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[摘 要]永登至古浪高速公路是新丝绸之路和亚欧大陆桥的咽喉通道,同时是促进西部大开发战略,和推动对外开放,带动经济发展,加强国防建设的重要措施。。本文在调查分析永古高速路段路基基本病害的基础上,通过对病害分析,提出了具体的处置措施。
[关键词]连霍国道 永古高速 路基病害 处置措施
中图分类号:U412.36+1 文献标识码:P 文章编号:1009―914X(2013)25―0356―01
甘肃永古高速公路起点位于永登县徐家磨,接树屏至徐家磨高速公路,经永登、天祝(华藏寺)、乌鞘岭、极乐寺等,终点至古浪,接古浪至永昌高速公路。永古高速公路在兰州市境内64.408公里,武威市境内81.054公里。路线全长145.462公里。全线采用全封闭、全立交、双向四车道高速公路标准建设,设计行车时速为每小时80公里,整体式路基宽24.5米,分离式路基宽12.25米,桥涵设计汽车荷载等级采用公路-Ⅰ级。2008年10月20日,甘肃省永古高速公路(永登至古浪高速公路)开工建设。
永登至古浪高速公路是新丝绸之路和亚欧大陆桥的咽喉通道,是东中部地区联系西北内陆腹地的桥梁和纽带,是面向中亚地区的一条开放之路。高质量、高标准地建设这条道路,对于实施西部大开发战略,促进对外开放,带动沿线经济发展,加强国防建设具有重要意义[1,2,3]。
1.路基病害现状
(1)路基病害状况
本标段内25%路基存在病害,路基病害主要发生在K2346+000~K2356+000段填挖交界处,路基跨越“v”型山沟路段,部分填方,桥头、构造物两头,主要表现为:路基整体或局部沉陷(最大沉陷达60cm)、不均匀沉降等形式。
(2)路基病害路段路基填料
根据对沿线地层岩性的调查以及对边坡上路基填料外露处的观察,结合地质钻探、现场坑探、土工试验等,查明了路基填料的基本情况,本标段既有路路基填料主要是卵、砾石土,砂土等组成,卵、砾石土占路基填料的绝大部分,路基填料较好。
(3)路基稳定性评价
通过详细调查、现场检测、钻探及土工试验,结合对旧路建养单位、人员的调研,经综合分析形成以下结论:路基基本稳定,但部分路段工后沉降等变形还在继续。
(4)路基病害原因分析
(a)路基压实度不够
根据检测结果,既有路病害路段路床压实度为K2334+000~K2348+500段在83%~90%之间、K2348+500~K2356+000段在83%~96%之间,路堤范围内压实度为K2334+000~K2348+500段在91%~93%之间、K2348+500~K2356+000段在78%~93%之间。
(b)根据调研情况,大部分病害路段路基边坡无防护,由于水流冲蚀等因素影响出现溜塌、冲刷等病害,严重影响路基边坡的稳定性,从而加剧了路基病害的产生。
(c)根据调研,本工程是冬季施工,由于施工季节影响,造成冬季施工的路基在春季产生春融现象,造成路基的沉陷和不均匀沉降。
(d)填料不均匀,根据对边坡外露部分的观察和坑探检测,发现既有路基填料中卵、砾石土,砂土混杂填筑,同时粒径大于200mm的漂石较多,故填料的不均匀性和参加的一些不符合规范的填料,导致路基病害的产生。
(e)路基含水量大,根据检测结果,除个别路段含水量较低之外,大部分路段含水量较高,一般含水量在13.8~24.3%之间,最高的达25.9%,远大于最佳含水量。主要原因是路面水下渗后引起路基部分含水量加大,尤其是路床部位。
2.路基病害整治
2.1整治原则
根据项目的功能及其在区域路网中的地位与作用、升级改造的道路等级,为确保既有路改造后的效果和安全可靠性,对路基病害整治应采用“根治病害、安全可靠”的原则。
2.2整治方案
(1)路基良好路段
考虑到路基在长期行车的影响下,已经被压密,自然沉降已趋完成,从节约投资,并尽可能的减少对既有交通运营影响的原则出发,不再处理,直接利用。
(2)桥头路基病害
桥头路基出现较大沉降、路基变形及路面破坏,跳车严重,经过多次维修仍未改善的病害严重路段,对桥头路基进行翻挖,翻挖后按新建桥头处理标准进行回填施工。桥头路基稍有沉降,路面破坏,跳车严重,经过维修后已有改善的病害较重路段,对桥头路基路床(80cm)或上路堤范围内进行翻挖,换填卵砾石土。
(3)涵洞、通道等构造物两侧路基病害
