江陰市經緯工程質量檢測有限公司 214432
摘要:隨著我國社會經濟不斷發(fā)展,市政道路交通量大幅度上升,在原有道路的基礎上進行改造是促進城市道路建設的必然要求。對舊路進行改造能改善城市交通質量,滿足人們出行需求。本文針對目前市政道路改造工程現(xiàn)狀進行分析,結合理論研究,提出了有效提高市政道路改造工程質量的措施,以促進城市交通的可持續(xù)發(fā)展。
關鍵詞:市政道路;改造工程;理論;試驗
隨著我國經濟的快速發(fā)展,對道路交通提出了更高的要求,然而由于我國道路交通量急劇增加,現(xiàn)有的市政道路逐漸出現(xiàn)一些問題,因此我們必須重視對市政道路的改造工程。市政道路改造工程主要為舊路路基加寬工程及道路返修工程,以緩解道路交通壓力。然而在市政道路改造工程中,常常出現(xiàn)新舊路基不均勻沉降的問題,給市政道路帶來了質量及安全隱患,不利于市政道路建設的發(fā)展。
一、當前我國市政道路改造工程現(xiàn)狀
當前我國市政道路改造工程中的道路加寬工程,能夠實現(xiàn)對路基的有效利用,通過在原有路基的基礎上,對道路進行拓寬處理,減少了對公路建設用地的占用率,還極大的滿足了人們的出行需求,促進公路建設的長遠發(fā)展。在舊路加寬工程中最大的問題在于新舊路基不均勻沉降的問題。由于原有道路路基建設時間較長,受到路面行車及自然沉降的作用,舊路路基沉降已基本穩(wěn)定,但在對舊路進行改造過程后,新路基存在的沉降作用會導致市政道路出現(xiàn)嚴重的沉降不均勻問題,極有可能導致新舊路面的融合位置出現(xiàn)縱向裂縫的問題,導致市政道路無法正常投入使用,影響了人們的正常出行。因此我們必須采取有效措施以解決新舊路基中存在的不均勻沉降問題,提升新舊路基的融合度。
路面不均勻沉降問題與路基的荷載、土體性質以及土體應力能力具有密切聯(lián)系,導致路基不均勻沉降的情況主要有路基填土壓實度不足、地基中存在的軟性土體、路堤填料不夠均勻以及地下水的影響等。我國針對新舊路基不均勻沉降問題,引進了國外的概率分析理論以及隨機場理論進行研究,探索影響新舊路基不均勻沉降的因素以及路基土體的變形規(guī)律,以降低產生新舊路基不均勻沉降變形的可能性。
二、市政道路改造工程的理論分析與試驗研究
(一)新舊路面不均勻沉降對路面造成的影響研究
市政道路路面受到行車荷載以及自然環(huán)境的作用,使得路基產生變形。在實施道路改造工程后,對原有路面進行加寬處理,極易導致新舊路基不均勻沉降問題,從而能導致路面基層約束力受到影響,給路面結構增加了附加應力,長期以往會使得路面受到破壞,影響市政道路功能的正常運行。新舊路基不均勻沉降問題,進而對路面結構產生影響的過程,理論上是路基與路面的相互作用問題,因此我們必須重視對路基與路面相互作用問題的研究。
(二)新舊路基不均勻沉降辦法與試驗研究
當前針對市政道路新舊路基不均勻沉降的問題主要采用以下幾種辦法:第一,利用低等級路面進行過渡;第二,利用橋頭搭板的方式;第三,采用土工合成材料實施加筋處理,或制作褥墊層,緩解路基不均勻沉降問題;第四,采用輕質EPS泡沫處理路基沉降問題;第五,采用壓力灌漿法;第六,強夯法。
強夯法與壓力灌漿法是當前處理路基不均勻沉降現(xiàn)象的主要辦法。其中強夯法指的是通過大力對路面進行夯實處理,以增加路基的密實性,從而緩解新舊路面不均勻沉降變形的問題。強夯法被廣泛應用于我國市政道路建設中,具有較好的經濟效益。但由于對強夯法加固路基的效果、加固機理、夯點部位確認以及施工質量控制管理中仍存在一定的問題,因此我們必須加大對強夯法的研究。下面主要介紹強夯法在江陰市某縣沿江道路改造過程中的應用。
1.工程試驗方案
在江陰市某沿江市政道路改造過程中,選取200m路段的新舊路結合處,采用10t的夯錘從8m的高度落下,并利用簡易貫入儀對數(shù)據(jù)進行收集與分析,分析新舊路結合處的夯實效果。
2.強夯法實際施工分析
強夯法作用機理:強夯法主要利用夯錘對路面夯擊時產生的強大沖擊,使土體表層出現(xiàn)剪切壓縮及側向擠壓,從而提高路基土體的密實性。然而隨著土層深度不斷加深,強夯法的加固作用逐步降低(如圖1)。
圖1 強夯法應用于路基加固結構圖
在第一層的地基土體中,強夯法會對土體產生橫波及面波的干擾,使地面表層土體產生上下震動,使土體產生松動。
在第二層的地基土體中主要利用縱波的反復作用,使地下應力強度大于地基破壞強度L的作用范圍,對土體產生良好的加固作用。
第三層的地基土體受到縱波作用逐步減少,地下應力強度位于L-y范圍內,強夯法的加固作用明顯降低。
第四層的地基土體應力強度位于地基彈性范圍之內,強夯法無法有效克服地基土體變形情況,對此層土體不產生加固作用。
3.施工工藝
施工工藝:①對該路段路面進行清理,并對夯實前路基的壓實度進行檢測;②標注夯點的位置;③測量夯錘的高度,并使夯錘與夯實點吻合;④嚴格控制夯擊的次數(shù);⑤將夯坑進行推平處理;⑥利用簡易貫入儀檢測夯實效果。
該路段土體性質為低液限粘土,壓實標準為97%,粘土粘聚力為223。在對不同土層土體進行夯實前,檢測填土的含水量。利用標準擊實試驗檢測出該路段最佳含水率在14.8%-16.8%之間,最大干密度為1.5g/cm立方-2.0g/cm3之間,保證施工現(xiàn)場的含水量在±5%之內,以提高夯實的效果。
4.試驗結果分析
通過強夯法對該加寬路基工程新舊結合部進行加固處理,檢測結果顯示路基表層(50m之內)夯實后的壓縮模量值有一定程度的降低,說明強夯法對路基淺層土基具有明顯的加固作用,且加固范圍超過2m。對距離夯實點20m處的壓縮模量值進行測量,顯示壓縮模量變化顯著,證明強夯法作用范圍超過20m,因此證明強夯法能有效提高新舊路基結合部的土體密實度,具有較高的應用價值。
結束語
市政道路改造工程對于我國城市建設具有重要意義,我們必須重視市政道路改造過程中出現(xiàn)的新舊路基不均勻沉降問題,并采用合理的處理手段,提高新舊路基的土體嚴密性,降低新舊路基產生土體不均勻現(xiàn)象的可能性。經試驗研究證明,強夯法能有效提高新舊路基土體的密實性和穩(wěn)定性,強夯作用范圍能達到50m,具有較好的經濟效益和應用價值。
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