论文部分内容阅读
【摘 要】城市化的进程推涨了人口的急速增加,经济发展、城市区域越来越大,家用汽车随之激增,使城市路交通负荷严重超支。城市既有道路加宽、改造是缓解交通压力的一个有效方法之一,本文针对城市道路拓宽改造工程,分析了路基拓宽工程中常见的问题,结合工程实例简单介绍了拓宽道路工程的一些技术和方法,希望能为同行提供借鉴。
【关键词】城市道路;路基拓宽
1 城市道路拓宽处治技术综述
1.1 加宽路基稳定性分析
路基稳定性分析计算,其目的就是对强度进行复核、检验,检查地基或是路堤是否由于抗剪度不足导致了浅层和深层的滑动性破坏,进而提出改进措施与方案。路基稳定性涉及到各方面的综合因素影响,进行路基稳定性验算时,应该是按路堤的施工周期与道路营运时的最大荷载情况来分别设定其稳定安全系数。路堤施工时期,其荷载只需要考虑路堤的自重,由于地基沉降的影响,还应考虑路堤在施工、预压期间多填筑的填料重量荷载;营运时期,荷载包含了道路自身的自重、行车荷载等,行车荷载的影响因素应该按照静止的土柱作用考虑。
1.2 地基沉降的计算与处理
沉降计算是为了预计考虑地基的竖向变形,为控制这种变形提供设计、施工依据。目前地基沉降计算方法有两种,第一种是经验系数校正法,这种方法对地基土的复杂性以及理论分析结果精度不高。它是用地基的固结沉降乘以沉降系数来计算总的地基沉降深度,而固结沉降可用曲线或压缩模量Es来计算。
第二种方法是第一种方法的延伸与发展,它不仅考虑了土质的复杂性,也顺应了现代工程对设计质量要求,在计算模式及计算手段上不断改进,但这种方法是以第一种方法为基础的,并未完全脱离第一种方法。
1.3 施工中重点注意事项
1.3.1 边坡削坡
道路拓宽工程中的路基填土是位于旧基边坡上的,因而必须对旧路基边坡按削坡,削坡的方式有自下而上和相反的自上而下两种方式具体施工中具体采用哪种方式,应因地制宜,但必须满足施工期间的路基稳定要求。
1.3.2 台阶开挖
按照要求开挖内阶,为了新旧路基更有效的结合台,阶数量应尽可能多,这样新旧路基的衔接可以有更多的接触面。
1.3.3 防水措施
开挖旧路基边坡以后一定要保障路面水被截断,特别是高位的路段,防止雨水对边坡的直接冲刷。
1.3.4 土工格栅的铺设
土工格栅铺设采用横向铺设.要保证其连续性、弯扭折皱、无断裂松弛等现象的发生,但又要避免过量拉伸。施工材料应堆放在阴凉处,夏季的时候严禁暴晒和雨淋,造成材料性能下降、老化。
1.3.5 路基填筑
根据施工区域的材料情况,合理选择填料,填料的物理特性要尽量与旧路基填料相近,另一方面要严格控制新旧路基结合带的压实度。对新旧路基结合带用打夯机分薄层填筑压实。
2 工程案例分析
2.1 工程概况
本工程项目范围为西安某大道拓宽工程,总长度为3256米。拓宽部分全部为新建工程,本次施工的主要内容为:侧分带加宽、辅道、人行道、绿化带、地下给水、排水工程。
按照道路规划与功能要求,本道路工程为城市道路三幅路,红线宽128m,机动车道路面层宽40m,侧分带为2*10m,辅助车道2*8m,非机动车道为2*5.5m,人行道为2*6m,绿化带2*15m;本次拓宽工程施工范围为侧分带加宽、辅道、非机动车道、人行道和外侧绿化带。
辅助道路路面采用沥青混凝土路面,上层为3.0cm细粒式沥青混凝土,下层采用7.0cm中粒式沥青混凝土,路面基层采用5%水泥稳定碎石,路面底基层为6%水泥稳定土。非机动车道采用沥青混凝土路面,上层为3.0cm细粒式沥青混凝土,路面基层采用5%水泥稳定碎石,路面底基层为6%水泥稳定土。
