现公路路基加宽病害特征及技术对策研究

2024-04-08

现公路路基加宽病害特征及技术对策研究(共7篇)

篇1:现公路路基加宽病害特征及技术对策研究

现公路路基加宽病害特征及技术对策研究

随着市场经济的.发展,原有省道干线公路的等级满足不了现有交通发展的要求,各省道干线公路的改遣(路面加宽、线型调整、路面结构改造等)已成为公路部门的一项刻不容缓的任务和重要的工作内容.

作 者:陈振华 作者单位:郴州市公路工程机械化施工处《郴州市公路管理局》,湖南,郴州,423000刊 名:科技信息英文刊名:SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年,卷(期):“”(7)分类号:U4关键词:路基加宽病害特征 技术对策及措施

篇2:现公路路基加宽病害特征及技术对策研究

1.新加宽路基失稳

新加宽路基失稳,主要表现为加宽路基沿新老路基结合面发生滑移,严重时甚至发生整体坍塌。这种病害容易发生在山区陡坡地形、软弱地基、高填方路堤等加宽路段。当加宽路基沿结合面滑移量较小时,新老路基结合面会产生错台,导致新老路基结合部位的路面开裂,雨水由裂缝渗入,结合面强度急剧降低,给路基稳定性留下更大的隐患;当路基滑移量较大、甚至整体坍塌时,会造成加宽路面整体破坏,甚至使既有路基相继出现失稳,致使既有路面也发生结构损坏和使用功能的下降。

2.路面损坏

高等级公路改扩建沥青路面损坏,主要表现为出现面层破碎、结合料松散、道路横坡改变等症状,严重时会产生沿结合面走向的纵向裂缝。路面损坏是高等级公路改扩建工程中最常见的病害形式之一。路基的变形不协调会通过路面结构层反映出来,所以大多数路面病害都是路基病害的反映。

水泥混凝土路面损坏主要表现为出现唧泥和脱空现象,进一步发展会引起结合面附近出现纵缝、裂缝处板块断裂以及裂缝的扩展。由于结合部位两侧的新老路基沉降速率不一致,沉降量不同,导致结合部位存在应力突变、集中现象,弯拉应力大而结合界面强度较低会在该处开裂错台;另外,新加宽路基边坡坡角在填土自重作用下逐渐发生侧向位移,进一步带动其上的填土产生沉降和侧向位移,使整个加宽部分的填土沿结合部位产生横向和竖向移动。这两方面因素的作用会在交界处形成纵向裂缝。

新老路基结合部位施工工艺较复杂,施工难度较大,往往在此产生人为的质量因素,如密实度达不到设计标准等,也是产生裂缝的原因之一,

同时,在软土地区进行路基加宽改建,其中原路基底部地基土的沉降固结状态、加宽路基的水文物理力学性能、加宽路基新增的作用力对沉降变形的影响等为导致路面开裂的主要因素。

根据高等级公路改扩建工程一般断面布置形式(图3-2)以及地基新增荷载分布情况,采用地基弹性理论方法以及考虑应力历史影响的沉降计算方法进行定性分析研究,可知原公路因增设补强层和铺筑新面层,增加了下部(1区)土基的压力P1,加宽部分(Ⅱ区、Ⅲ区、Ⅳ区)地基相应外加的压力分别为P1、P2、P3。这些荷载使地基沿路基横断面方向发生不均匀沉降,其中S2、S3、S4大于S1。

当路基压力大于地基极限承载力时会在路基坡脚附近(图中V区,可能在坡脚内,也可能在坡脚外)发生沉降(S4),同时还会引起V区外的VI区地基隆起,这时路堤将因沉降变形过大使高等级公路发生严重的损坏。

由于地质条件差,导致新老路基底部地基因荷载的增加产生沉降(S1、S2、S3、S4)。但原路基下的地基,因在改造时固结沉降基本完成并且所增加的荷载远小于新加宽部分,其沉降量大大小于新加宽部分地基的沉降(S2、S3);新路基本身所用的填筑材料、压实度等因素,会造成新路堤本身出现沉降;因施工工期短,地基及新路基的固结下沉未到位,工后沉降大;工后新老路基出现差异沉降,路基失去稳定,表现为路堤内的破裂面(顶部破裂面)在老路堤范围向外的土体下沉侧移,将路面拉裂造成纵向开裂。

3.路面整体性能下降

篇3:高速公路路基加宽技术及质量控制

1 关于加宽活动中常见的一些不利现象

其设计和建设活动非常的繁琐, 而且会占用很多的区域, 成本非常多。因为改建之后的道路的材料自身的重量不是很高, 此时路表面会被车辆的通行等力的影响而被整个的压实性。此时一些新建的材料要经由此过程才能够被合理的压实, 由于其不一致的变形现象的存在, 所以会体现在具体的项目品质之中。而该项加宽活动的关键应对的事项就是怎样应对填方区域的各种路基间的连接不合理的现象等, 确保其能够变成一个综合体, 以此来降低存在的缝隙现象。

导致上述病害的关键要素有如下的一些:

(1) 连接区域使用的材料的品质不一样, 它们的强度也有差别, 使得结合区域的下沉现象存在差异, 导致路基不具有稳定性, 而且出现缝隙现象。

(2) 其连接的区域建设非常的困难, 因为人为要素导致的品质不良现象, 比如填充材料的尺寸太大, 不具有合理的强度, 没有做好压实活动, 其密度不合乎规定等等, 都会导致不一样的下沉现象, 进而使得缝隙现象发生。

