国道改扩建工程路基加宽及翻浆处理控制要点
2021-07-15杨勇
杨 勇
(贵州省石阡公路管理段,贵州 铜仁 555100)
1 工程概况
某国道迄桩号为K1197+360.0~K1233+600.0,总长约36.24 km,路基设计宽度为13 m,路面设计宽度为12 m。根据我国文明样板路建设基本要求,该段权限均按照新标准进行设计和施工,将设计时速确定为40 km/h,在对旧路面进行补强的基础上,进行适当加宽,制定专门的加宽方案。
2 路基加宽
2.1 加宽设计
(1)在填方超过6 m的段落和单侧沿溪段落,均进行单侧加宽。
(2)在双侧挖方路堑段落,也进行单侧加宽。
(3)在一侧为填方而另一侧为挖方的段落,若填方高度超过6 m,则加宽需在挖方侧进行;若填方高度在6 m以下,则加宽方法要通过经济技术对比确定。
(4)在曲线段对路基进行加宽时,要在最大限度利用旧路的基础上,在曲线的外侧进行单侧加宽。
(5)在填方超过18 m的填方段,可通过对设计标高的适当降低,对原路进行下挖来争取宽度,使路基宽度始终保持在13 m的水平。若在单侧或在双侧进行加宽,由于加宽值相对较小,而且路基的高度较大,会使加宽处路基不稳定,产生滑坡与开裂,同时也会提高施工难度。对此,在这种情况下可通过对路基的下挖来争取宽度。
(6)在村屯段应进行双侧加宽。
2.2 加宽施工
(1)在施工开始前,对加宽处路表范围内存在的腐蚀土及杂草进行清理,做好填前碾压,确保压实度不低于90%。
(2)填筑和碾压都应分层进行,做好压实度的控制。为保证压实质量标准,不同深度层次对应的压实度都要比相应的规范标准高。
(3)为避免路基新旧结合处产生太大的工后沉降,需要将原路基边坡开挖成台阶,其宽度应达到1 m以上,并在台阶的底部设置3%的横坡,将台阶开挖到与地面完全齐平即可。
(4)为了使加宽处路基压实度达到要求,对超宽的部分应一并压实,最后通过削坡达到设计要求的宽度。
(5)对于分布有鱼塘和水坑的段落,应采用抛石挤淤的方法先行处理,在抛填到水面以上50 cm的位置后,开始填前碾压。具体的抛石范围应达到坡脚以外2 m。对于天然水坑,在施工开始前可使用天然片石实施抛石挤淤,并安排专人实时监控,这样可以达到良好效果。
(6)在路基加宽处成型以后,对原路行车道进行临时封闭,使所有车辆都在加宽处行驶,以此对加宽处路基进行有效碾压,起到减小工后沉降的作用。
3 翻浆处理
经过多年的运行,很多路段的路面已经超过设计年限,出现了很多病害,如坑槽、车辙、裂缝和翻浆等,尤其是翻浆病害,已经十分严重。调查结果表明,全线范围内的翻浆病害总面积已经达到4万m2以上。对此,彻底解决翻浆病害应成为决定工程质量的关键。
3.1 弯沉测试
在翻浆病害处理前,应先做好完成测试,若只根据路表的信息进行翻浆病害处理,可能只是治标不治本。为确定翻浆部位路基实际情况,必须做好完成测试,以此保证翻浆处理的针对性和有效性。本次弯沉测试主要采用标准轴载进行,每公里布置50个测点。完成现场测试后,根据相关设计规范,对单位长度弯沉值进行计算,计算结果如表1所示。
表1 弯沉计算结果
3.2 翻浆处理设计
测试段路面基层采用二灰碎石和无砂砾垫层,其中,二灰碎石层的厚度为15 cm。通过对表1结果的分析可以得出,基层目前破坏较为严重,已经失去了承重的能力。根据弯沉测试结果与翻浆病害产生原因,在翻浆处理设计过程中提出下列几项措施。
(1)对于路堑挖方段容易产生翻浆病害的情况,在设计过程中制定以下措施:先进行超挖,然后换填天然砂砾,再铺设砂砾垫层,其中,超挖换填的深度为60 cm,垫层的厚度为30 cm。与此同时,为降低区域地下水位,在路堑段还进行盲沟的增设。
(2)在季节性冻土区中,土体的冻结深度可以达到1.5 m,为使防冻厚度切实达到要求,避免毛细水不断上升引起翻浆,设计采用砂砾进行垫层的设置,垫层厚度按照30 cm控制。
(3)对于翻浆段原路基填土采用粉土或者是粉质亚粘土的段落,设计采用天然砂砾进行换填,换填深度为60 cm,这样能使填料具有一定透水性。
(4)对整条线路的排水系统进行优化,使路基始终处在干燥的状态,避免翻浆病害的产生。对土路肩要进行必要的硬化处理,避免由于土路肩范围内存在大量的杂草对路面的正常排水造成影响。对此,可在土路肩处设置4%的横坡,并在村屯内采用预制板设置排水边沟,以此增强排水能力。
3.3 翻浆处理控制
在施工过程中,应切实加强质量控制,保证所有环节都处在受控状态之下,能够有序的进行,以达到预期的处理效果。
(1)加强填料质量控制,比如,对于天然砂砾,其含泥量(即粒径在0.075 mm以内的颗粒含量)不能超过3%,同时,有机质的含量不能超过1%。
(2)加强压实度控制,适当提高压实技术标准,使所有深度的压实度都不低于相应的规范标准。在采用天然砂砾进行换填的过程中,无论是填筑还是压实都应分层进行,将每层的厚度控制在20 cm以内。
4 结 语
综上所述,伴随公路建设事业进一步发展,道路的提级改造项目将会不断增多,对其路基加宽和翻浆等病害的处理进行的研究,起到了十分重要的作用。以上路基加宽和翻浆病害处理设计和施工可以为类似工程提供参考借鉴。