李 超
(中鐵工程設計咨詢集團有限公司鄭州設計院,河南 鄭州 450001)
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談舊路改建項目中路基路面勘察設計方法
李 超
(中鐵工程設計咨詢集團有限公司鄭州設計院,河南 鄭州 450001)
以舊路改建為研究對象,介紹了舊路改造前進行現(xiàn)狀調查的內容及分析方法,從新舊路基銜接處理、路面處理、路基支擋防護、排水設計等方面,闡述了舊路改造的具體方案,有利于提高道路的通行能力。
舊路改建,路基,路面
20世紀90年代以來,我國經濟在飛速發(fā)展的同時,對于國內各級道路的使用需求也變得越來越高,諸多現(xiàn)有道路的設計通行能力日益突顯緊張。如何改善這一現(xiàn)象,盡快提高道路通行能力,同時更好地促進經濟建設發(fā)展,成為了當下必須要解決的一個問題。為解決此問題,除了合理新建高等級公路外,對原有公路進行升級改造也勢在必行。目前國內舊路改建項目所能參照的規(guī)范及規(guī)程十分有限,本文結合國內以往一些舊路改造的經驗和方法對有關瀝青道路的路基、路面部分勘察設計工作做一探討。
1.1 既有路基狀況調查
既有路基狀況的調查可以從三方面著手,包括資料的收集、現(xiàn)場情況的調查采集以及地質勘探試驗的具體數據結果。資料收集需要有既有路的竣工圖、原有勘察設計資料以及建成后的養(yǎng)護等資料,若是軟土地區(qū)的道路,還需要收集既有路的沉降監(jiān)測資料?,F(xiàn)場調查有時還需采用一些無損檢測手段,將其與勘探試驗等技術手段相結合,從而綜合判定既有路基、沿線排水設施、防護與支擋結構的使用性能。
調查時可按以下幾方面進行[1,2]:
1)根據收集的資料和現(xiàn)場路況調查結果,對既有路基進行分段測評。
2)挑選有代表性的路段包括正常段及病害段,對其進行測試,確定路基回彈模量;對其進行地質勘探試驗,確定路基土的含水率、壓實度、飽和度、平均稠度、CBR值、回彈模量等。
3)調查既有路基的防護形式、位置等情況,確定各結構基礎的地質條件和使用狀況。
4)調查沿線既有排水設施的位置、斷面尺寸、砌體結構等使用功能,對于滲溝、暗溝等設施還應調查其強度,確保不影響路基的整體穩(wěn)定性。
1.2 既有路基狀況分析
掌握了既有路基的相關資料后,還需對其進行整理分析,根據調查的具體內容判斷既有路基的真實現(xiàn)狀,以便更好地進行改擴建設計[1,2]。
1)分析既有路基填料能否滿足路基土最小CBR值、路基壓實度的要求。
2)確定既有路基的平衡濕度,分析路基的相對高度是否合理,同時分析路基邊緣高程是否滿足現(xiàn)行規(guī)范中對于該等級道路設計洪水頻率的要求。
3)分析既有路基的邊坡形式和坡率,評價其能否保證路基的穩(wěn)定狀態(tài)。
4)分析沿線支擋、防護結構以及排水設施的使用狀況,評價其結構是否安全可靠。
5)分析既有路基的病害成因,并根據各種病害不同的類型、規(guī)模、分布范圍等因素,提出具體的解決辦法和處理措施。
6)對于特殊土地區(qū),還應根據其具體土體類型,分析評價其既有路基穩(wěn)定以及變形狀態(tài),并且提出具體的處治措施以及改進措施。
1.3 既有路面狀況調查
路面是直接承受行車荷載作用的結構層,同時還受到降水的侵蝕和氣溫變化的影響。調查既有路面現(xiàn)狀時,需對受損情況不同的路段進行分別歸納劃分,針對各段道路的具體情況制定適宜的改建設計方案[3,4]。
1)調查既有道路的使用狀況,確定路面破損程度,并依據相近原則對路面進行分段測評。
2)通過調查與現(xiàn)場取樣相結合,確定既有路面的結構層組合及各層厚度。
3)挑選有代表性的路段對其進行測試,確定既有路面的平整度和抗滑能力;對其進行彎沉試驗,確定其承載能力。
4)調查路面排水系統(tǒng)的使用狀況和有效性,包括路表和路面內部排水。
1.4 既有路面狀況分析
1)根據調查時對既有路面的段落劃分,分別對其破損類型和病害成因進行分析評價,并且提出具體的解決辦法以及改進措施。
2)根據調查所得既有路面各段的承載能力,同時結合現(xiàn)場取樣的試驗結果,分析其破壞原因,并判斷路面結構層的破壞層位,提出具體的處理措施。
3)分析既有路面的平整度和抗滑能力能否滿足規(guī)范規(guī)定的要求,評價既有面層能否繼續(xù)使用。
4)分析既有路面排水系統(tǒng)是否完善合理,評價排水系統(tǒng)的可靠性。
2.1 新舊路基銜接處理與設計
舊路改建項目多為路基寬度不足需要進行升級拓寬,通常在既有路面單邊或雙邊進行拓寬,包括路基、路面的拼接,在設計時應采取有效措施以保證加寬路基與既有路基的良好銜接,避免或減少因橫向錯臺和縱向裂縫而導致改建后道路在使用期間出現(xiàn)路基病害。
新路基填筑前,應清除老路路堤邊坡一定深度內的表層植被土和壓實度不足的填土,按照1∶1的坡率進行削坡處理,保證下一級臺階開挖的穩(wěn)定,并且先不挖除土路肩以保護硬路肩和行車安全[5,6]。