(3) 连接区域的软基未认真的应对, 杂土没有得到有效的处理, 不具有透水性特征等等。使得运作时期在外在的力的干扰下, 在其弱势区域出现缝隙现象。

(4) 在开挖的时候, 没有对那些已经挖过的边坡地区认真的放置反压物质, 导致挖掘的区域长久的存在于外在的氛围之中, 会受到雨水的侵蚀, 导致路基出现塌方现象。

2 使用频率技术方法

在加宽的时候, 使用最多的技术方法有以下的一些:

(1) 当清理表层之后, 对之前的路面进行合理的碾压处理, 规定压实性要合乎建设的规定。

(2) 使用优秀的物质进行填充活动, 按照层次来填筑, 提升压实的稳定性特点。

(3) 对于连接的区域, 在做好对表层的清理活动之后, 要设置格栅, 提升其连接特征。

(4) 在中分区域布置隔水区域, 避免雨等进入到其中形成问题。

(5) 路基的软基处理, 通常采用排水固结法和复合地基法等。

3 关于其品质管控措施

3.1 认真的选取加宽的措施

要结合道路自身的特征合理的选取加宽的措施。一些路基两侧边沟较深路段采用单边加宽, 避免原两边加宽需改移沟渠、增加较多填方的方案, 提高工程的安全性和可操作性。假如其沿途有很多的村落的话, 此时的道路出现了街道形式, 而且线性的设计会受到非常大的影响, 会导致非常多的拆迁现象发生, 对于各个区域要使用不一样的设计措施, 在保证其使用性特点一样的背景中, 要认真的掌控好建设面积, 而且也要合乎城镇建设的规定。针对那些含水量比较多的去, 要使用换填之类的方法来应对, 以此来保证项目的品质合乎规定。

3.2 合理的选择填充物质

为了降低存在的下沉差异, 对于加宽填土的区域要确保和之前的能够成为一个总体, 这样可以保证稳定性高。为了实现这个意义, 一般是用原有的路使用的材料。假如没法达到这个要求的话, 就规定其路基用那些有着较高的强度以及透水特征的物质。在使用之前, 要对其开展测试活动, 当达标之后才可以使用。要求碎、砾石土中的碎、砾石含量应在30%~50%, 碎、砾石的粒径应为0.5~10cm, 最大尺寸不大于15cm, 含水量为10%~15%。路堤填筑前, 填料应每5000cm3取样或土质变化时取样, 并按《公路土工试验规程》 (JTGE40-2007) 规定的方法进行颗粒分析。

3.3 认真进行排水建设活动

在新建路段, 可适当增大路拱横坡, 以克服排水不良问题。沿线地表水纵横分布, 要全面弄清原排灌系统的情况。公路两侧纵向排水, 要注意原有公路的排水系统在路幅加宽外移后的纵坡顺畅, 过水断面满足要求, 上下游接顺, 流入周围的排灌系统。在居民区地段还应适当考虑当地的生活水排放。增设施工用水及路面渗水的排灌措施, 在中央分隔带增设纵向排水沟。另外在沿线路基加宽部分设计的挡墙中设计排水孔。

3.4 施工控制

施工中应严格分层填筑、分层压实。分层填筑时, 每层松铺厚度除路床控制在30cm, 其它厚度控制在50cm以内。要注意新旧路基结合部位的含水量, 含水量过大时, 要经过晾晒处理。

每填筑一层用重型压路机碾压, 在新旧路基结合部位, 每填筑2层用冲击式压路机进行充分压实, 在冲击碾压不到的部位用强夯处理。压实机械选择重型振动压路机, 压实路线应从路基两侧向中心靠拢, 轮迹重叠不少于50cm, 以路表面不再有下沉轮迹时判定为密实状态。

另外, 在施工过程中, 为防止超填返工和封闭交通后便于老路面的切割, 应对填筑高度进行预留, 并对新填路基进行特别控制, 使填方路堤两侧各超宽30cm, 进一步压实, 最后再削坡处理, 达到设计宽度。土工格栅在旧路改造加宽中已得到广泛应用, 技术相对成熟。施工过程中应重视土工格栅的施工, 否则新旧路基沉降量差异大, 仍然导致路基失稳。

4 结束语

高速公路工程路基加宽改造技术难度大, 工艺比较复杂, 造价也较高。除以上考虑的因素外, 对施工过程中的安全保障技术和安全管理措施提出了非常高的要求。为此我们要加强施工管理, 强化质量意识, 提高公路加宽的质量。

摘要:文章深入的分析了高速路的路基拓宽项目的特征以及平时使用频率较高的应对措施, 分析了品质管控的一些具体方法。

关键词:高速公路,改扩建加宽,质量控制

参考文献

[1]祖学东.高速公路改建路基加宽施工技术[J].铁路工程造价管理, 2005, 25 (3) :51-56.[1]祖学东.高速公路改建路基加宽施工技术[J].铁路工程造价管理, 2005, 25 (3) :51-56.

