1、浅议公路改造工程的路基拓宽技术摘要:伴随着中国经济的飞速发展,公路改造工程不但在客观上大大改善了我国交通事业,还推动了我国的社会主义经济领域的发展。而作为公路改造工程的重中之重的路基拓宽技术是否能得到科学、完善的使用,将深刻的影响着公路改造的工程质量和今后的使用。因此,下文将分几个方面来分析路基拓宽技术在公路改造工程中的应用。 关键词:公路改造工程;路基拓宽;施工技术;质量控制 中图分类号: TU74 文献标识码: A 就当前我国经济发展速度来看,缓解交通压力刻不容缓,但是兴建公路的速度远远满足不了人们的对工作、生活的需求。因此,对原有公路的改造。将旧路变新路不但在能以较小的代价解决上述的问题
2、,还能从客观上促进我国的经济发展。众所周知,公路改造工程的核心和基础在于对原有公路路基的拓宽,这就要求施工和管理人员能根据路况和工程实际情况选择适当的路基拓宽技术,如此一来不但能够保证工程的施工质量,还能为今后的改造工作扫清障碍。由此,本文将着重从扩建路基的施工技术和工程质量控制两方面来阐述公路改造工程中路基拓宽技术的运用。 一、处治技术分类与选择 经长期实践和研究证明,新老路基的不协调变形是路基拓宽工程质量的不达标的根源。所以,路基拓宽的主要目的有两点:第一,要确保拓宽路基的整体稳定;第二,在保证第一点的前提下控制路基的不协调变形。导致新老路基不协条变形的原因有新老路基结合部产生蠕滑或滑移,
3、新老路基的差异性地基沉降以及新路基压缩变形。在施工现场的拓宽条件不同,致使路基发生不协调变形的主导因素也不尽相同,因此,新老路基结合部的治理措施应结合工程的实际条件和各项措施,遵循下文所述的技术思想,因地制宜的进行选择。 1 稳定是前提,不协调变形控制是关键,以实现“变形协调与控制”为处治技术的核心。 2 统筹考量路基路面相互作用、相互影响,路面、排水等个方面,突出“综合处治”的思想。 3 路基拓宽应综合考虑地域、地质和环境的因素,还要结合经济合理性、施工便利性的原则。 二、路基拓宽技术分析 1 新老路基结合面处治 新老路基结合面处治包括拓宽路基基底处理、老路基边坡覆土处理以及新老路基结合面台
4、阶开挖。 对于老路基而言,在其边坡上开挖台阶,即可以放缓横坡从而减小滑动力以增强拓宽立路基的稳定性,还有利于新路基对原有路基的压实。这样处理新老路基的结合部就能压实新路基填土,增强结合部的强度。就目前而言部分拓宽工程要求新老路基交界面内布设台阶的高宽比接近1:2。然而,如果严格按照此规范来由坡底开始施工,则台阶面将深入原有路面的中心,那么老路面的部分甚至是全部将全被挖除,这将会大大增加土石方工程量。工程管理人员在考虑经济合理性原则下,要保证拓宽路基的稳定性,不妨将台阶高低设定为 0.6-1.0m,填料为细粒土则取下限,巨粒土或土石混料则取其上限,那么填石路基可取 1.2-1.5m。 2、拓宽路
5、基填料及压实度控制 新路基的填料的压实度是路基拓宽工程中一个关键因素。其影响有两方面:首先,填料压实度会影响其自身的压缩变形;其次,还会影响到新老路基的模量比。综合以上两点新路基的填料压实度对结合部路面结构的力学响应影响深远。 当新、老路基的模量比小于 1.0 时,就路面结构对路基刚度突变的力学响应而言,路标变形或基层层底弯拉应力都随模量比增大而减小显著。因此,增大新老路基模量比能有效地改善路面结构的受力状态。但当新、老路基模量之比超过 1.0 后,这种减小的趋势明显下降。因此,从经济合理性角度出发,这样不但会提高施工技术成本,而且对路面结构受力状态的影响不大。 3、路基加筋 新老路基结合部加
6、筋处治效果主要体现在三个方面。 首先是增强拓宽路堤的整体稳定性。通过 Humphrey DN 对某软土地基上路基拓宽工程的分析,采用土工格栅加筋的技术能有效地提高路基稳定性。 其次是拓宽路基抗变形能力的增强。使用 2 层玻璃纤维格栅加筋在室内模拟新老路基的不协调变形实验得出,相较于未加筋部分,当新老路基结合部及新路基发生不协调变形后,其顶面回弹模量会有大大增大。最后是减小拓宽路基自重荷载作用下的地基沉降。通过采用有限元方法模拟路基加筋效果可以得知,路基加筋能有效减小拓宽路基部分的下沉和不协调变形,从而将不协调变形降到最低。这样的好处是降低了拓宽路面后的新建路面结构在不协调变形作用下开裂的可能性
7、。 新老路基结合部加筋处治设计与施工应注意: (1)当老路基边坡开挖台阶和新路基填料压实到达标准高度后,再将加筋材料平整铺设直至台阶的内缘,这样可以有效延长加进材料的被动抗力区。 (2)不能选择通用的土工合成材料用作加筋材料,作为加筋材料必须据有抗拉强度高、延伸率小、易于施工、价格较低等特点。 (3)对于加筋材料铺设的长度和层数都有要求。其在新路基中铺设长度要直达车道线外缘,并且在原有地面铺设一层后,每层台阶都尽量铺设一层。 (4)对不协调变形的减小幅度进行定量分析。 4、轻质路堤 经多年施工经验总结,软土地基的拓宽路堤发生不协调变形的主要原因是其在拓宽路堤的载荷作用下产生的沉降。那么对于软土
