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关于公路新老路基的搭接施工技术分析

2015-08-05王玮玮

黑龙江交通科技 2015年1期
关键词:拓宽路堤台阶

王玮玮

(河北省唐山市交通运输局)

1 引 言

随着社会经济的不断发展,我国交通运输事业也得到长足进步,其中一些公路由于各种各样的原因而导致其无法适应不断变化的交通需求。同时,为了减少占地面积、节约资源,对原有道路进行充分利用,从而在原有公路的基础上实施拓宽改建的计划,这其中会涉及到路基拓宽和新老路基的搭接施工问题,为确保新老路基在承受路面荷载、行车荷载时还能保持一致的稳定性和强度,避免新老路基结合部位发生路面开裂、路基失稳等情况,而需要采取一些措施。对有关公路新老路基的搭接施工技术进行分析和探讨,不足之处,敬请指正。

2 新老路基的区别和相互作用

新老路基的区别,主要在于老路基已经承载多年的自重及行车荷载,地基发生固结沉降,而且其压缩变形量也已经达到使用要求,新路基施工完成之后,会使得其继续发生地基固结沉降和压缩变形。路基填料和压实度的区别会导致新老路基的回弹模量存在一定的差异;以上这些因素会造成新老路基在拓宽道路运营中发生工程响应差异的现象。

原本的公路路面在拓宽改建施工过程中,以及施工后,新路基进行填土时会利用老路基边坡,把部分荷载传递给老路基,会造成老路基发生二次沉降和压缩变形的情况;新路基在发生沉降后,利用新老路基界面之间的负摩阻力,也会导致老路基发生一定程度的变形;老路基发生变形后又反映到路基顶面,会在老路的路面结构中造成一个附加应力,对老路路面结构造成损坏。

3 新老路基搭接处处理工艺

某公路进行拓宽工程,公路全长约为235 km,其中软土路段的长度是32 km,软土路段的土质主要是淤泥,在其表层覆盖着一层薄硬壳,土性主要以粘土或者亚粘土为主。软土厚度分布不均匀,深度不一,最深可达20.5 m。路基含水量甚至超过50%,孔隙比基本上1.6~1.8 之间。

项目新老路基进行搭接施工技术,主要包括对老路边坡一定距离内的植被土以及压实度不符合要求的填土进行清除,便于加宽路基进行下软基的处理工作,新老路基结合处,要增加其接触面积,以促进结合处抗剪能力的增大,对横向台阶面进行设置,一方面解决了新老路基整体性问题,另一方面为土工隔栅进行使用时也提高了锚固长度的准确性。

项目通过研究决定,对于路基填土高度不超过4 m 的路段,对其表层清坡40 cm,然后按照同等比例对边坡进行开挖,直至坡脚处,地基进行处理后对台阶进行逐级开挖,逐层进行填土,直至设计标高,图1 为施工措施和相关截面尺寸。

图1 新老路基搭接断面图

这个处理措施的最大好处就是工作面较大,工序不复杂,桩长一致,在路基填土高度不小于4 m 时,项目采用从下往上开挖的顺序,外部整平完地基后,逐级向上开挖,最后在填土施工一级台阶位置对地基进行处理,以此循环,直至设计标高。这种施工方法土方量比较少,对于老路基的影响也不大,稳定性可以得到有效保证,图2 为新老路基搭接断面图。

图2 新老路基搭接断面图

4 拓宽公路新老路基搭接施工建议

结合工程实践,对于公路新老路基搭接施工相关措施提出一些建议。

4.1 地基处理

4.1.1 地表处治

(1)地表处理施工前,先对原公路的地表进行土清除工作,对原有的土坑进行回填,并且夯实。

(2)对部分地基进行拓宽时,要按照工程的实际情况,选择合适的填土,尽可能的选择较近的填料,同时也要符合相关规范和标准要求,同时还可以选用轻质路堤填料,对路段路堤的拼接工作,以此促进路基的附加应力的减小。在本工程案例中,一部分路基选用的是EPS 超轻质材料,对于避免发生地基变形和沉降有着较大的帮助,避免发生裂缝等质量通病。

(3)地表施工时要按照路基的类型,以选择合适的碾压机具,在现场做路段试验,对相关参数和数据进行确定,包括碾压功率、厚度、遍数以及最优含水量等施工参数。

(4)对压实度进行检查,确保填土路基的质量。

4.1.2 软基处理

对于路段中有软土地基的情况,首先要对软土地基进行处理,现阶段的常规处理方法有以下几种。换填法、粉喷桩+砂垫层、搅拌桩、PTC 桩、EPS 路堤以及CFG 桩等。应按照施工现场的实际情况,以及地层特点、工期要求以及周边环境因素等进行选择。

4.1.3 路基排水

公路新老路基搭接施工中,要注意水的影响,这是路基质量通病最大的影响因素,如果地面水或者地下水对路基的稳定性造成一定的影响时,应当采取必要的措施,比如引水、排水以及拦截等,确保影响路基质量的因素始终处于可控制范围之内。

4.2 搭接部分处理

公路新老路基搭接施工时,要确保新老路基的衔接性,确保施工时老路的安全,以及施工的便利性。

4.2.1 新旧路基结合部位的处理

(1)清刷老路的路基边坡,主要是由于对路基进行拓宽时,往往会在高路堤进行路基路段的拓宽,具体处理时旧路路基边坡进行刷坡处理,旧路路基边坡进行台阶开挖,高度约为60 cm,坡度则按照实际土质进行选择,台阶开挖过程中要按照路基填筑高度逐层进行,避免一次性完成台阶作业。

(2)填筑压实,结合位置进行填筑压实,把旧路硬路肩开挖,至路基顶面1 m 标高处,和新路基一起进行填筑。

(3)铺设土工格栅。为了确保土体填筑能够具有一定的抗拉强度,在路基填筑到顶面时,新老路基衔接处要进行土工格栅的铺设,之后进行强夯整平处理。

(4)降低路堤高度。老路基对新路基产生了一个附加沉降量,其大小和拼接宽度、高度以及受力大小有很大的关系。

4.2.2 搭接处台阶尺寸

裂缝容易出现的位置,是在公路老路基的两侧拓宽的衔接处,为了避免此处发生裂缝,同时增强其拼接强度,因此进行台阶的设置,首先要解决搭接台阶尺寸问题,利用现场实践以及数据模型分析,得出一个合适的尺寸,台阶的高宽比要符合施工标准,如果设置的尺寸太小,没有预期效果,如果太大则增加了工作量。

4.3 加强现场管理和监测

软土地基进行处理,以及新老路基的搭接工作,在现阶段而言,还没有成立一套成熟的施工处理体系,许多施工技术建立在施工经验的基础上,无法进行有效计算和设计,因此必须加强施工现场的管理工作和检测工作,这是非常有必要的。

5 结 语

综上所述,新老路基拼接施工处理是一项复杂和系统的工作,针对的是新老路基搭接施工中发生不协调变形以及如何有效控制的问题,结合工程实践,对有关公路新老路基的搭接施工技术进行分析和探讨,以期对于我国公路建设施工质量的提高,起到一定的理论指导意义。

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