篇4:现公路路基加宽病害特征及技术对策研究

【摘 要】没有稳定的路基,就没有稳固的路面。在路基工程建设中常出现病害,其主要特征表现在路面纵、横向裂缝,裂缝处呈现错台,严重时裂缝变宽,并向下延伸,边坡滑塌,路基整体下沉或局部沉陷,填方路堤完工后沉降较大,本文结合本人的施工经验,对公路几种常见的病害,发生的原因及防治对策和处治办法进行了分析。

【关键词】路基,病害,原因,方案

【中图分类号】U412 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158(2013)03-0266-01

一、路基常见病害的成因

由于公路路基为一带状构造物,具有距离大,与大自然接触面广的特点,公路沿线的地形、地质、水文等千差万别,针对不同的地形、地质、水文等,路基设计必须考虑当地的地形、地质、水文情况,采取尽可能有效工程技术措施,以保证路基的稳定性。

1.1地形:地形不仅影响到路线的平面线路的选定、纵断面设计,同时也影响到路基设计。平原区、丘陵区、山岭重丘区;由于各自地势,水浸情况各异。平原区(巴州焉耆盆地)其地下水位较高,必须要保持一定的路基填土高度,来保持路床的水温状况。

1.2地质:沿线的地质条件(软土、盐渍土、过细粉性土、淤泥等)对路基的稳定产生一定影响。

1.3水文:路基经过地的净水量、蒸发量、地表迳流、层间水、等对路基的稳定性如果处理不当,就会导致路基的各种病害。

二、设计方面原因

由于受条件限制,地质勘查线位分布不均匀或较少,提供的地质资料不全(或不能反应地质状态),导致设计存在缺陷,如路基排水设计不完善等填土路段,设计采取的软基处理方法不当,设计处理深度不够,达不到预期的处理效果,出现各种路基病害。如软土地基处理不设渐变段造成处理路段与非处理段的交界处形成沉降突变;软土路段等填土路基,安全稳定系数不能满足规范要求,造成填筑过程及营运过程中产生较大的地面侧向变形。

三、施工技术方面原因

(1)软基处理未达到设计深度,施工时软土地基路段填料速度过快等。

(2)填料不合适,如填筑过湿土、盐渍土,易溶盐超标的砾石土,腐殖土等使用性能差的填料,又无采取相应的处理措施。

(3)路基填料压实度达不到要求,标准击实试验确定的最大干密度无采用峰值,无形中降低了压实标准,填料含水量控制不严,含水量超过允许误差±2%的范围,分层填土碾压时压实层厚度偏厚,超过30cm,压实质量差,机械碾压时间过早或过晚等。

(4)混填不同土类的料,施工中由于取土坑沿深度方向的石土质变化未列明。特别紫泥泉的料场尤为明显,虽然都是设计单位指定的设计料场,但在深度方向上料的质量有明显的差别,一般在原地表以下0~3m之间,夹层易溶盐含量高,而且夹层厚度大。造成不同土类的填料混填,形成压缩性,抗水性的差引起路基不均匀沉降。

(5)路基施工排水不畅,往往遇雨水浸泡后,后续施工时施工单位又不及时进行复压,这是比较常见的问题,路基施工交验后,一般监理和施工单位不注意这项工作。

四、路基病害处理方案

合理设计、精心施工,提高工程质量,这是防止路基病害的一般方法。对经过特殊地形、地貌、水文地质的路线,必须应进行详细调查,提供详细的资料,并采取有效的处理办法,使路基保持良好的整体稳定性。

4.1软土地基处理。

软土是指饱和的软弱粘土或淤泥为主的土层,有时也夹有少量淤泥等,其天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低。在软土地基上修筑公路时,若对软基处理不当,往往会导致路基失稳、路面开裂,并导致公路不能正常使用。因此,必须对软土地基进行有效的处理。

对软土地基加固措施分几种介绍:

(1)抛石挤淤法:焉耆地区地下水位特别高,桥涵挖基和改线段普遍出现地下水,给施工带来了很大的困难,为了解决这一困难,减少土体中的孔隙,使土体尽快密实,加快施工进度,采取抛石挤淤法。其作法是:挖至基础的处理厚度,一般为30cm,快速抛石、整平,抛石整平稳定后进行砂砾垫层施工,其办法很快解决了公路桥涵的软基处理,提高了整体施工进度。

(2)以砂、砾石等材料置换或拌入法使软弱地基形成复合地基,或在软弱地基的部分土体内掺入水泥,水泥砂浆以及土或石灰等物,形成一种加固体,达到减少压缩量,提高地基承载力。

(3)采取铺砾石+土工格栅预压,这种处理效果是明显的,但投资较大,资金短缺时采用较为困难。软土地基加固施工过程中,工序控制的原则是“四快”,即排水快、清淤快、回填快、碾压快。采用加铺土工织物时,铺设要求做到绷拉无皱折。

4.2路基施工的处理。

路基基底施工时若遇到地表湿软,应及时向设计单位提出变更意见,可考虑换土或掺水泥(石灰)以及铺设土工布等有利于填前压实的措施。换土、掺水泥(石灰)的施工工序为:路基开挖―排水―清淤-换土-掺水泥(石灰)-碾压。

地质条件是影响路基工程质量和产生病害的基本前提,水是造成路基病害的主要原因。因此,地下水位高除需完善排水设施外,还应设隔水层等,其目的是减少土路堤结构的压缩变形。按设计要求先开挖排水沟,再清表,做好填前压实,并在分层时最好做出一定的横坡。施工前应进行补充调查,取土坑沿深度方向的土层分布,土性、含水量情况列表说明,避免混填。

4.2.1控制填料填筑速率与时间。

基底处理完后,应及时进行路堤填筑以及争取预压时间,对排水处理地基完成后,即可填筑。软土路段施工速度应放慢,其填筑速度应控制好,并应开放交通,对填筑路堤,有一个预压和沉降期,对填筑宽度,应按设计施工坡率超宽碾压要求控制,一般按30-50cm超宽控制。

