关于公路改扩建路基的加宽方法与处理对策分析

摘要 本文我国公路已开始出现交通十分拥堵的现象,由于拓宽后,新旧路基的不协调变形,使得路基、路面在新旧路基交界处产生纵向裂缝,雨水渗入路面后加剧了路基、路面的破坏,介绍了公路改扩建过程中路基的几种加宽方法,针对不同的公路等级,分别介绍了不同的加宽方法与一般处理对策。

关键词 公路改扩建工程;加宽方法;处理对策

中图分类号U41文献标识码A 文章编号 1674-6708(2010)21-0046-02

0引言

20世纪80年代以来,我国加大了公路基础设施的建设和投资力度,加快了公路建设的速度,到2006年底,全国等级公路里程228.29万km,其中高速公路4.53万km,一级公路4.53万km,二级公路26.27万km,三级公路35.47万km,四级公路157.48万km,等外公路117.41万km。其中二级及二级以上等级公路增加了2.7万km,二级以下增加了9.1万km。根据我国当前的公路发展现状,改建和扩建的不仅包括高速公路,还包括一级、二级及二级以下的公路,有待于改扩建的比例由2001年的40%左右增长到2006年的70%左右。

由于社会交通运输量的快速增长,特别是在经济发达地区,主干公路的实际运输量已远远超过其设计能力造成严重的交通阻塞,交通事故频繁,急需进行改扩建,有些道路已经到了不堪重负的程度;由于汽车车型结构和轴载结构发生的变化,使得在20世纪60~80年代修建的道路大都达到或超过设计寿命,由于养护维修资金的紧张而一直处于超期服役状态。道路病害逐年增多,直接影响道路交通畅通,降低了运输效率。

1公路改扩建路基拓宽设计

在项目设计过程中,应尽量利用旧路,避免从路基两侧加宽,否则给工程的施工造成的一定的难度,同时易造成改扩建后很多的路基路面病害。在只需加宽的路基和路面的段,要根据所采用路面的结构形式以及加宽的方法,确保不能降低原填土的水温特性。路基加宽的方法主要有,如图1和图2所示。

2.1双边加宽

新旧路基的中心线基本重合时,该方法的优点是路面始终保留在原来压实的基层上,将来只对路面部分进行处治,这种方法适合于低路堤。如果是高路堤,路基加宽值不大,则难于保证新旧路基连接部填土之间的紧密结合,因此,要对新填土进行充分的压实或加固,否则加宽部分路基的填土可能滑坍和被冲刷掉。双边加宽的低路堤,可采用1:5或l:6的缓边坡,以利于行车安全。

2.2半边加宽

新旧路基的中心线不重合时,该方法的缺点是一部分新路面要落在新填土上,一部分路面落在旧路基上,前者的路基强度很难与旧路基相同,新填路基尚未固结时间短,很大的固结沉降,一直持续到工程运营后的一个很长的时间段,而旧路基已完成大部分的固结,只剩下一小部分固结,这样容易在新旧路基连接部出现不均匀沉降,最终导致裂缝的产生。为了保证加宽路基的质量,在施工过程中,路基的实际加宽数值要比设计宽度大,以充分保证路基的有效加宽值和压实上一层填土。

2.3挖方

在傍山路段上,可将路基中心线向内移,用挖方来加宽路基。这样,挖方数量可能增加较大,但路基支撑在比较可靠的地基上,较以填方来加宽路基,很难保证新旧路基连接部的质量,有时可能增设挡土墙。是否要采用挖方,主要看挖方后的坡体的岩层的性质,挖方后能否保持稳定,能否产生滑坡,给后期的工程养护和维修是否带来较大影响。

2.4分离式路基

在某些情况下,可以将山坡路段的行车道分成上行线和下行线,分别设在不同的高度上。并将旧路用于一个方向的行驶,重新修建一个行驶其它方向的路段。在设计这种路段时,要求两个路段的衔接应顺畅,上下行路段中心线布置要符合前后相接路段的线型规律。对于某些二级路和三级路,尤其是在多水地区的沼泽路段,最好修筑分离式的路基。这种方案的好处主要是从施工组织方面考虑的,如施工时不中断交通,完成路基和路面很方便,利于保证路基和路面的质量。

