新老路基结合处的不均匀沉降,一直是公路加宽工程中的一个难题。
为减少这一病害,提出了平原区公路加宽过程中常用的措施,减少不均匀沉降。
路基施工中,新路基的填料最好选用与原路基一致的填料,但实际却很难做到,因为根据公路建设事权划的原则,路基土一般由当地政府提供,造成土质复杂,来源多样,因此,一般情况先对土质进行分析,确定土质,液塑限、塑性指数、有机质、易溶盐含量等。进而确定土质是否可用,如何使用等。稳定性差的填料主要有高液限粘土、粉质土等。高液限粘土粘性高中,塑性指数大,透水性差,干燥时很坚硬,但浸湿后强度急剧下降,不易干燥;干渴循环的胀缩所引起的体积变化很大;过干时成块状,不易打碎和压实,过湿时又易于压成弹簧土,属不理想的填料。粉质土含有较多的粉土粒,虽有一定的粘性和塑性,但不易稳定,水浸后易成流体状态,干旱时则尘土飞扬。毛细水上升高度很大,在季节性冰冻地带会造成很大水分累积,导致严重的冻胀和翻浆,属最差的路堤填土。受条件限制必须使用时,通常应采用翻开晾晒,掺灰拌和等措施处理后,方能使用。
轻质路堤适应于软土地区或者当地有轻质填料(如粉煤灰)的旧路改扩建工程。利用轻质填料,一方面可以增加路堤的稳定性,减少路堤的压缩变形;另一方面,因其减轻了路堤的重量,进而减少了地基固结沉降。目前,常用的轻质填料有粉煤灰、二灰土等。
平原地区在旧路改造过程中,为最大限度减少工程量,避免大面积侵占农田、水利设施、房屋等,除局部线形调整外,一般均采用利用原有公路,采取单侧或双侧加宽设计。而旧路路基经多年沉降,路基已趋于稳定,新路基成型天天物流 后必然要经历一个沉降过程,造成了新老路基的不均匀沉降,导致路面开裂和破损,影响公路的使用性能。目前我国公路部门尚缺乏成熟的、统一路面拓宽设计方法,有必要在施工中提出较为合理的施工方案,最大限度的减少不均匀沉降的产生。
1 结合部处治技术的基本思路
为防止结合部位出现不均匀沉降,就必须提高新老路基的整体性能,因此,结合部处治的核心思路就是尽量保证结合处的整体性能。提高结合处的整体性能就要先从地基着手,减少地基沉降,再从路基着手,加宽横向联系,最后才能避免路面不均匀沉降产生。
2 技术措施
2.1 原地面处理 路网改造工程因资金较为缺乏,其地基处理方案都较为慎重,所采用的技术方案要尽量减少资金的投入,从而使原地面的处理通常都采用较为常规的办法
2.1.1 无水处地基 该处地基水位较深,在清表后,可直接进行碾压施工,或适当对基底30~50cm深范围内进行换填素土,达到规范规定压实度后进行路基填筑即可。
2.1.2 常年积水处地基 该处地下水位较浅,造成原地面难以压实,一般先在路基内坡角线以外挖排水沟和集水坑,采用集中抽水,排到附近河道,待水位明显下降后,再清除全部淤泥,然后对基底一范围内进行换填素土、低剂量灰土或碎砖处理,压实后进行压实度检测,或沉降量观测。达到相关要求后,进行正常路基填筑。
2.2 路基填筑
2.2.1 老路基边坡处理 老路边坡处土壤比较松散,垃圾草根较多,一般坡面土要予以挖除(通常在0.3-0.5米),直至密实的路基接壤处。老路与新路交界的坡面上应挖设台阶,以利于新老路基良好结合,如该路段旧路边坡完整,则第一层台阶的开挖线应自旧路坡脚(清表后的坡脚)水平向内1~1.5米为宜,使其开挖后的台阶底角线与老路边线基本平行;台阶应设成向内倾斜3%左右的坡度。每级台阶高控制在0.5m-1.5m之间,当然也应该根据工程的实际情况来定最佳尺寸。
2.2.2 填筑 土方路基必须根据设计断面,分层填筑、分层压实。分层的最大松铺厚度,一般不应超过30cm,填筑至路床顶面最后一层的最小压实厚度,不应小于8cm。路堤填土宽度每侧应宽于填层设计宽度,压实宽度不得小于设计宽度,最后削坡。填筑路堤一般采用水平分层填筑法施工。即按照横断面全宽分成水平层次逐层向上填筑。如原地面不平,应由最低处分层填起,每填一层,经过压实符合规定要求之后,再填一层。路基填筑压实度检测严格按照《公路路基路面现场测试规程》(JTG-2008)执行,达到规定压实度后方能进行上层填筑。路基施工完成后,为保证施工质量,通常在路基顶用大吨位(50吨以上)拖振压路机碾压数遍,或在路基封顶20cm~40cm范围做一至两层石灰改善土,以保证路基弯沉达到设计标准。
2.3 填料选择 路基填料一方面可以影响新路基自身的压缩变形,另一方面影响新老路基的变形模量,进而影响结合部位路面结构的力学响应。路基填料的不同,会导致新老路基变形模量存在差异。从而导致新老路基抗变形能力存在差异。因此,新路基的填料选择控制极为重要。