4.2.2控制填料的含水量。

填料的含水量对压实效果影响最大,一般在施工中应控制在最佳含水量±2%之内。施工前应根据标准击实试验取得的数据,按照施工气候和试压结果作出适当调整,减少压缩沉降。

4.2.3控制压实厚度,正确选用碾压机械。

在路基施工过程中针对不同性质的填料及碾压工具选用不同的压实度,采用机械压实时,分层的最大松铺厚度不超过30cm,且摊铺厚度要通过标桩控制,碾压时要严格控制纵、横坡度,并及时检查,不同碾压机械其性能差别较大,适用情况不异;如重型轮胎压路机适用于各类土,轻型钢轮压路机适用于各种填料顶面压实整平,重型钢轮压路机适用于细粒土、砂类土和砾石土等,双驱重型轮胎压路机最适用于风积沙等,施工时应正确选用。

以上是本人在公路路基施工中遇到的的几种常见病害,分析了成因,并提出施工中应注意的问题和处理方法。在今后的路基病害的处理方法还需要进一步探讨和改进,只有在设计和施工过程中对路基的病害有充分的了解,合理设计、精心施工,才可能减少路基病害的发生,才能保证公路工程施工质量。

参考文献:

[1]公路路基施工技术规范

篇5:现公路路基加宽病害特征及技术对策研究

【摘要】路基病害类型多样,机理复杂,本文通过总结六寨至河池高速公路施工中路基病害的处治经验,对路基病害进行了分类,并具体分析了不同路基病害的特征、破坏机理及原因,针对不同的路基病害形式提出了处治方案及建议。

【关键词】路基病害;软基;斜坡软土;高填方;路基岩溶お

Six village to Hechi expressway roadbed disease characteristics and technology of treatment

Deng Sheng—qiang,Xie Dong

(Guangxi Communications Planning Surveying and Designing InstituteNanningGuangxi530011)

【Abstract】Roadbed disease types, complex mechanism, this paper summarizes six village to Hechi expressway construction road foundation disease treatment experience, on subgrade diseases were classified, and analyzes the different subgrade disease characteristics, failure mechanism and the reason, in view of the different diseases of subgrade treatment scheme and suggestion form put forward.

【Key words】Subgrade diseases;Soft foundation;Slope soft soil;High fill;Subgrade in Karstお

1. 概述

六寨至河池高速公路(以下简称六河路)是国家规划的“四纵四横”八条西部开发省际公路通道之一的阿荣旗至北海公路的组成路段,也是《国家高速公路网规划》中第8纵兰州至海口高速公路的重要路段。路线处于云贵高原向广西丘陵的过渡地带,地貌多样,地形复杂,山岭绵亘,工程地质十分复杂,路基修筑时也遇到了各种难题,本文在总结工程经验的基础上,着重对路基病害的类型、机理及处治方法进行分析探讨。

2. 路基病害类型及特点

2.1软基。

软基是指清表后地基天然承载达不到设计值,或者天然含水量大于液限的细粒土等不良土路段。六河路软基主要是一些积水的低洼地段或地下水位较高的地方,如沟、塘、水田及洼地等,厚度1~4m不等,一般2~2.5m,局部超过4m,其下一般为灰岩基岩或硬塑状粘土。对于其下为灰岩的路段,由于岩土透水性差异,在靠近岩土界面上部20~30cm厚土层通常呈软~流塑状,旱季时这种路段覆盖层呈“上硬下软”,在这种路段进行软基调查时须特别注意。

2.2半填半挖。

六河路路线长,穿越的地形复杂,半填半挖的地段较多。按照填挖交界延伸的方向分为纵向填挖交界和横向填挖交界。当填挖方向与公路纵向一致时,即称为纵向填挖交界问题 [1]。

2.3斜坡软土。

(1)斜坡软土为坡麓相斜坡软土的简称,是指在气候湿润多雨,降雨量丰富, 沉积岩建造的煤系地层(如炭质页岩、泥质页岩、泥岩、砂质泥岩、泥灰岩等软质岩地层)地区, 位于山麓斜坡、斜坡台地、山前平原、山间洼地或盆地周边坡麓地带的软塑状粘土 [2]。

(2)六河路斜坡软土分布区地层岩性为泥盆系中统郁江阶(D2y)、东岗岭阶(D2d)泥岩、页岩夹炭质泥岩、砂岩,上统同车江组(D3t)灰黑色页岩、泥岩夹硅质岩、粉砂岩及炭质泥岩,以及石炭系下统岩关阶(C1y)砂岩、页岩夹灰岩及泥质灰岩 [3]。其典型特征为上部为软塑状粘土,含水量大,一般为水田或者玉米地,下部为中~强风化碳质岩。这种斜坡软土对工程的危害极大, 上部土体被扰动或者加载,很容易导致整个土体产生滑动。路基经过这种斜坡软土时常发生基底滑移、路堤沉陷,路堑边坡滑坡与坍塌,桥涵地基承载力不足、基坑边坡溜坍等严重地质灾害或工程病害问题。由斜坡软土产生的破坏一般滑面深度不大,但其影响范围往往很大,距路线上百米的地方都能有影响,整治难度较大。

2.4高填方。

(1)有关高填方路基的高度标准目前尚无统一的定量指标。《公路路基设计规范》(JTG D30—2004) 定义高边坡路堤为边坡高度超过20m的路堤。 原《公路路基施工技术规范》(JTJ 033—95)的定义为:水稻田及常年积水地带,用细粒土填筑的路堤,高度在 6m 以上,其他地带填土或填石路堤高度在 20m 以上称之为高路堤 [4]。