在改建成分道行驶的汽车干道时,路基的加宽是比较特殊的。旧路要改作单向的行车道,它的路肩和边沟地方要设置中央分隔带。因为要给单向行车道增设单面横坡,就要在修建分隔带的地方增加大量的填方量。在填筑和压实边沟时必须特别仔细,不能形成积水。

在选择路基加宽方法时,应考虑路基路面的改建费用,通过备选方案的技术经济比较,来选择最合适的路基加宽方法。无论采用何种路基加宽方法,都要保证新旧路基的良好接触,使新旧路基共同受力。如结合不好,新填的路基部分可能因水浸和行车的动力作用而产生滑移。

3高速公路、一级公路路基拓宽

对于高速公路、一级公路的路基拓宽改建,其路基强度要求高,因此,应采取必要的技术手段对新填路基进行处治,采用的措施和要求主要有:

1)拓宽路基部分可采用冲击碾压或强夯等进行增强补压,以消减新旧路基拼接拓宽的差异变形。新旧路基接处理设计,当路堤高度超过3m时,可在新旧路横向铺设土工格栅,以提高路基的整体性。

2)路基拼接时,应控制新旧路基之间的差异沉降,旧路路基与拓宽路基的工后沉降值不应大于0.5%。

3)当原软土地基采用排水固结法处理时,拓宽路基不得降低原有路基;对于水塘、河流和水库等路段,需要排水清淤,必须采取防渗和隔水措施。

4)与桥梁、涵洞、通道等构造物相邻拓宽路段或旧路路基已基本完成地基沉降路段,路基拓宽范围的软土地基处理宜采用复合地基,不宜采用排水固结法的处理措施。

5)新旧路基分离设置,且距离较近(小于20m)时,可采用设置隔离措施,以减小新建路基对旧路基的沉降影响。

6)水文不良地段的旧路基,应结合路基路面拓宽改建设计,增设排水垫后下排水渗沟等。

7)利用二级及二级以下公路拓宽改建为高速公路、一级公路时,若旧路路基强度和压实度不能满足要求,应对旧路路基进行土质改良或者挖除旧路路基路面后填筑。

4二级及二级以下公路路基拓宽

公路路基的拓宽改建应根据公路等级和技术标准,结合当地地形、地质和水文情况选择适宜的路基横断面形式。

1)拓宽路基的地基处理、路基基底处理、路基填料的最小强度和压实度等应满足改建后相应等级公路的技术要求。二级公路改建时,可根据需要采用冲击碾压或强夯等进行增强补压,以消减新旧路基拼接拓宽的差异变形。

2)拓宽改建路堤的填料,宜选用与原有路堤相同且符合要求的填料或较原有路堤渗水性强的填料。当采用细粒土填筑时,应注意新旧路基之间的排水设计,必要时,可设置横向排水盲沟,以排除路基内部积水。

3)拓宽原有路堤时,应在原有路基坡面开挖台阶,台阶宽度不应小于1.0m,当加宽拼接宽度小于0.75m时,可采取超宽填筑或翻挖原有路基等工程措施。

4)挖方路基拓宽时,挖方边坡形式与坡度可按相关规范或参照原有挖方路基稳定边坡确定。原有挖方边坡病害经多年整治已趋稳定的路段,改建时应减少拆除工程,不宜触动原边坡。

5)病害路基改建应根据病害的类型、特征、成因及危害程度,结合当地气象、水文地质和工程地质等因素,采取相应的整治措施。

6)因抬高或降低路基、改移中线而引起既有构造物改动的地段,既有支挡建筑物使用良好时,宜保留。经查明既有建筑物无明显损害,且强度及稳定性满足改建要求时,应全部利用;若部分损坏或不满足改建要求时,可加固利用、改建或拆除重建。加固利用的既有建筑物,新、旧混凝土或砌体应紧密连接,形成整体。

5 结论

通过研究认为,公路改扩建时,应尽量利用旧路,避免从路基两侧加宽,否则给工程的施工造成的一定的难度,同时易造成改扩建后很多的路基路面病害。在只需加宽的路基和路面的段,要根据所采用路面的结构形式以及加宽的方法,一般采取双边加宽、半边加宽、分离式路基的方法确保路基的稳定性,对公路改扩建工程的建设有着重要的现实意义。

参考文献

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