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            高速公路加寬工程路基拼寬病害成因及處治方式
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            高速公路加寬工程路基拼寬病害成因及處治方式
            2022年09月29日    閱讀量:29262    新聞來源:瀝青網 sinoasphalt.com  |  投稿

            高速公路加寬工程路基拼寬病害成因及處治方式 瀝青網,sinoasphalt.com

            伊力扎提·伊力哈木

            新疆交建公路規劃勘察設計有限公司

            摘 要:為提高高速公路加寬工程路基拼寬設計與施工質量,對拼寬路基典型病害、病害成因及處理方法進行歸納總結。當前拼寬路基的典型病害包括拼寬裂縫和新路基失穩兩大類,這些病害形成的原因主要是既有路基因素、加寬路基因素以及新舊結合帶因素,設計與施工中應重點考慮三者之間的關系,保證三者之間的密切統一。針對拼寬路基病害形成的原因,提出了加寬路基的預處治方式,包括加強不良路基處治、嚴控填料質量與壓實度、加強路基防滑措施與強化結合處處理等瀝青網sinoasphalt.com。

            關鍵詞:高速公路;路基拼寬;典型病害;病害成因;預處治方式;

            0 引言

            高速公路加寬工程路基拼寬病害成因及處治方式 瀝青網,sinoasphalt.com

            隨著高速公路通行能力的需求不斷擴增,我國早期建設的高速公路通行服務能力難以滿足實際需求[1]。我國自廣佛高速公路開啟改擴建進程,逐步積累了一定的設計、施工經驗。但是改擴建工程比較繁瑣,現場變化大,因此改擴建設計前應對既有高速公路的基本情況進行充分了解,為改擴建項目提供工程實效數據[2,3]。當前,已完成改擴建且運營中的高速公路路基出現了一些典型病害,主要包括新加寬路基失穩、縱向拼寬裂縫,存在此類病害的部分路段對高速公路的正常運營造成了困擾[4,5,6]。為了盡可能地避免質量通病的出現或盡量降低通病出現的概率,應重點對典型病害出現的原因、破壞機理以及施工中前期處治方法進行總結分析,對于提高高速公路改擴建質量、保障高速公路通行安全、節約運營成本具有重要意義。

            1 高速公路加寬工程路基拼寬特點

            加寬工程路基拼寬部分的主要特點是新舊路基部分沉降差存在極大的差異,包括縱向搭接以及與構造物的橫向搭接[7]。拼寬路基的這一特點也是工程設計和施工過程中最難以進行質量監督的部分,是工程設計、施工中的難點與重點問題。

            2 高速公路加寬工程路基拼寬典型病害

            2.1 拼寬裂縫

            拼寬裂縫主要包括縱向搭接以及與構造物的橫向搭接,是改擴建工程中最普遍的病害,以開裂的形式表現在路面結構層。對于縱向裂縫主要是由于新舊路基的不均勻沉降造成搭接處的應力集中,加之土體的橫向位移,逐漸開裂反映到路面上,產生錯臺。對于橫向開裂主要發生在新路基與新拼寬橋臺等構造物的搭接處,主要是由于剛性與柔性結合面的應力突變不一致、下沉速率不一致造成的。

            2.2 新路基失穩

            新路基失穩病害主要發生在軟土、陡坡和高填方路段。主要表現形式有兩種,一種是新舊路基拼接處的錯位,一種是拼寬部分整體性的坍塌。對于第一種易造成路面水的浸入[8],加速土體強度的下降,是整體坍塌的潛在因素。第二種坍塌會對舊路基產生一定的沖擊力,造成路基的整體穩定性不足,是整體路基垮塌的潛在因素。同時,原路基下的地質水文、沉降與固結狀態也是影響路基失穩的主要因素之一。

            3 病害形成的原因

            高速公路加寬工程路基病害的發生主要集中在三個位置,即既有路基部分、加寬路基部分以及新舊結合帶。三個位置的建設條件、設計方法和施工條件與特點不盡相同,但使用過程中確息息相關,密切相連。

            3.1 既有路基因素

            (1)在路基拼寬設計時,重要的參考指標是既有道路的彎沉值,因此要保證拼寬后道路路基的整體穩定性,原有路基的結構強度是重要的先期因素。

            (2)既有路基的既有病害是影響路基穩定性的重要因素,如沉陷、脫空等病害必須在路基拼寬前進行處治。

            (3)既有路基本身處于不良地質路段也未經處治,雖未發生滑塌、沉陷等病害,但存在發生路基失穩的可能性,對于這一類路基應查明地質資料,論證是否需要進行前期處治,避免后期失穩情況發生。

            高速公路加寬工程路基拼寬病害成因及處治方式 瀝青網,sinoasphalt.com

            3.2 加寬路基因素

            (1)加寬路基的設計強度與既有路基在同一層位的強度不一致,是發生路基不均勻沉降的最根本原因。然而,同一層位不同建設時間的路基強度難以達成一致,在無法達到一致的情況下,應盡可能實現強度的差異率降低。因此,在設計中應逐層設計,按不同層位制定彎沉值、新舊路基設計標準相互復核,盡量做到同一層位、新舊路基的協調統一。