(2)六河路高路堤病害主要集中发生在碳质岩出露地区,主要表现为三种类型的病害:(1)高路堤段下卧软弱夹层在加载后的不均匀沉降及滑移;(2)高路堤填土沿路基原状土出现侧向滑移,尤其是斜坡凹槽地段特别容易发生;(3)高路堤段一般填土高度较大,填料及施工质量如控制不好,也容易引发填土本身的破坏变形。

2.5路基岩溶。

路基岩溶主要是发生在灰岩地区的路基病害。六河路路基岩溶病害表现为两种形式:(1)是路基发育有岩溶溶洞,路基开挖后溶洞有的被揭露,有的则还保留一定厚度的顶板,溶洞规模大小不一;(2)是路基岩溶溶蚀发育,岩体较破碎,节理裂隙发育,多充填泥或无填充物。

3. 路基病害机理分析及处治技术

六河路全长约108Km,地质条件复杂,主线路基施工总共分成十一个标段,施工条件也是十分复杂。处理出现的各种路基病害时,在处理方案的选择上首先从路基病害的机理出发,综合考虑方案的有效性、可行性及经济性等因素后选取。其中有效性是指根据出现的病害类型,选择安全有效的处理方案;可行性则需考虑所选择的方案在现有的施工条件及工期要求下能否顺利的完成;经济性则是本着节省投资,从经济合理的角度来选择处理方案。

3.1软基病害分析及处治。

软基的病害主要为承载力不够、液塑限高,填土压实时出现“弹簧”现象,使地基很难压实,局部含水量较高的软基地段,在上部填土荷载下会发生固结作用,使路堤沉降量超过设计值。对于软基路段,需要处治后才能进行路堤填筑。六河路全线软基厚度不大,对软基进行处理时,多采用换填法进行处治,且六河路所在的河池地区素有大石山之称,石料十分丰富,所以换填时多采用换填石的处治办法。其中对地下水位较高段采用片石换填,对于石芽发育段用碎石换填。由于换填法施工工艺简单,容易控制质量,并能有效的利用当地建材,六河路软基采用换填法处治对于全线路基质量、施工进度及投资等方面都起到了积极的作用。

3.2半填半挖病害分析及处治。

由于纵向填挖交界与横向填挖交界填土所受的约束条件不一样,通常这两者的病害特点也不相同。对于纵向填挖,其病害主要表现为由于不均匀沉降导致沿路面纵向产生裂缝;而对于横向填挖,由于路基不均匀的差异沉降常常导致沿路面横向产生裂缝及错台。填挖交界路基病害问题的主要原因是填方区的土与挖方区的土的性状有差异,导致路基不均匀的差异变形和路基的不均匀沉降,使上覆路面结构出现破坏。半填半挖病害处治时须注意以下几个方面:ィ1)对于挖方部分,须彻底清除不良土。ィ2)挖方部分须按规范要求设置反向台阶。ィ3)对于填方部分,填土前须对地基不良土进行处理。ィ4)填土时,尽量选择与挖方部分岩土性状相近的填料。ィ5)加设土工格栅或其他加筋材料,减小不均匀沉降。

3.3斜坡软土病害分析及处治。

3.3.1六河路斜坡软土的结构特征可称为“二元”结构:即上部为软塑状粘土,下部为强~中风化碳质岩。上部土层含水量大,空隙、裂缝发育,透水性好,物理力学性状差,下部碳质岩透水性差,遇水极易软化,容易在岩土交界面形成软弱滑动面。对于有斜坡软土的地段,其上部土体在自身重力及地下水排泄时的渗透水压力作用下,经常沿滑动面缓慢蠕动,如有外部荷载干扰,更容易发生“连锁式”滑动破坏。

3.3.2鉴于斜坡软土危害大、处治难,六河路在设计选线时以“避”为主,对于躲不过的地段,施工时针对斜坡软土的特点,主要采取以下方法处治:ィ1)对于填方地段,先对路基范围内斜坡软土进行换填,换填时按照半填半挖地基来处治,地面横向坡度较陡时,在路基斜坡下侧设置抗滑桩或者防滑墩等支挡结构,做好地面排水,保证路基安全。ィ2)对于挖方段,开挖前先在路基斜坡上方侧设置抗滑桩或者防滑墩等支挡结构,如上方斜坡软土范围不大,也可考虑采用清除斜坡软土后对下部碳质岩进行封水的处治办法。

3.4高填方路基病害分析及处治。

六河路高路堤病害究其原因,主要有三种:ィ1)填土前对下卧地层资料掌握不够,或是地基处理不到位,路基填土后随着外部荷载的增加,下卧的软弱夹层因固结而不均匀沉降,导致上部路堤出现病害。对于这种原因引起的路基病害,就要求勘察设计时在有高填方路段布置适当的勘探工作,查清工程地质。ィ2)路基原状土与上部填土物理性状差异大,尤其是透水性差异较大,填土一般透水性较好,下部碳质岩透水性差且遇水极易软化,地表水下渗后极易在岩土交界面形成软弱层,加之在斜坡地段,极易导致上部填土侧向滑移。对于在斜坡地段的高填方,尤其基岩为碳质岩时,填土前须对覆盖层进行换填,有条件时在基底设置反向台阶,做好地表排水,有必要时还须在斜坡下侧设置抗滑桩或者抗滑墩。ィ3)填料及施工质量控制不到位。针对这种情况,须加强施工管理,充分发挥监理的工作职能,提高各个环节中管理及施工人员的职业素养。

