型钢钉用钢筋制作。
土工格栅在横断面方向不得搭接绑扎接长,相邻幅之间的土工格栅搭接宽度为1.5m 。
铺设土工格栅的土层表面应平整,严禁有碎、块石等坚硬凸出物。
在距土工格栅层8cm 以内的路堤填料,其最大粒径不得大于6cm 。
图2 新旧路基衔接处处理图
4 结语
随着交通量不断增长及满足社会经济发展的需要,对部分公路进行提级拓宽改建迫在眉睫。
基于此,本文分析探讨了公路拓宽中挡土墙路段与拼接路基沉降差异,并就公路拓宽中挡土墙路段与拼接路基沉降差异处置措施进行了全面分析。
只要设计合理,处理措施得当,施工质量保证,就能有效降低公路拓宽中新旧路基沉降差异带来路面损坏等问题,从而大大减轻公路投入运营后期的养护成本。
参考文献:
[1] 中华人民共和国交通运输部. 公路工程技术标准:
JTGB01-2014[S]. 北京:人民交通出版社,2014.[2] 刘开宝. 桥梁拓宽施工技术应用浅析[J]. 黑龙江科技信
息,2011(17):280.
[3] 谢峰. 植筋技术在桥梁工程中的应用[J]. 交通世界(运输
车辆),2015(3):128-129.
[4] 罗道生. 浅析高速公路改扩建工程新老桥连接植筋技术
[J]. 中国新技术新产品,2014(3):62.
[5] 翟振武,王连成,高云峰. 公路工程施工质量控制技术
的探讨[J]. 黑龙江科技信息,2011(26):260.[6] 罗昭然. 基于公路路基设计的相关问题分析[J]. 四川水
泥,2015(11):
134.
(编辑:刘学文)
路基填料压实度无法达到设计要求,挡土墙与新路基的结合部位也存在填料压实度不足的状况,由此,导致新路基填料出现不均匀的沉降变形。
3 处置措施
以安溪县“镇镇有干线”(ZX5406)横九线至龙涓乡公路工程”为例进行了相关总结,该项目属于旧路拓宽改建项目,设计等级为三级公路,拓宽后路基宽度为13.5m ,全路幅水泥混凝土路面。
其中K0+396~K0+446段平面线形采用三级公路设计等级标准后,拓宽新路基部分落在旧路基左侧以外,考虑旧路左侧为沿河路段无法放坡填方,故在该路段设置高10m 的仰斜式路肩挡土墙。
目前,该项目已建成通车2年,经回访复测,该挡土墙各项指标均满足规范。
以该挡土墙路段为例,对解决公路拓宽中挡土墙路段与拼接路基沉降差异的处置措施进行如下总结:3.1 加强挡土墙稳定性验算及施工要求
路基挡土墙一般都可能有向外的位移或倾覆,因此在设计阶段应使墙背土体达到主动极限平衡状态,且设计时应考虑合理的安全系数,对挡土墙稳定性进行验算,以保证墙背土体的稳定。
施工阶段,墙身采用C20片石混凝土,严格检测基底承载力,该挡土墙基底承载力要求不得小于300kPa ,并确保挡土墙基础的埋置深度,同时做好挡墙墙后排水措施,挡土墙墙身上每2~3m 设置直径为7.5cmPVC 泄水孔,进水口周围设置碎石反滤层,泄水孔进口段应用40×40cm 的300g/m²无纺土工布包裹,底部设置厚20cm 黏土隔水层,出水口应高出正常水位30cm 。
3.2 墙后新路基的填料
墙背填料采用石渣、中粗砂或透水性材料填筑,避免采用膨胀性和高塑性土壤,并做到及时分层填筑,分层夯实,禁止向着墙背斜坡填筑,夯实时应注意避免墙身受较大冲击影响,墙后地面横坡陡于1:5时,应先处理填方基底(铲除草皮、开挖台阶等)再填土,以免填方沿原地面滑动。
3.3 新旧路基处强化处理
对新旧路基进行强化处理,以保证整个路基稳定。
如图2所示,新旧路基交界处设置40×40cm 的纵向碎石盲沟,同时在新旧路基交界处开挖不小于2m 宽的向内侧倾斜4%台阶。
新旧路基交界处设双向土工格栅加固,以协调填挖间新旧路基不均匀沉降和避免路基裂缝。
土工格栅最多铺设4层(每层间距40cm ),一般情况下按设计图纸布设土工格栅,最上层应设在80cm 路床中间,其余层的土工格栅可结合台阶开挖情况酌情调整布设位置,最底层的土工格栅不宜低于路床顶面以下2m 。
土工格栅采用双向钢塑复合土工。