构造物两侧路基病害严重者,对构造物两头路基进行翻挖,翻挖后按新建构造物两头处理标准进行回填压实。构造物两侧路基病害较重者,对构造物顶及两侧路床(80cm)或上路堤范围内进行翻挖,换填卵、砾石土,同时,路床顶面以下连续设置2层双向土工格栅,以减少因不均匀沉降产生的结构物处的跳车现象。格栅铺设长度不小于20m。
(4)路基整体或局部沉陷路段
病害主要表现为:路基整体或局部沉陷,且到目前为止,沉降变形还在继续,累计沉降量>10cm。
(a).填土高度<8m的,采用翻挖1.5m+冲击(振动)碾压措施进行处理,即:施工时先对既有路路床(80cm)和上路堤70cm的范围内进行翻挖,然后再用冲击(振动)压路机进行冲击(振动)碾压多遍,待冲击(振动)碾压达到要求后上部回填卵、砾石土并压实,回填上部路基时在冲击(振动)碾压面处及以上部位铺设3层土工格栅,层距0.3m。碾压时,应特别注意既有桥涵等构造物的位置,确保既有桥涵等构造物的安全。
(b).填土高度>8m、陡坡填筑路段以及病害长度小于100m时,考虑到采用冲击碾压处理时,处理深度和长度的限制,同时,采用冲击碾压处理陡坡填筑的路基时将会引起全部高边坡的破坏,故对此类路段采用旧路基全部翻挖并逐层回填压实的处理措施。位于斜坡上的既有路基翻挖时,应将翻挖后的基底挖成不小于1m的台阶,最下一级台阶不小于2m,台阶底向内倾斜4%。
(5)路基局部沉陷、不均匀沉降(沉降差小于10cm)、中度、重度网裂路段
主要表现为路基局部沉陷、不均匀沉降(沉降差小于10cm)、中度、重度网裂的情况。此类路段采用翻挖0.8m+冲击(振动)碾压措施进行处理,即:施工时先对既有路路床80cm的范围内进行翻挖,然后再用冲击(振动)压路机进行冲击碾压多遍,待冲击(振动)碾压达到要求后上部回填卵、砾石土并压实,回填上部路基时在冲击(振动)碾压面处及以上部位铺设2层双向土工格栅,层距0.3m。碾压时,应特别注意既有桥涵等构造物的位置,确保既有桥涵等构造物的安全。
(6)路基翻挖段落与旧路基纵向连接处按“纵向填挖交界处路基处理”方式处理。
(7)采用不符合要求填料路段,对不符合要求的填料进行换填。
参考文献
[1] 李立寒,张南鹭.道路建筑材料.上海:同济大学出版社,1999.
[2] 沈金安.沥青及沥青混合料路用性能.北京:人民交通出版社,2001.
[3] 王明怀.高等级公路桥头跳车病害的成因防治研究[J].华东公路,1996(1):26-28.
作者简介
黄玉峰(1987—— ),甘肃武威人,助理工程师,大学本科学历,研究方向:土木工程材料。
[关键词]连霍国道 永古高速 路基病害 处置措施
中图分类号:U412.36+1 文献标识码:P 文章编号:1009―914X(2013)25―0356―01
甘肃永古高速公路起点位于永登县徐家磨,接树屏至徐家磨高速公路,经永登、天祝(华藏寺)、乌鞘岭、极乐寺等,终点至古浪,接古浪至永昌高速公路。永古高速公路在兰州市境内64.408公里,武威市境内81.054公里。路线全长145.462公里。全线采用全封闭、全立交、双向四车道高速公路标准建设,设计行车时速为每小时80公里,整体式路基宽24.5米,分离式路基宽12.25米,桥涵设计汽车荷载等级采用公路-Ⅰ级。2008年10月20日,甘肃省永古高速公路(永登至古浪高速公路)开工建设。
永登至古浪高速公路是新丝绸之路和亚欧大陆桥的咽喉通道,是东中部地区联系西北内陆腹地的桥梁和纽带,是面向中亚地区的一条开放之路。高质量、高标准地建设这条道路,对于实施西部大开发战略,促进对外开放,带动沿线经济发展,加强国防建设具有重要意义[1,2,3]。
1.路基病害现状
(1)路基病害状况
本标段内25%路基存在病害,路基病害主要发生在K2346+000~K2356+000段填挖交界处,路基跨越“v”型山沟路段,部分填方,桥头、构造物两头,主要表现为:路基整体或局部沉陷(最大沉陷达60cm)、不均匀沉降等形式。
(2)路基病害路段路基填料
根据对沿线地层岩性的调查以及对边坡上路基填料外露处的观察,结合地质钻探、现场坑探、土工试验等,查明了路基填料的基本情况,本标段既有路路基填料主要是卵、砾石土,砂土等组成,卵、砾石土占路基填料的绝大部分,路基填料较好。
(3)路基稳定性评价
通过详细调查、现场检测、钻探及土工试验,结合对旧路建养单位、人员的调研,经综合分析形成以下结论:路基基本稳定,但部分路段工后沉降等变形还在继续。
(4)路基病害原因分析
(a)路基压实度不够
