旧路拓宽改建工程中路基沉降控制策略

2023-02-09

旧路在加宽过程中, 由于新旧道路的修建时间不同, 路基土的固结程度也有所差异, 在施工过程中所选择的材料也各不相同, 所达到的压实度也存在差异, 这就会导致不均匀沉降变形的产生, 进而会引起开裂影响路面的使用性能。不同的加宽方式、不一样的加宽宽度、不同的路基填筑高度、新老路基土不同的压缩模量和固结程度都会引起不均匀沉降。因此, 必须要在旧路拓宽改建工程施工中, 加强对路基沉降的控制。

一、拓宽路基差异沉降的影响因素分析

(一) 拓宽方式及拓宽宽度对差异沉降的影响

当加宽宽度较小时, 差异沉降在路肩的外侧边缘体现较为显著, 差异沉降出现的位置受加宽宽度的影响, 加宽宽度越大, 差异沉降最大值出现的位置越靠近路基内侧, 会使得路基范围内出现凹陷, 在降水和行车荷载作用下, 路面会出现水损害及开裂。因此, 单侧加宽的数值建议不宜超过8m。当为双侧加宽时, 由于旧路两侧均受到新路的作用, 两侧受力平衡, 但因新旧路基的自重影响, 此时在路基的中心位置会出现较大的差异沉降, 此种状态下差异沉降的变化规律和单侧加宽时相同, 但是在相同加宽宽度的条件下, 还是建议采用双侧加宽。

(二) 路基高度的影响

通过研究发现, 随着路基填筑高度的增大, 新旧路基所产生的不均匀沉降也在增大。当路基填筑高度比较小时, 差异沉降值也是比较小的, 对路基稳定性的影响较小;反之, 同理。

(三) 土基压缩模量的影响

通过计算结果发现, 当土基强度在小于5Mpa的条件下, 增强2Mpa时, 最大沉降的减小量大于10cm, 而当土基强度超过5Mpa时, 土基强度再增加2Mpa, 最大沉降的减小量不足2cm, 由此可见, 随着土基强度的增强, 最大沉降的减小量是在减小的;当强度提高相同的数值时, 对于降低沉降效果而言, 在软弱土基中表现较为显著。这也说明在实际工程中要对软弱地基进行必要的加固处理。

(四) 地基固结程度差异的影响

新、旧路基在不同地基压缩模量条件下, 拓宽路基的最大沉降值、最大差异沉降值和地基表面水平位移的变化。随着地基压缩模量的增大, 拓宽路基最大沉降值和拓宽路基顶面最大差异沉降值都在减小, 只不过当地基压缩模量达到15Mpa后, 减小趋势有所下降。但是对于地基表面水平位移来说, 随着地基压缩模量的增大, 其变化不同。地基压缩模量在13Mpa以下时, 水平位移逐渐减小, 到达13Mpa时, 水平位移变为零, 超过13Mpa以后, 随着地基压缩模量的增大, 水平位移值也在增大。

二、旧路拓宽改建工程中路基差异沉降控制策略

(一) 边坡削坡

我们之所以要进行削坡, 最主要的目的, 就是为了进行原有路基环境的清理, 以此来确保边坡土层的强度。一般来说, 在进行实际的工程施工过错很重, 我们所采用的削坡方法, 主要是等坡度削坡法与变坡度削坡法这两种。在这当中, 所谓的等坡度削坡法, 指的就是在确保原有坡度的情况下, 来进行相应的削坡工作。而变坡度削坡法, 则需要对原有边坡坡度进行相应的改变之后, 才能够进行。至于选择哪种方法, 则需要我们根据工程施工的实际情况进行选择。

(二) 台阶开挖

从根本上来说, 我们之所以要进行台阶开挖, 最主要的目的, 就是为了通过新老路基结合部位的接触面积的增加, 来促进路基整体性的提高。一般来说, 台阶开挖主要包含以下几种形式, 即:标准式台阶、竖倾式台阶、内倾式台阶、内挖式台阶。这四种形式都各自具有自身的优缺点, 具体见下表。

(三) 选择合适的填料

在进行实际的工程施工过程中, 通过运用适当的填料, 能够避免路基的变形情况, 并降低路基沉降等。通过运用一些透水性较高的材料, 不仅可以有效促进新路基的承载能力, 来避免其出现不必要的破坏, 同时, 也能够有效的降低新路基的自重, 并减少旧路基所需要承受的附加载荷。通常来说, 具有较高性能的透水性材料, 自身都有着较大的强度与抗冲击性能。

(四) 土工合成材料的应用

在进行实际的拓宽改建工程中, 我们之所以运用土工合成材料, 主要就是运用了其自身所具有的防水特点。通过运用土工合成材料, 不但可以对新老路基的受力特征加以改善, 同时, 也能对其起到一定的束缚作用, 减少路基沉降, 进而提高路基的整体性。现阶段, 在工程建设过程中, 土工格栅是运用的最广泛的一种土工合成材料。

(五) 加强桥梁和涵洞过渡段路基沉降控制

桥梁和涵洞过渡段路基沉降也比较常见, 会导致过渡段出现跳车现象, 不仅影响行车安全与舒适性, 也增加了过渡段的维修费用。应从如下几个方面控制:一是利用注浆法、旋喷法、换桩法、替换法、挤压法等, 对地基进行加固, 以有效控制深坑滑坡问题, 改善桥梁和涵洞过渡段的承载力, 增加其稳固性, 防止路基出现沉降。二是改善路堤, 路堤是桥梁和涵洞过渡段路的重要组成部分, 由于受到负荷作用, 导致路堤比较容易变形, 所以说, 我们必须促进其承载力的提高, 才能控制路桥过渡段路基沉降的发生。改善路堤可以采用注浆法、换桩法、替换法、土工织物等方法。三是改善路面。通过对路面的强化维护, 来避免出现沉降问题。此案阶段, 路面的加固, 主要有桥头搭板、强化路面结构、设置过渡性路面等方法。

三、结语

综上所述, 在旧路拓宽改建工程中, 新老路基之间的差异沉降, 以及其所存在的不良结合等, 容易对道路的质量产生不好的影响。因此, 在实际的实践过程中, 要求我们应当根据差异沉降原因, 选择合理的控制策略, 以此来降低危害, 强化公路性能。

摘要：随着国家经济的快速发展及汽车保有量的大幅增加, 如今我国道路交通量也飞速增长, 不少现有道路已满足不了交通量增长需求, 必须要对旧路进行拓宽, 以提高其通行能力。在旧路拓宽过程中, 新旧路基差异沉降是关键所在。本文主要分析了拓宽路基差异沉降的影响因素, 并从边坡削坡、开挖台阶、使用轻型填料、使用土石合成材料等方面, 探讨了旧路拓宽改建工程中路基沉降控制措施, 旨在为提升公路路基稳定性提供一点参考。

关键词：旧路拓宽,改建工程,路基沉降