從基底開挖第一級臺階后對其進行處理,臺階可按照1 m~2 m寬,向內2%的坡率進行開挖。基底平整后,對基底天然含水量和最佳含水量進行測定,而后進行沖擊壓實,為此可先于基底填鋪20 cm厚碎石層,以便利用碎石層的松散結構消減沖擊振動能量,避免引起路基坍塌[6]。對含水量過高的舊路基,削坡后應先進行排水、清淤等工作,待晾曬符合要求后再進行壓實處理,晾曬后可對地基及開挖后臺階面進行20 cm深度的灰土處理。臺階開挖后應分層填筑并逐層壓實,同時逐層鋪設土工格柵,加強排水并及時填筑,嚴禁開挖后長期暴露,以免受到雨水沖刷影響路基穩(wěn)定。
對于高填方路段的既有路,改建后還需對其進行沉降觀測,待該段高填方路基穩(wěn)定后方可進行后續(xù)工序作業(yè),以避免將來因新舊路基不均勻沉降導致該段道路出現(xiàn)破壞。
2.2 舊路改建中路面處理與設計
舊路改建項目中,對于路面部分的改建,需要設計者經過前期的資料收集及現(xiàn)場調查,依據既有瀝青路面的損壞程度進行分段劃分、分別處理。對于損壞程度較輕僅有輕度裂縫,車轍深度不超過10 mm,且整體強度能滿足規(guī)范要求時,可直接于既有瀝青面層加鋪罩面。對于損壞程度較重,裂縫率較高的路段,則應視其具體情況采取銑刨、挖除、灌縫、換填補強等處理措施,必要時還應采取防裂等措施,然后進行面層處理。在對網裂、龜裂等損壞較重路段進行面層銑刨時還需清除干凈,待噴灑粘層瀝青后方可加鋪瀝青層[3,4]。
舊路改建項目因存在新舊路基銜接處沉降不均勻影響,致使路面結構層可能會出現(xiàn)裂縫、破碎等病害現(xiàn)象。對于此類問題,除應加強對新老路基的填筑壓實以及進行沉降觀測以外,還需對銜接處路面做一定的加固處理[7]。
對于既有瀝青路面改建項目,在新老路面交界處可采用在瀝青層下部鋪設玻纖格柵,增強其抗裂性能。玻纖格柵網孔尺寸宜為其上鋪筑瀝青混合料最大粒徑的0.5倍~1.0倍,施工時應選用有較好實績的產品,并嚴格控制施工質量。
2.3 路基支擋防護及排水設計
舊路拓寬改建后,原有各項防護與支擋結構以及排水設施均需依照新建后的道路進行改造或重建。遵循改建道路的總體規(guī)劃和布局,按照新建道路設計標準,采取安全可靠的防護措施,保證路基穩(wěn)定,并與周圍環(huán)境景觀相協(xié)調。同時,設置完善、通暢的防排水系統(tǒng),做好路基防排水與地基處理、路基防護等相結合,并與路面、橋梁、涵洞、隧道等防排水系統(tǒng)綜合設計。
舊路改建項目與新建道路項目相比,前者的勘察設計方法更為復雜,也更為細致。只有通過對老路進行充分詳細的各項調查,并對所得數據進行正確分析,才能了解擬改造道路存在的問題、病害類型以及防治方法,從而制定出正確的改造設計方案。
[1] JTG D30—2015,公路路基設計規(guī)范[S].
[2] JTG F10—2006,公路路基施工技術規(guī)范[S].
[3] JTG D50—2006,公路瀝青路面設計規(guī)范[S].
[4] JTG F40—2004,公路瀝青路面施工技術規(guī)范[S].
[5] 鄧學鈞.路基路面工程[M].北京:人民交通出版社,2005.
[6] 傅 珍,王選倉,陳星光,等.安新高速公路改建工程臺階開挖方案分析[J].公路,2006(12):77-78.
[7] 黃躍民.公路改建工程施工中普遍問題的處理方法[J].公路,2009(8):92-94.
Discussion on roadbed pavement survey and design method in old road reconstruction project
Li Chao
(ZhengzhouDesignInstitute,ChinaRailwayEngineeringConsultingGroupLimitedCompany,Zhengzhou450001,China)
Taking the old road reconstruction as the research object, this paper introduced the content and analysis method of present situation investigation before old road reconstruction, from the new and old roadbed join process, surface treatment, roadbed retaining protection, drainage design and other aspects, elaborated the specific scheme of old road reconstruction, to improve traffic capacity of roads.
old road reconstruction, roadbed, pavement
1009-6825(2016)10-0127-02
2016-01-09
李 超(1983- ),男,工程師
U416
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