探讨道路扩建改造工程路基处理技术分析论文_宾灼林

探讨道路扩建改造工程路基处理技术分析论文_宾灼林

摘要:随着社会的发展,道路运输对社会经济、以及国民生活的促进作用逐渐显现出来,而且出现公路运输能力不足。为此,有必要对旧路进行改建工作,在进行道路扩建改造时,路基处理成为重难点,路基是道路的基础,尤其在面对扩建或改建的情况,路基处理面临极大的挑战,本文针对道路扩建改造中的路基处理技术进行探讨分析,希望能帮助道路改造,促进城市发展。

关键词:道路拓建;道路改造;公路工程;路基处理技术

一、高速公路改扩建方式

国内高速公路改扩建工程,按建设方式分为新建和加宽2种。新建高速公路方式即通过增加区域路网密度,增加路网连通度,利用新建道路的分流来提高路网的通行能力,也称为扩容方案。加宽高速公路方式则是利用现有道路走廊带,以老路为主体,通过增加车道数来提高道路的通行能力,也称为扩建方案。一般包括单侧加宽、两侧加宽、分离加宽、混合加宽4种方式。我国最早的沈大高速公路改扩建工程,采用了基本沿双侧加宽,局部单侧加宽的方式;沪宁高速改扩建工程,采用了以两侧路基加宽为主,局部分离加宽为辅的方式;京津塘高速公路采用双侧加宽的方式。从上述工程实例可见,国内的高速公路改扩建工程,主要采用的方式为双侧加宽,在地形受限或双侧加宽困难的情况下,经过技术经济性的分析认证,亦会采用单侧加宽的方式。

二、 新增立交对既有高速影响

随着经济的发展、交通量的增长和区域路网的完善,作为高速公路交通转换的节点互通式立交,其担负的交通量逐渐增大,交通组成也发生了较大变化,有些互通的交通量呈现跳跃性发展。为了避免互通式立交成为高速公路上的交通瓶颈,在高速公路互通改扩建时首要解决的问题就是提高互通式立交的通行能力和服务水平。新增设立交跨既有高速设计时,既有高速无远期拓宽要求或规划尚未明确时,新增立交的设计应合理预留与适度超前。综合考虑跨线桥的跨径和净空、匝道桥半径、路基边坡、匝道连接部等因素合理设计。未考虑高速远期改建拓宽的立交方案适应性差,存在一定问题,主要有以下方面。

1)立交难以适应改扩建方案的交通量和交通出行需求,再次进行互通改建方案实施难度大、受控因素多。

2)立交的存在对高速主线的改扩建实施有影响,主线改线方案受到制约。

3)既有立交若全部废除重建浪费较大,部分改建存在缺陷。

三、 新增立交应遵循的原则

根据公路新建特点,综合实际交通量特点、自然条件、工程特点、建设条件,新增立交方案设计主要遵循以下原则。

1)满足规范要求。互通的建设不宜降低现有技术标准,尤其是与主线连接的匝道,其连接部需进行局部调整的几何设计。

2)尽量利用原有工程。互通建设应尽可能地利用现有高速公路路基路面,以节约工程投资,减少新增用地,缩短工期。

3)满足远期交通量增长需求。互通的建设应根据远期交通量特征年的预测值,结合路网分析,合理确定新建方式,包括互通匝道标准的采用、收费站规模的扩大、平交口交通条件的改善、结合路网的分流措施等。

4)与总体规划相适应。

5)减轻施工期对地方交通、经济的干扰。互通建设方式的选择宜考虑在建设时尽量维持地方交通上下高速公路的正常使用或尽量缩短中断交通的时间,匝道建设必须中断交通时应合理选择中断交通的时间段(如深夜出行交通较少时),将对地方交通、经济的影响减少到最轻程度。

四、道路拓建改路工程路基拼接施工技术要点

4.1新建路基填料的选用

材料的选用,能够从源头上解决实际问题。为了解决沉降问题,新建的路基应该选择强度较好,并且抵抗外界损坏(如水的侵蚀)的材料。同时,具体必须针对实际情况进行选择。例如,当建设部位的地基承载能力较低时,不可选择密度较大的材料进行,同时对于实际选用的材料,粒径不可过大,否则应该采取人工或者机械的方式进行破碎;当路基修建位置通过某些灾害异于发生的位置,或者基础含水较多,如池塘等,必须要将路基提升超过水面一定数值后,才可以进行后续施工,同时对于下层淤泥部分,应该采取相应的加强措施。

4.2软土地基处理技术

由于道路的改建工作施工位置有限,同时原有道路都较窄、且承担着不同程度的通行。因此,必须要采取相应的措施,加快工程进度,减少对车辆通行造成的影响。施工之前必须要对土体情况进行充分的了解,结合旧路情况进行处理,最终必须实现地基快速的成型。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时,必须结合原来路面,避免因处理强度过低、或者过高,导致新老路基的不均匀下降,形成不平整路面。处理的方式多种多样,具体将其归结为3种:复合地基、排水固结和浅层换填法。