2.2 低路堤处理分析
1)低路堤实测沉降小于理论计算沉降,主要原因为地表硬壳层使路基荷载应力扩散,即路基下土层实际附加应力小于理论计算。从本研究看,《软规》中经验公式S=m×Sc对于低路堤所取的经验系数m应小于1,取0.6~0.9较符合实际情况。
2)低路堤新拓宽路基部分软土地基可以不处理,主要由于软土地基沉降固结很慢,若采用预压措施,效果也是不明显的,若采用软土地基处理,则造价太高。因此设计及施工中可尽量利用原状土结构强度,不扰动下卧软土层,进一步维持硬壳层的整体作用,同时在路基中铺设土工布或土工格栅,以加强路基的整体强度及板体作用,防止路基因不均匀沉降而产生反射裂缝。
2.3 高路堤处理分析
1)软土地基未经处理的高路堤老路基实际沉降大于理论计算沉降,原因可能是《软规》经验公式S=m×Sc的经验系数m取值范围偏小,从观测结果及老路基沉降情况来看,高路堤沉降系数m大于规范上限1.7,软土蠕变侧移引起的沉降值较大。因软土固结很慢,使得高路堤路基工后会持续不断地下沉。为减少工后沉降量,对高路堤路基必须综合处理。
2)高路堤路基经过粉喷桩特殊处理后,其沉降量无论是实际沉降值还是理论计算值均明显降低,值得注意的是,从观测结果来看,新拓宽的高路堤如果采用粉喷桩处理软基,这样的效果是非常好的,值得我们以后工程中借鉴。
3)当高路堤路基拓宽后,新老路基不均匀沉降仍然比较明显,特别在拓宽一侧,老路基边坡范围沉降差明显,产生突变点,易在此产生不均匀沉降裂缝及滑动剪切面。若不采取特殊措施,结合处不均匀沉降破坏力仍然较大,此处仍需重点控制,本试验段在新老路基与路面结合部位采用挖台阶、铺设6层土工格栅处理等,目前从实测看,效果是显著的。可以加强新老路基结合部位强度,增强路基路面的整体抗变形能力,防止路面开裂。
4)高路堤新拓宽部分软土地基必须进行特殊处理,主要由于软土沉降固结很慢,路基工后沉降量大,经常使新老路面产生明显破坏,甚至影响工程使用。因此设计及施工中为了确保路基稳定,减少路基工后沉降,对高路堤拓宽可采取打粉喷、砂桩、塑料排水体、碎石桩等软基处理措施,并配合填筑轻型材料。同时在新老路基与路面结合部位采用挖台阶及铺设土工布或土工格栅等。
3 工程总结
通过上述分析,工程实践中,我们对低路堤道路拓宽结合部位,无论是采取挖台阶还是加铺土工布的处理方法,在原则上都是可行的,但要根据现场实际情况,最好对比方案,选择最优方法。对高路堤道路拓宽结合部位,我们通常采取粉体搅拌桩处理软土地基,再用挖台阶、加铺土工格栅加强路基与路面结合部位的质量,这个方法效果比较明显,而且方便施工,节省了劳力成本,缩短了施工周期,从而为整个工程节省造价,具有较好的推广价值。
软土路基中,低路堤是相对稳定的,工程中我们一般不需采取其它特殊的处理措施;但是软土地基高路堤路基稳定性能不好,通常应采用软土地基特殊处理积极增加路基反压护道等方法进行综合处理,才能保证稳定系数,同时工程人员还要注意控制路基填土速率,加强沉降观测和分析。
参考文献
[1]薛彩芳,于跃乾.公路沥青混凝土路面施工过程的质量控制[J].中国高新技术企业,2010,(06)
[2]翟志雄.浅谈施工现场的安全管理.科协论坛(下半月)[J].2007,(06):5-9
[3]中华人民共和国交通部.2005年公路水路交通行业发展统计公报.交通世界2006,(5)
[4]薛彩芳,于跃乾.公路沥青混凝土路面施工过程的质量控制[J].中国高新技术企业,2010,(06)