根据检测结果,既有路病害路段路床压实度为K2334+000~K2348+500段在83%~90%之间、K2348+500~K2356+000段在83%~96%之间,路堤范围内压实度为K2334+000~K2348+500段在91%~93%之间、K2348+500~K2356+000段在78%~93%之间。
(b)根据调研情况,大部分病害路段路基边坡无防护,由于水流冲蚀等因素影响出现溜塌、冲刷等病害,严重影响路基边坡的稳定性,从而加剧了路基病害的产生。
(c)根据调研,本工程是冬季施工,由于施工季节影响,造成冬季施工的路基在春季产生春融现象,造成路基的沉陷和不均匀沉降。
(d)填料不均匀,根据对边坡外露部分的观察和坑探检测,发现既有路基填料中卵、砾石土,砂土混杂填筑,同时粒径大于200mm的漂石较多,故填料的不均匀性和参加的一些不符合规范的填料,导致路基病害的产生。
(e)路基含水量大,根据检测结果,除个别路段含水量较低之外,大部分路段含水量较高,一般含水量在13.8~24.3%之间,最高的达25.9%,远大于最佳含水量。主要原因是路面水下渗后引起路基部分含水量加大,尤其是路床部位。
2.路基病害整治
2.1整治原则
根据项目的功能及其在区域路网中的地位与作用、升级改造的道路等级,为确保既有路改造后的效果和安全可靠性,对路基病害整治应采用“根治病害、安全可靠”的原则。
2.2整治方案
(1)路基良好路段
考虑到路基在长期行车的影响下,已经被压密,自然沉降已趋完成,从节约投资,并尽可能的减少对既有交通运营影响的原则出发,不再处理,直接利用。
(2)桥头路基病害
桥头路基出现较大沉降、路基变形及路面破坏,跳车严重,经过多次维修仍未改善的病害严重路段,对桥头路基进行翻挖,翻挖后按新建桥头处理标准进行回填施工。桥头路基稍有沉降,路面破坏,跳车严重,经过维修后已有改善的病害较重路段,对桥头路基路床(80cm)或上路堤范围内进行翻挖,换填卵砾石土。
(3)涵洞、通道等构造物两侧路基病害
构造物两侧路基病害严重者,对构造物两头路基进行翻挖,翻挖后按新建构造物两头处理标准进行回填压实。构造物两侧路基病害较重者,对构造物顶及两侧路床(80cm)或上路堤范围内进行翻挖,换填卵、砾石土,同时,路床顶面以下连续设置2层双向土工格栅,以减少因不均匀沉降产生的结构物处的跳车现象。格栅铺设长度不小于20m。
(4)路基整体或局部沉陷路段
病害主要表现为:路基整体或局部沉陷,且到目前为止,沉降变形还在继续,累计沉降量>10cm。
(a).填土高度<8m的,采用翻挖1.5m+冲击(振动)碾压措施进行处理,即:施工时先对既有路路床(80cm)和上路堤70cm的范围内进行翻挖,然后再用冲击(振动)压路机进行冲击(振动)碾压多遍,待冲击(振动)碾压达到要求后上部回填卵、砾石土并压实,回填上部路基时在冲击(振动)碾压面处及以上部位铺设3层土工格栅,层距0.3m。碾压时,应特别注意既有桥涵等构造物的位置,确保既有桥涵等构造物的安全。
(b).填土高度>8m、陡坡填筑路段以及病害长度小于100m时,考虑到采用冲击碾压处理时,处理深度和长度的限制,同时,采用冲击碾压处理陡坡填筑的路基时将会引起全部高边坡的破坏,故对此类路段采用旧路基全部翻挖并逐层回填压实的处理措施。位于斜坡上的既有路基翻挖时,应将翻挖后的基底挖成不小于1m的台阶,最下一级台阶不小于2m,台阶底向内倾斜4%。
(5)路基局部沉陷、不均匀沉降(沉降差小于10cm)、中度、重度网裂路段
主要表现为路基局部沉陷、不均匀沉降(沉降差小于10cm)、中度、重度网裂的情况。此类路段采用翻挖0.8m+冲击(振动)碾压措施进行处理,即:施工时先对既有路路床80cm的范围内进行翻挖,然后再用冲击(振动)压路机进行冲击碾压多遍,待冲击(振动)碾压达到要求后上部回填卵、砾石土并压实,回填上部路基时在冲击(振动)碾压面处及以上部位铺设2层双向土工格栅,层距0.3m。碾压时,应特别注意既有桥涵等构造物的位置,确保既有桥涵等构造物的安全。
(6)路基翻挖段落与旧路基纵向连接处按“纵向填挖交界处路基处理”方式处理。
(7)采用不符合要求填料路段,对不符合要求的填料进行换填。
参考文献
[1] 李立寒,张南鹭.道路建筑材料.上海:同济大学出版社,1999.
[2] 沈金安.沥青及沥青混合料路用性能.北京:人民交通出版社,2001.
[3] 王明怀.高等级公路桥头跳车病害的成因防治研究[J].华东公路,1996(1):26-28.
作者简介
黄玉峰(1987—— ),甘肃武威人,助理工程师,大学本科学历,研究方向:土木工程材料。