3.5路基岩溶病害分析及处治。

路基发育有岩溶溶洞时,当外部荷载超过岩溶溶洞顶板所能承受的极限荷载时,顶板断裂、岩溶塌陷,从而导致上部填筑的路基土体出现塌陷坑,进而破坏路基及路面结构,这种路基病害具有突发性,危害性通常很大。若溶洞较深但规模小时,可采用盖板形式通过;溶洞较大时,通常采取揭露后回填的办法处治;对有些范围大,揭露困难的溶洞,则可采用布孔灌砂或碎石的方法。对于岩溶溶蚀发育的地段,由于雨水对溶蚀裂隙中的充填物进行洗刷、搬运,使岩溶溶蚀发育段地基出现“镂空”,在外部荷载下地基容易出现不均匀沉降,一般采取翻挖压实或者换填处治。

4. 结束语

路基病害形式多样,危害大,造成路基病害的原因也比较复杂,不仅与工程地质条件关系密切,同时也与设计施工的不当密切相关,为此,对于路基病害的防治工作,要遵循实事求是的原则,在查明场地的工程地质条件的基础上,从设计施工两个角度同时分析可能产生的病害问题,防患于未然,才能促进公路工程的健康发展。

参考文献

[1]勇合新.公路填挖交界路基病害处治的设计方案[J].交通科技,2010年10月.

[2]卿三惠,黄润秋.坡麓相斜坡软土特性及其地质灾害防治研究.地质灾害与环境,2005(2).

[3]苏志强,米德才. 六河路斜坡软土路段路基稳定处治技术.公路交通科技,2009年10期.

篇6:浅谈公路加宽路基压实技术

【关键词】公路加宽;路基压实;工艺技术

公路在经过多年的通车使用,路基的沉降基本完成,路基加宽段由于新旧路基的不均匀沉降,必然产生纵向的裂缝,从而对公路产生破坏。为此,必须加强公路路基加宽设计优化及施工质量的控制,使新填筑的路基加宽段的沉降量降低,以确保公路的工程质量。

1.影响施工压实度的因素

(1)含水量对压实过程的影响体现在土壤含水量大小与压实干密度的关系。如果土的含水量小,水的润滑作用使同样的压实功可以得到较大的干密度;如果单位土体中空气的体积已压缩到最小限度,而水的体积不断增加,由于水的不可压缩,使在同一压实功下土的密度反而逐渐减小。因此,在现场施工中,细粒土以及天然的砂砾土、级配碎石、石灰稳定土和水泥稳定土等多种路基材料,都有在一定的含水量条件下才能压实到最大的干密度。

(2)碾压厚度对压实的影响表现在碾压层过厚,非但下层的压实达不到要求,而且碾压层上层的压实度也要受到不利的影响。同时,碾压的厚度随所用的压路机的类型而变,相同压实条件下,由实测土层不同深度的密实度或压实度得知,密实度随深度呈递减,表层5厘米以内的密实度最高。不同压实工具的有效压实深度有所差异,根据压实工具类型、土质及土基压实的基本要求,路基分层压实的厚度有具体规定数值。

(3)压实次数,路基的施工技术规范都要求碾压时必须“先轻厚重,先慢后快,先边缘后中间”,这是碾压的总原则。这就说明正确的碾压方式既有利于提高压实度,又有利于提高平整度,但是,遇到特殊情况,碾压方式要随之改变。如碾压碎石稳定土时由于土基中含有一 定的碎石,采用高频低辐,紧跟慢压就比较好,碾压过后不但密实而且平整。在有超高路段时,则宜先低后高。

(4)压路机碾压速度对路基土所能达到的密度有明显的影响。碾压速度低时,单位面积材料的碾压时间比速度高时要多,因而作业用在被压材料上的能量也大。实际上,传递到被压材料的与碾压速度成反比。假定使碾压材料达到规定密实度随需的压实能量不变,则碾压速度加倍时,碾压次数相应加倍,并且碾压速度过快容易导致路面不平整。因此,在施工现场应针对具体的碾压层的材料和所用的压路机,通过铺筑实验路段选择合适的碾压速度。另外,对于碾压层厚和难以压实的土时,应采用较小的碾压速度。

(5)压实机械对一定含水量的路基土的压实质量有很大的影响。一般情况下,使用轻型压路机只能得到较小的密实度,使用重型压路机可以得到较大的密实度。但是压实机械对土的施加外力应有所控制,施加外力的一般原则是压路机碾压的单位压力,不应超过土的强度极限。

(6)集料的级配对碾压所能达到的密实度有明显的影响。实践证明,均匀颗粒和砂、单一尺寸的砾石、碎石都难以碾压密实。在级配集料基层或底基层施工中,使所用的集料的级配与室内试验确定标准干容重时所用的集料级配相同是很重要的。在集料发生的离析的情况下,添加所缺的料并进行适当的拌合是必要的。施工中,只有严格控制级配,才能确保达到规定的压实状态。

2.加宽路基压实工艺

2.1路基压实的方法

(1)静力压实。依靠重物自身的重力对填料进行压实,由于受重物尺寸和重量的限制,静力的大小是非常有限的,因而,静力压实只能使被压材料产生较小的变形,且影响深度有限,很难获得较高的密实度。

(2)振动压实。振动压实的原理是自身产生振动波,向填料传递,迫使填料达到共振,因而它比同样自重的静压作用压路机能达到更好的压实效果,压实深度也有所增大。振动压实的机理在于填料颗粒的相对运动,并不是依靠振动产生的压力来压实被压材料,振动压实不仅作用深度较大,而且能获得较大的压实度。