[5]李晓英.金晓霞.我国市政公路与施工规范对路基施工技术要求初探[J].辽宁交通科技[6]王忠兴.李晓璐.论我国市政公路路基工程施工与管理[J].黑龙江交通科技,2011,03(14-15)
【关键词】城市道路;路基拓宽
1 城市道路拓宽处治技术综述
1.1 加宽路基稳定性分析
路基稳定性分析计算,其目的就是对强度进行复核、检验,检查地基或是路堤是否由于抗剪度不足导致了浅层和深层的滑动性破坏,进而提出改进措施与方案。路基稳定性涉及到各方面的综合因素影响,进行路基稳定性验算时,应该是按路堤的施工周期与道路营运时的最大荷载情况来分别设定其稳定安全系数。路堤施工时期,其荷载只需要考虑路堤的自重,由于地基沉降的影响,还应考虑路堤在施工、预压期间多填筑的填料重量荷载;营运时期,荷载包含了道路自身的自重、行车荷载等,行车荷载的影响因素应该按照静止的土柱作用考虑。
1.2 地基沉降的计算与处理
沉降计算是为了预计考虑地基的竖向变形,为控制这种变形提供设计、施工依据。目前地基沉降计算方法有两种,第一种是经验系数校正法,这种方法对地基土的复杂性以及理论分析结果精度不高。它是用地基的固结沉降乘以沉降系数来计算总的地基沉降深度,而固结沉降可用曲线或压缩模量Es来计算。
第二种方法是第一种方法的延伸与发展,它不仅考虑了土质的复杂性,也顺应了现代工程对设计质量要求,在计算模式及计算手段上不断改进,但这种方法是以第一种方法为基础的,并未完全脱离第一种方法。
1.3 施工中重点注意事项
1.3.1 边坡削坡
道路拓宽工程中的路基填土是位于旧基边坡上的,因而必须对旧路基边坡按削坡,削坡的方式有自下而上和相反的自上而下两种方式具体施工中具体采用哪种方式,应因地制宜,但必须满足施工期间的路基稳定要求。
1.3.2 台阶开挖
按照要求开挖内阶,为了新旧路基更有效的结合台,阶数量应尽可能多,这样新旧路基的衔接可以有更多的接触面。
1.3.3 防水措施
开挖旧路基边坡以后一定要保障路面水被截断,特别是高位的路段,防止雨水对边坡的直接冲刷。
1.3.4 土工格栅的铺设
土工格栅铺设采用横向铺设.要保证其连续性、弯扭折皱、无断裂松弛等现象的发生,但又要避免过量拉伸。施工材料应堆放在阴凉处,夏季的时候严禁暴晒和雨淋,造成材料性能下降、老化。
1.3.5 路基填筑
根据施工区域的材料情况,合理选择填料,填料的物理特性要尽量与旧路基填料相近,另一方面要严格控制新旧路基结合带的压实度。对新旧路基结合带用打夯机分薄层填筑压实。
2 工程案例分析
2.1 工程概况
本工程项目范围为西安某大道拓宽工程,总长度为3256米。拓宽部分全部为新建工程,本次施工的主要内容为:侧分带加宽、辅道、人行道、绿化带、地下给水、排水工程。
按照道路规划与功能要求,本道路工程为城市道路三幅路,红线宽128m,机动车道路面层宽40m,侧分带为2*10m,辅助车道2*8m,非机动车道为2*5.5m,人行道为2*6m,绿化带2*15m;本次拓宽工程施工范围为侧分带加宽、辅道、非机动车道、人行道和外侧绿化带。
辅助道路路面采用沥青混凝土路面,上层为3.0cm细粒式沥青混凝土,下层采用7.0cm中粒式沥青混凝土,路面基层采用5%水泥稳定碎石,路面底基层为6%水泥稳定土。非机动车道采用沥青混凝土路面,上层为3.0cm细粒式沥青混凝土,路面基层采用5%水泥稳定碎石,路面底基层为6%水泥稳定土。
2.2 低路堤处理分析
1)低路堤实测沉降小于理论计算沉降,主要原因为地表硬壳层使路基荷载应力扩散,即路基下土层实际附加应力小于理论计算。从本研究看,《软规》中经验公式S=m×Sc对于低路堤所取的经验系数m应小于1,取0.6~0.9较符合实际情况。