            (2)填料的選擇和壓實設備的使用是路基壓實度的重要影響因素。在設計要求和施工中,應嚴格控制填料的選擇,在填料質量難以保證的情況下,應通過物理或化學方法對土體質量進行改善。壓實設備的選擇與壓實方法的確定對壓實度有重要影響,但由于氣候條件、填料特性等不同,對壓實設備和壓實方法的要求不盡相同,因此在施工中,應根據實際情況,經過論證選擇適當的壓實設備和壓實方法,不可一概而論。

            3.3 新舊結合帶因素

            (1)根據我國的拼寬實例效果來看,拼寬位置多為緊急停車帶位置,具體位置要求不盡相同。但無論位于緊急停車帶何處,緊急停車帶的強度都尤為重要,這對于路基路面的質量影響較大。同時,具體開挖位置的選擇也是拼寬路基是否會發生滑塌、傾斜的重要指標,這一因素的確定主要根據地質條件、拼寬寬度以及高度、填料質量等指標進行強度結構驗算確定。

            (2)開挖位置選擇后,在施工中,搭接起始位置是工程項目的最薄弱點、病害聚集點,同時壓路機也難以實現最大限度的壓實,當發生病害時該位置也是破損的最薄弱點。因此在施工中,應嚴格要求,加強該位置的壓實,必要時輔以小型機具、人工反復的方式。

            4 加寬路基病害預處治方式

            減少發生路基不均勻沉降、加強防側滑措施等是降低路基產生開裂、路基失穩等病害發生的重要舉措。設計應加強科學論證,施工中提高過程管控。

            (1)加強不良路基處治

            不良路基發生沉降是路基沉降病害中最為常見的,特別是軟土路段。擴建過程中,必須對新拼寬路段的軟土路基進行處治,包括雜物等不可就地掩埋,同時應通過換填、壓樁等方式對軟土路基段進行前期沉降。

            (2)嚴控填料質量與壓實度

            填料的好壞直接決定路基填筑質量,選擇泡沫輕質土、粉煤灰等材料填筑路基高、承載力差的路段,對于一般路段選擇結合料改良土體、碎石土等材料。

            除材料選擇外,壓實設備和壓實方法的選擇也是影響壓實度的一個重要因素。壓實設備和壓實方法的選擇應根據氣候特點、填料特性等合理選擇。對于開挖面等薄弱點,應加強壓實質量控制,同時盡量減少短路基的設置,避免無法壓實情況的出現。

            (3)加強路基防滑措施

            對于特殊路段,既有路基發生沉降、側滑等病害,但由于位置特殊、工程造價等原因無法全部拆除重建,拼寬后新建部分的地基容許承載力與實際不符,直接造成路基發生沉降、側滑等病害的發生。為了避免這一類病害的發生,設計中應加強側立面的約束設置,如設置擋土墻等設施。

            (4)強化結合處處理

            新舊路基搭接處是工程項目的薄弱點,除了對開挖臺階加強質量控制外,還應對結合面的自然開裂進行處治。當前,最普遍、有效的方式是采用土工合成材料鋪筑在新舊路基搭接位置,可以減少新舊路基不均勻沉降和側向位移造成拼接位置開裂。

            5 結論

            (1)結合高速公路加寬工程路基拼寬的特點,對拼寬裂縫、新路基失穩等典型病害進行總結,分析了這兩類病害產生的原因。

            (2)總結了高速公路拼寬路基病害形成的原因,主要包括三個方面,即既有路基因素、加寬路基因素以及新舊結合帶因素。盡管三個部位在建設條件、設計方法和施工條件與特點上不盡相同,但使用過程中息息相關、密切相連。

            (3)針對拼寬路基病害形成的原因,提出了加寬路基的預處治方式,包括加強不良路基處治、嚴控填料質量與壓實度、加強路基防滑措施與強化結合處處理等。

            參考文獻

            [1] 況慶慶,王清林.改擴建新舊路基拼寬差異性沉降控制技術[J].公路,2021(1):358-361.

            [2] 金辰,李力.雙側拼寬公路變形特性及其改善措施研究[J].交通世界,2020(34):60-61.

            [3] 路煒.高速公路擴建工程差異沉降控制技術[J].交通世界,2020(25):76-77.

            [4] 姜在田,方磊.高速公路軟土地基拼寬方案及沉降分析研究[J].交通科技,2020(1):58-62.

            [5] 羅良繁.軟土路基填筑及地基處理設計研究[D].西安:長安大學,2019.

            [6] 周文卿.高速公路改擴建工程地基處理關鍵技術[J].交通世界,2018(Z2):86-87.

            [7] 嵇小海,陸崟棟,崔牧.拼寬道路與新建道路在工程施工中的差異及注意事項探討[J].公路交通科技(應用技術版),2015(5):104-106.

            [8] 吳健,吳智勇,江興旺,等.公路改擴建設計思路—路基、路面及排水[J].中外公路,2014(2):22-26.


            標簽:今日頭條,綜合論文,技術中心,瀝青混凝土
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