(3)夯击压实。夯击在原理上都是利用势能转化为冲击能来压实填料。由于能量的转换使得夯击对填料的单位冲击能很大,在冲填料中产生很大剪切应力和法向应力,从而能有效地克服填料的内聚力,大大压缩填料。由于夯击压力波比振动波能传至更深的层面,所以,夯击压实能获得最大的压实深度。

(4)冲击压实。冲击压实兼有静压、振动压实和夯击设备的碾压效果,在冲击作用下土体颗粒重新组合,其冲击力相当于因压实自重对土体产生静压力的不20-30倍,对土体施以“碾压+冲击”的综合作用,其运动方式为间歇性冲击动荷载,连续快速地夯击地面。

2.2加宽路基压实的要点

要控制好路基压实质量,首先要充分的认识影响压实的各种因素,然后根据现场实际情况采取各种技术措施,检查控制填土的含水率、分层填筑,分层压实、注意路基结合处的压实和加强现场检测等问题。

3.冲击压实的施工工艺

加宽路基施工要求路基的压实密实、均匀、整体稳定,当施工工期紧,新路基的自然沉降时间不足时,就容易引起路基不均匀沉降。现有的静力碾压及振动压路机的施工在客观上还很难完全满足加宽路基对克服差异变形的要求,目前提高路基压实度的主要方法是采用冲击压路机进行压实施工。

冲击压实的适用范围:地基冲击碾压、土石混填、填石路堤分层冲压、路基补压等。对于加宽扩建路基来说,要控制好新路基的压实质量,充分发挥各种压实机械的工作效率,使施工的路基达到压实的标准的要求,具体要求如下: (1)确定不同种类填土的最大干密度和最佳含水率;(2)检查控制填土的含水率;(3)分层填筑,分层压实;(4)注意新旧路基结合处的压实,旧路加宽新旧路基结合处是压实的死角,因此,在压实的过程中尽量使压路机往边部靠,保证结合带的压实,至于压不到的地方采用人工夯实或强夯处理,保证路基整体的压实度均匀一致;(5)加强现场检查和试验检测。冲击压路机在进行冲击压实的过程中要保证一定的速度进行冲击,否则,速度过慢或者过快都会影响到压实效果。在冲击压实的过程中要严格控制冲击压路机的行驶速度。

冲击压路机压实路基时,防止压实过程中扬灰现象严重影响施工,应在施工前用洒水车洒水,保证施工中不扬尘即可。冲击压实机对深层土体有密实作用,但由于其冲压轮产生集中的冲击力,对表层土体有所松动,且易形成高低参差的表面,应配合使用平地机和普通压路机,进一步提高表层土的压实度。

4.强夯技术的施工工艺

(1)清理并平整施工场地。标出第一遍夯点位置,并测量场地高程。夯击点位置可根据基底平面形状采用等边三角形、等腰三角形或正方形布置。第一遍夯击点间距可取夯锤直径的2.5~3.5倍,第二遍夯击点位于第一遍夯击点之间,以后各遍夯击点间距可适当减小。对处理深度较深或单击夯击能较大的工程,第一遍夯击点间距宜适当增大。

(2)起重机就位,夯锤置于夯点位置,测量夯前锤顶高程。将夯锤起吊到预定高度,开启脱钩装置,待夯锤脱钩自由下落后,放下吊钩,测量锤顶高程,若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时,应及时将坑底整平。

(3)按设计规定的夯击次数及控制标准,完成单个夯点的夯击。完成第一遍全部夯点的夯击;用推土机将夯坑填平,并测量场地高程。在规定的间隔时间后,按上述步骤逐次完成全部夯击遍数,最后用低能量满夯,将场地表层松土夯实,并测量夯后场地高程。

(4)两遍夯击之间应有一定的时间间隔,该间隔时间取决于超静孔隙水压力的消散时间。当缺少实测资料时,可根据地基土的渗透性确定,对于渗透性较差的勃性土地基,时间间隔不应少于3~4周;对于渗透性较好的地基可连续夯击。

5.结束语

篇7:公路路基工程中的加宽施工技术

[关键词]公路路基;加宽;施工技术

一、施工准备

旧路路基加宽,首先要对旧路的状况进行调查,并对原路基的病害进行处理。调查内容包括旧路路基的填筑材料、使用和损坏等病害情况,分析病害的种类、规模、状态、原因等,并在施工前或施工期间,对路基不同类型的病害要进行彻底地处理。其次,路基施工前应完成击实试验和土的液塑限试验。通过击实试验确定路基土的最佳含水量和最大干密度,为路基施工检测压实度提供参照依据;通过液塑限试验取得路基填料的塑性指数,以确定该土样能否用于路基施工。

二、基底处理

旧路两侧一般为排水边沟和碎落台,边沟经长期的雨水侵蚀,其下部已基本变得相当软弱;平台由于绿化其底部实际也为腐质土。对于上述情况地基必须作彻底清除,对于地下水丰富区域,须铺设透水性材料。基底压实度一般比规范要求高出1~2%;减少地基沉降,选用聚苯乙烯泡沫塑料,填筑路基,不但可以降低地基沉降,还能节省材料。施工时必须严格按设计要求进行,保证基底承载力,减少新老路基剪切变形。