2)低路堤新拓宽路基部分软土地基可以不处理,主要由于软土地基沉降固结很慢,若采用预压措施,效果也是不明显的,若采用软土地基处理,则造价太高。因此设计及施工中可尽量利用原状土结构强度,不扰动下卧软土层,进一步维持硬壳层的整体作用,同时在路基中铺设土工布或土工格栅,以加强路基的整体强度及板体作用,防止路基因不均匀沉降而产生反射裂缝。
2.3 高路堤处理分析
1)软土地基未经处理的高路堤老路基实际沉降大于理论计算沉降,原因可能是《软规》经验公式S=m×Sc的经验系数m取值范围偏小,从观测结果及老路基沉降情况来看,高路堤沉降系数m大于规范上限1.7,软土蠕变侧移引起的沉降值较大。因软土固结很慢,使得高路堤路基工后会持续不断地下沉。为减少工后沉降量,对高路堤路基必须综合处理。
2)高路堤路基经过粉喷桩特殊处理后,其沉降量无论是实际沉降值还是理论计算值均明显降低,值得注意的是,从观测结果来看,新拓宽的高路堤如果采用粉喷桩处理软基,这样的效果是非常好的,值得我们以后工程中借鉴。
3)当高路堤路基拓宽后,新老路基不均匀沉降仍然比较明显,特别在拓宽一侧,老路基边坡范围沉降差明显,产生突变点,易在此产生不均匀沉降裂缝及滑动剪切面。若不采取特殊措施,结合处不均匀沉降破坏力仍然较大,此处仍需重点控制,本试验段在新老路基与路面结合部位采用挖台阶、铺设6层土工格栅处理等,目前从实测看,效果是显著的。可以加强新老路基结合部位强度,增强路基路面的整体抗变形能力,防止路面开裂。
4)高路堤新拓宽部分软土地基必须进行特殊处理,主要由于软土沉降固结很慢,路基工后沉降量大,经常使新老路面产生明显破坏,甚至影响工程使用。因此设计及施工中为了确保路基稳定,减少路基工后沉降,对高路堤拓宽可采取打粉喷、砂桩、塑料排水体、碎石桩等软基处理措施,并配合填筑轻型材料。同时在新老路基与路面结合部位采用挖台阶及铺设土工布或土工格栅等。
3 工程总结
通过上述分析,工程实践中,我们对低路堤道路拓宽结合部位,无论是采取挖台阶还是加铺土工布的处理方法,在原则上都是可行的,但要根据现场实际情况,最好对比方案,选择最优方法。对高路堤道路拓宽结合部位,我们通常采取粉体搅拌桩处理软土地基,再用挖台阶、加铺土工格栅加强路基与路面结合部位的质量,这个方法效果比较明显,而且方便施工,节省了劳力成本,缩短了施工周期,从而为整个工程节省造价,具有较好的推广价值。
软土路基中,低路堤是相对稳定的,工程中我们一般不需采取其它特殊的处理措施;但是软土地基高路堤路基稳定性能不好,通常应采用软土地基特殊处理积极增加路基反压护道等方法进行综合处理,才能保证稳定系数,同时工程人员还要注意控制路基填土速率,加强沉降观测和分析。
参考文献
[1]薛彩芳,于跃乾.公路沥青混凝土路面施工过程的质量控制[J].中国高新技术企业,2010,(06)
[2]翟志雄.浅谈施工现场的安全管理.科协论坛(下半月)[J].2007,(06):5-9
[3]中华人民共和国交通部.2005年公路水路交通行业发展统计公报.交通世界2006,(5)
[4]薛彩芳,于跃乾.公路沥青混凝土路面施工过程的质量控制[J].中国高新技术企业,2010,(06)
[5]李晓英.金晓霞.我国市政公路与施工规范对路基施工技术要求初探[J].辽宁交通科技[6]王忠兴.李晓璐.论我国市政公路路基工程施工与管理[J].黑龙江交通科技,2011,03(14-15)