公路路基拓宽工程施工技术综合分析 2017毕业论文下载

公路改扩建工程大多涉及到线形调整和路基拓宽问题,由于路基拓宽引起的路基路面变形、开裂甚至滑移在实际工程中颇为常见。而我国在路基拓宽工程方面缺乏可资借鉴的成熟经验,更缺乏相应的设计方法、计算理论和规范指南。因而对路基拓宽的损坏模式和设计指标进行研究具有非常重要的实际意义。本文基于路基拓宽工程病害及其主要成因机理,提出了路基拓宽工程处治的技术思想,并详细分析了几种处治技术的处治机理、效果和施工设计要点。


  一、处治技术分类与选择

  调研表明,路基拓宽工程病害的根源是新老路基不协调变形。因而,路基拓宽处治的根本目标就是在保证拓宽路基整体稳定性的前提下,控制路基不协调变形。新老路基不协调变形主要由新老路基结合部的蠕滑或滑移、新路基的压缩变形以及新老路基的地基沉降差异三部分组成;在不同拓宽条件下,导致工程病害的主导变形不尽相同,因此,新老路基结合部处治应遵循以下技术思想,并根据具体工程的特点和各项措施的适用条件进行选择。

  (1)稳定是基础,不协调变形控制是关键,实现“变形协调与控制”是处治技术的核心。

  (2)路基路面相互作用、相互影响,路基拓宽处治应从路基、路面、排水、支挡等各个方面进行统一考虑,突出“综合处治”的思想。

  (3)路基拓宽处治应充分考虑地域、地质和环境的适用性、经济合理性以及施工便利性。

  二、新老路基结合面处治

  新老路基结合面处治包括拓宽路基基底处理、老路基边坡覆土处理以及新老路基结合面台阶开挖。

  在老路基边坡上开挖台阶,可放缓横坡以减小滑动力、改善拓宽路基的稳定性,且便于新路基压实,防止在结合部位置因新路基填土压实不良而造成的结合部强度不足。目前部分拓宽工程设计部分要求在交界面整个范围内布设台阶,高宽比在1:2左右。若施工时完全从坡底按此要求实施,台阶面将深入到老路路面的中心,也就意味着台阶的挖设可能将大部分老路面甚至全部老路面挖除,大大增加了土石方工程量。故在保证拓宽路基稳定性要求的前提下,应兼顾经济性,台阶开挖高度为0.6-1.0m,细粒土填料取下限,巨粒土和土石混填取上限,填石路基可取1.2-1.5m。

  三、拓宽路基填料及压实度控制

  路基拓宽工程中,新路基的填料及压实度一方面影响其自身压缩变形,另一方面影响新老路基的模量比,进而影响结合部路面结构的力学响应,因而极其重要。

  从路面结构对路基刚度突变的力学响应来看,无论是路表变形还是基层层底弯拉应力,在新、老路基模量比小于1.0时,随着模量比的增大均有明显的减小,当新、老路基模量比超过1.0后,减小速率明显降低。所以,从改善路面结构受力状态的角度出发,应该尽量提高新、老路基的模量比;但过分提高拓宽路基模量会提高处治技术成本,且对路面结构受力状态改善的贡献不大。

  四、路基加筋  新老路基结合部加筋处治效果主要体现在三个方面。

  1、提高拓宽路堤的整体稳定性。HumphreyDN对某软土地基上路基拓宽工程土工格栅加筋的效果进行了分析,采用土工格栅加筋,路基稳定性明显提高.

  2、增强拓宽路基的抗变形能力。通过,新老路基不协调变形的室内模拟试验,可见,若采用2层玻璃纤维格栅加筋,在不协调变形发生前后,新老路基结合部及新路基的顶面回弹模量,较未加筋部分均有较大幅度增加。

  3、减小拓宽路基自重荷载作用下的地基沉降。利用有限元方法对路基加筋效果的分析表明,加筋对减小不协调变形的作用主要体现在减小拓宽路基部分的沉降和不协调变形(减小了11.4%),可以防止拓宽后新建路面结构在不协调变形作用下开裂。

  新老路基结合部加筋处治设计与施工应注意:

  (1)老路基边坡开挖台阶,新路基填筑、压实到相应标高时,再平整铺设加筋材料,伸至台阶内缘,使加筋材料的被动抗力区尽可能长。

  (2)加筋材料应选择抗拉强度高、延伸率小、易于施工、价格较低的土工合成材料。

  (3)加筋材料在新路基中铺设长度应达到车道线外缘,在保证原地面铺设一层的情况下,尽可能每一台阶铺设一层。

  (4)定量分析不协调变形的减小幅度。  五、轻质路堤

  软土地基在拓宽路堤荷载作用下产生的沉降在不协调变形中占据主要部分。采用二灰、EPS等轻质材料修筑拓宽路堤,自重轻,板体性强,可有效减小路堤堤身的压缩变形和地基固结变形。

  不同路基填料所产生的新老路基不协调变形不尽相同,其中,普通填料、及二灰填料的密度分别取1800,30,1250kg/m3可见,当不考虑边


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