二級建造師公路工程知識:公路加寬工程的病害成因
影響舊路拓寬工程性狀的主要因素有:新老路基間的不協(xié)調(diào)變形、新老路基之間的不良結(jié)合、路基路面整體抗變形能力、路基穩(wěn)定性,以及水文、地質(zhì)條件等。拓寬工程路基病害的發(fā)生往往不是由單個因素決定的,而是多種因素共同作用的結(jié)果。引起拓寬工程路基病害的主要原因有:
(1)新老路基下地基沉降的差異:這是路基拓寬工程容易產(chǎn)生縱向裂縫的最主要原因。新老路基地基壓縮固結(jié)時間不同,老路地基經(jīng)多年荷載作用,沉降變形已經(jīng)基本穩(wěn)定;而新路地基在施工過程中以及竣工通車后都將有較大的沉降變形發(fā)生,因此,新老路基下的地基間將產(chǎn)生不均勻變形。同時,道路拓寬工程工期較短,控制工后差異沉降的難度較大。
?。?)新老路基強度和剛度的差異:新舊路修筑年代不同,取土地點也不相同,因此加寬路基填筑土料與老路基填筑土料不可能完全相同。填筑材料經(jīng)自身重量、路面和車輛等荷載的作用,老路基已經(jīng)完全被壓實,而新路基的填料雖經(jīng)嚴格壓實,仍有塑性累積變形的存在;同時,新老路基采用的施工方法和工藝不同,公路等級和標準也有很大的差異。
?。?)新老路基結(jié)合部處治措施不當:新老路基結(jié)合部是拓寬工程的最薄弱部位,最容易發(fā)生路基病害。如果結(jié)合部表面土體強度不足、臺階開挖不合理以及加筋處治不當?shù)?,將會導致拓寬路基沿結(jié)合面產(chǎn)生滑移或蠕滑,在結(jié)合部路面產(chǎn)生縱向裂縫;如果工后路面排水措施不完善,路表水沿裂縫大量下滲,會加速路基的變形和失穩(wěn)。
?。?)施工因素的影響:施工因素是導致拓寬路基病害的重要因素,新老路堤結(jié)合部施工過程中的以下情況會形成路基病害隱患:
?。╝)結(jié)合部的表面根植土、松散土層、腐殖土、雜物等清理不徹底,土路肩、硬路肩部位不適宜作填料的材料換填不徹底,填料粒徑偏大、含泥量多,透水性不佳等,使新老路堤結(jié)合部形成薄弱的帶狀結(jié)合面。
?。╞)邊坡開挖面過大,在已開挖的邊坡處沒有及時堆放反壓材料,使老的邊坡開挖面長時間地暴露在外,受到雨水直接沖刷,造成新老路堤虧方,新老路疊合面減少。同時,地基處理施工、抽水清淤(地下水位降低)及交通荷載等會對削坡開挖后的老路路基的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。
?。╟)路基填料壓實不到位,引起不均勻沉降,使新老路面結(jié)合部開裂。公路拓寬改建通常受地形限制,單幅加寬時,大型壓實機具很難發(fā)揮作用,壓實難度較大,特別是新老路基結(jié)合部。較低的壓實度不僅會使路基塑性累積變形大大增加,而且抗變形能力也大幅下降。
(d)填筑速率過快,由于拓寬工程工期較緊,過快的填筑速率使新路基的沉降速率遠遠高于原路基的沉降速率,造成原路基失穩(wěn)或?qū)⒃访胬隽芽p。
(e)施工中路基排水措施不到位,雨水滲入新老路基,使得結(jié)合部土體的強度降低,影響結(jié)合面的嵌固效果。
高速公路拓寬工程的病害的成因是多方面的,但新老路基之間的不良結(jié)合和不均勻變形是最根本的原因,也是路基拓寬工程中的主要控制因素。因此,在高速公路拓寬工程中必須采取切實有效的工程技術(shù)措施,減小地基的不均勻沉降,保證新老路基的強度、剛度和整體穩(wěn)定性,加強新老路基結(jié)合部的處治措施,減少拓寬工程路基的病害發(fā)生。通??刹捎密浫醯鼗幚?、基底清淤換填、舊路路堤臺階開挖、土工合成材料加筋墊層和加筋土路堤、土工織物防滲和排水、改良土高強路堤和輕質(zhì)路堤、鋪設(shè)土工合成材料防滲裂層或增大加鋪層厚度等工程技術(shù)措施。