三、路基加宽

1.台阶

由于原路基边坡坡率一般为1:1.5,必须将原边坡挖成台阶,台阶使新旧路基有效得交错结合,是衔接的重要组成部分,施工时必须引起足够的重视。台阶宽度应满足摊铺和压实设备操作的需要,以便有利于机械施工,一般不少于2.0m,如受环境限制可适当放窄,但宽度不得小于1m,并作成2%~4%的内倾斜坡。由于原路基边坡部分填土由于原来施工的忽视、现施工的挠动及其他原因,填土压实度实际上一般都未达到设计要求。

2.填筑材料

填筑材料经自重、路面和车辆等荷载的作用,老路基已经基本被压实,而新路基的填料虽经严格压实,仍存在后期變形。为此,填筑材料的选择将很大程度影响路基的有效沉降。所有填料宜与旧路堤相同或选用透水性较好的材料,相关单位在综合考虑工程造价和施工实施的问题上,尽量使用碎石土或石渣等沉降量较少的材料进行填筑,并控制好填筑材料的液塑限、承载比(CBR)和击实试验等各项指标。

3.路基碾压

路基填筑前,须根据规范要求做好试验段,必须严格控制材料的最佳含水量、松铺厚度、压实设备的类型、最佳组合方式、碾压遍数及碾压速度等,使各项指标达到最优状态,保证压实度达到设计要求。对于加宽渐变部分,必须严格控制其碾压宽度,如旧路基挖台阶受限制时,可通过铺设护道等方式满足其要求,使路基压实度均满足要求。

在施工时分层碾压,控制每层填筑厚度及压实度,提高压实标准。碾压应采用重型压路机(>20t)进行,双驱双振。碾压虚方厚度不得大于30cm,压实度必须达到新标准的压实度要求,且重点应放在新老路基的结合部,每层压完后应平整光滑。

路基填筑时应控制路堤填筑速率。当填土速率较快时,地基强度来不及增长,易产生较大的剪切变形。在施工时按照慢速填土标准进行控制,控制标准为地面沉降率每昼夜不大于10mm,坡角水平位移速率每昼夜不大于5mm.

4.加强路基路面排水

路面排水的任务是迅速排除路面范围内的降水,减少水从路面渗入,使之不冲刷路基边坡。在进行施工时要集中排水,在硬路肩外侧设置水泥混凝土预制块或现浇沥青混凝土的拦水带,以其与硬路肩路面构成三角形的集水槽流水,每隔20~50m间距设一泄水口与路堤边坡急流槽衔接将雨水排到坡脚排水沟中。设超高路段的排水通过设在中央带的园形开口排水沟或雨水井进行排除。

四、补强措施及其他

1.铺设土工积物

土工格栅具有抗拉强度高、伸长率低,不易变形等特点,其全面与土体接,大大增加了与土体的摩擦,有力约束土体的侧向位移,土工格栅网格与粗颗粒填料结合,其最优的镶嵌作用最大限度地提高了加宽路基的承载能力和稳定性。在加宽路段中的铺设,可以增加新旧路基的结合,增大结合部抗剪能力,防止新路基的沉降对老路基的破坏,从而达到稳定新旧路基不均匀沉降的效果。

土工格栅设置可根据路填土高度进行设置,当路基填筑小于1.5m时,可在底部进行设置3层;填土高度在1.5m~8m(10m)时,在路基底部和顶部各设置3层;填土高度大于8m(10m)时,在路基底部和顶部各设置3层,中部平台设置3层,其中底部铺设在基底平整碾压后铺设1层,每2层填土铺设1层,上部铺设位置为上路床顶部和底部、下路床底部各1层。土工格栅铺设宽度根据加宽宽度进行,但新旧路基铺设宽度不应少于1.5m.条件许可情况下可采用长60cm,12钢筋进行锚固,并进行注浆,钢筋穿越新旧路基土层,对抗剪起积极作用。土工格栅可优先考虑使用钢塑双向土工格栅,但其伸长率应小于4%抗拉强度应大于45kN/m,锚固间距及搭接宽度与普通施工同。

2.冲击夯实

路基的本体沉降主要与路基本身的压实度有很大关系,进行充分冲击,使其紧密结合,形成一个整体,使路基本体和地基的沉降都达到最小,以减小路基的沉降,减少或避免新老路基结合部纵向裂缝的产生。由此,可选择冲击碾压(夯实)的方法,对路基进去补强。冲击碾压施工可提高加宽路基的压实度,使新旧路基很好地结合在一起结合成一个整体,增加其极限抗,使路基本体沉降减到最小以便使其沉降系数减小;冲击碾压另可避免结合部因碾压不足出现软弱的滑动层。

路基施工的机械碾压很难达到规范要求的96%的压实度已相当的困难,根据在梅河高速公路及粤赣高速公路的施工经验,使用冲击夯实可使压使度达到98%.目前在我省高速公路中使用较多,施工技术较为成熟的蓝派压路机(强夯机)。机械作业时牵引机带动压实机压实轮滚动,压实轮轮廓非圆曲线对地表施以揉压—碾压—冲击的综合作用,使土体从上部至下部深层随着压力波的传递得到压实。

3.跨年度施工

为降低加宽路基的沉降量,尽可能做到路基跨年度施工,使路基能够经历雨季的考验,并且在路基完成后尽量开放交通,在路上采取一些措施,使车辆尽可能的在加宽处行驶,加大行车荷载作用,把沉降量降到最小程度。

结语

总之,随着人们汽车拥有量不断的增多,这就要求我们要不断的加强公路路基加宽施工技术,完善道路的经济社会功能。

参考文献

[1]谷慧颖,探讨公路路基工程中的加宽施工技术[J].黑龙江交通科技,2015(09).

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