8、地基我们可以用二灰、EPS 等自重轻、板体性强的材料来修筑拓宽路堤,已达到减小路堤自身压缩变形和地基固结变形的目的。 填料对于新老路基的不协调变形的影响很大。例如,普通填料的密度为 1800 kg/m3,而二灰填料的密度只有 1250kg/m3 ,当不考虑边坡覆土的影响因素时,实验的结果发现二灰轻质炉体产生不协调变形的可能性比使用不同填料降低了 30%以上。课件轻质路堤产生不协调变形的可能性极小。 5、地基处理 对地基进行处理不但能大大增强地基的负载能力,还能提高地基的抗变形能力,从而减小新老路基结合部不协调变形的可能性。这种处理方法主要有堆载(或超载)预压、强夯等。采用这些方法处理的地基虽然
9、能保证拓宽路基的稳定性,但是也同样会扰动和影响老路基。因此,不建议使用。而随着施工技术的进步,复合地基的出现解决了这一问题。各种复合路基对老路基的影响较小,其主要通过竖向增强体来提高拓宽路基的承载力和压缩模量。因此,复合地基广泛地应用于路基拓宽工程中,在此不再赘述。 6、支挡结构 拓宽路基在一下几种情况下必须设置支挡结构:(1)拓宽路基稳定性不足时,必须设置支挡结构来提高其稳定性;(2)拓宽路基的高度过高导致自然放坡产生的不协调变形过大,必须设置支挡结构减小不协调变形;(3)由于土石方量大导致拓宽路基放坡困难,需要设置支挡结构收缩边坡。 与其他一些支挡结构相比,拓宽路基的支挡结构设计和施工具有
10、特殊性:(1)一般取新老路基的结合面作为稳定验算的滑裂面,材料参数去新添材料和界面材料中较低的值;(2)关键点在于墙背后拓宽路基回填压实。 三施工质量控制措施 将路基拓宽技术应用于公路改造工程中,必须要在坚持原有的施工质量的前提下,更加强调施工质量的重要性,才能从根本上保证工程的实施。加强施工质量的控制措施主要包括以下几方面内容: 1 基底处理及清表 对于基底处理要按照招标文件所要求的技术规范,填筑前要认真调查基底的土质、水文、植被等情况,确定填土高度,采取相应措施。 首先使用推土机、平地机、挖掘机将路基填筑范围内的树木、植被清理干净,表土的清除深度以 1030cm 为宜,并按照要求将清除的表
11、土杂物堆弃在施工便道对面路基坡脚线和公路界碑之间。清表工作结束后,还要操作平地机将路面整平,之后用压路机碾压经清表整平后的路面,直到压实度达到设计和规范的要求。 2 防雨与排水 在路基拓宽的过程中,往往因为扩建的因素会致使日常施工过程中不能正常的进行双向排水,更有甚者在雨季中施工则会对工程的施工质量将受到严重的影响。这就要求施工管理人员能够结合工程期内的降雨情况,相应地设置好双向排水系统,更要为降雨预留出适当空间作为流水槽。其目的是在施工期间碰到大量降雨时,能顺利的将雨水引流至路基以外地区,保证台阶旁的旧路边坡不受雨水冲刷。值得强调的是,我国目前在路基拓宽施工中多是采用单向排水,一旦在个别路段
12、出现反向超高时,路基将会被严重破坏。在挖方路段,应在坡顶外挖设简易截水沟,并随着挖方的深入开展截水沟直通到平台位置后方。到换填阶段,应在地界以外设置排水沟,确保水不流到现场。 3 质量控制效果 在这个公路改造过程中,对于路基拓宽施工的质量控制是重中之重。在工程开展前,工程管理人员必须结合工程的实际情况,首先着手制定科学的管理制度,并落实到工程的各个环节中来规范要求工程开展。在整个质量控制的过程中,首先在施工开展前,要分析影响路基拓宽的现场因素有哪些,并针对这些问题制定相应的质量控制措施;其次,在施工过程中不能放松对施工现场的监督,避免施工进度被管理不力所拖累,而影响施工效果。同时也避免在投入使
13、用后,路面不会出现纵向断裂的现象。 小结 在公路改造中,对路基拓宽技术的使用不仅能在原有的基础上节省工程的实施费用,还在客观上促进我国交通事业的发展。这就对工程的管理、施工人员提出了更高的要求,必须在路基扩宽施工时,落实工程管理,在确保工程质量的同时,也客观上推动我国的交通事业发展。 参考文献 1傅珍,王选仓,陈星光,李宏志,史建平,王磊.新旧地基不同固结程度对拓宽路基差异沉降的影响J.公路,2008,(05) . 2凌建明,钱劲松,黄琴龙.路基拓宽工程的损坏模式和设计指标A.2008 年道路工程学术交流会论文集C,2008. 3陈宝德.路基拓宽工程的基本特征探析J.中小企业管理与科技(下旬刊),2011,(03) . 4霍东发,许国泰.浅析公路路基拓宽工程中的施工J.科技资讯,2011,(08)