4.3结合部的压实处理

路基填料压实时,经常采用一般碾压和冲击碾压两种方法。因为新老路基结合部位多采用开挖台阶方式衔接,为保证其整体稳定性和强度,要求必须碾压到位。碾压作业遵循由外向内、先慢后快、由弱振至强振、由低到高的原则进行碾压。

4.4强化新老路基结合部位处理

为使新老路基增加粘结力,减小不均匀沉降和侧向位移,使其有效地成为整体。对路基平整度要求较高,在铺土工格栅前的一层土,必须控制填料的粒径和碾压后的平整度,以利于土工格栅的顺利铺设。实践证明,填料干密度偏小,碾压困难,影响施工进度;粒料偏大,会割断土工格栅经纬,造成力学损害,影响土工格栅使用的有效性。上料后,应从一端或两侧开始上料填筑,并逐渐使填料布满土工格栅。填料达到厚度要求后,使用平地机整平并注意防止刮出土工格栅,平整后采用先轻后重的碾压原则进行碾压,最终达到密实度要求。

4.5加强路表水的防治

由于旧道路的建设时间较早,经历了长时间的使用,道路出现一定程度的老化;同时,由于实际过程中行驶的车流远远超过预期,它们多数处于超负荷运行,损坏严重;此外,由于相关道路等级较低,缺乏合理的维修、保养工程,路面状况极差。因此,对原有路面进行处理时,必须要注意排水问题。防止雨水直接从路面的破损处下渗,导致下层结构受到损坏。例如,在一定间隔位置,设置引水沟,在遭遇雨水天气时,可以迅速的将水排出;同时,对于原有的裂缝以及其他破损,必须采用合适的材料进行灌注。

4.6强化交通组织

路基的建设对于交通情况的影响较小,对于这一时期,可以采取在修建道路的两侧临时布置一条通道,即可满足交通情况。而且,车辆的行驶对于建设工程不会造成破坏,因而不用采取相应的保护措施。与前者不同,路面作业对车辆的运行具有严重的影响。在路面施工过程中,特别是水泥路面,一定的保养期内,禁止任何车辆进入,否则将会对新建的结构造成永久性的破坏。通过大量的实践发现,半幅施工的方式是一种行之有效的施工组织措施。具体来说,就是将道路的某一侧作为事故对象,对其进行严密的封闭,而将车流全数转移到另一侧。

4.7补强措施

 (1)土工织物的铺设。在路基施工中,使用土工格栅能够将粒状填料与网格互相锁和起来,形成稳定的平面,最大限度提高加宽路基稳定性。

 (2)冲击夯实。路基的压实度对沉降有着很大的影响,公路路基加宽施工中通过充分冲击夯实,能够使新旧路基其形成一个整体,最大限度降低路基的沉降,同时避免由于新旧路基结合部位碾压不足而出现软弱滑动层。同时,压实并不能盲目的进行,不能以操作人员的意愿或者仅仅依靠管理者的经验进行,必须进行压实实验。首先,应该选择与实际情形相适应的位置进行操作,然而根据某些指标,如压实度等,进行检测。多次变换压实次数,行进速度等参数,选择最佳效果时候的参数作为施工标准。从而既能够保证施工的质量,同时由于压实遍数得以控制,还能缩短工期,降低成本。其次,当遭遇下列情况时应进行浇筑试验:①对于在二级以及二级以上公路的路堤;②对于土石水位路堤及填石的路堤;③对于特殊的填料的路堤;④对于特殊地段的路堤;⑤对于拟使用新的材料、新的工艺以及新的技术的路基,使其满足工程施工的质量的要求。

五、道路路基拓宽后的常见问题处理

在老路路基进行拓宽处理后,其结合部位路基所用材料以及路面结构层的厚度、强度不一样,而且在原有路基和新做的路基的施工工艺的不同,质量也会存在差异,在新老路基的结合部位会产生一个临界面,这个临界面为道路开裂留下隐患。同时新老路基拓宽处理后,在结合部位沉降量不一,产生一定的沉降差值,特别是新拓宽路基施工结束后沉降较大,而老路基的沉降已经趋于稳定的一个状态,这样不可避免地在结合部位产生一个沉降差值突变点,成为道路产生裂缝的主要原因。新老路基结合部位施工工艺较复杂,施工难度较大,在此也会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。

六、结语

综上所述,道路对社会的发展有着巨大的推动作用,受到各个行业的重视。而道路的组成中,部分道路由于修建时间较长,且后期的维修管理工作不到位,导致其出现了相应程度的破坏;同时,经济的快速发展,对道路的通行能力提出了新的要求。因此,必须要对旧道路进行改建工作,不仅要改善原有的路面状况,提升行驶舒适性;同时,还必须将路面进行扩宽,增加其服务能力。旧路的改建工作并不是简单的修修补补,而是一项较为复杂的工程,具体施工时,必须要考虑新旧路面的一致性,包括强度、以及沉降等。

参考文献:

[1]坝顶道路土石路基填筑技术[J].周振华.建材技术与应用.2019(6)

[2]关于公路新老路基结合处治技术的研究与应用[J].姜伟.四川水泥.2019(1)

[3]探讨路基换填技术在公路工程中的应用[J].张培龙.居舍.2019(3)

论文作者:宾灼林

论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年1月第2期

论文发表时间:2020/4/22

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