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2015-01-14 11:52 建設工程教育網(wǎng)整理 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
一、技術(shù)瓶頸
隨著(zhù)2002年5月沈大高速公路加寬八車(chē)道的施工,拉開(kāi)了我國大規模高速公路改擴建的序幕。之后滬寧、廣佛、滬杭甬等也相繼進(jìn)行拓寬改造,F階段國內道路拓寬工程對于新加寬路基基底通常采用復合地基、豎向砂井和塑料插板排水、基底清淤換填等措施;對新老路基銜接采取舊路路堤開(kāi)挖臺階、土工合成材料加筋墊層和加筋土路堤、改良土高強路堤和輕質(zhì)路堤等技術(shù)方案。由于我國高速公路改擴建工程剛剛起步,國內從設計到施工,理論研究尚處于探索階段,亦沒(méi)有成熟的經(jīng)驗可循,同時(shí)老路的改擴建約束條件多,用新建工程的思路和設計方法與原有的公路建設技術(shù)進(jìn)行拼接難以應對實(shí)踐復雜的技術(shù)難題,這已成為制約我國高速公路設計技術(shù)的掣肘。為此,各省的公路同行們也都在進(jìn)行積極的探索,筆者現以G40滬陜高速公路葉集至羅山段工程(下稱(chēng)葉羅高速公路)為例分析新老路基沉降差異控制難的問(wèn)題,并提出自己的淺見(jiàn)。
二、成因分析
技術(shù)的攻克必須對問(wèn)題的癥結進(jìn)行深度分析,這是實(shí)施改擴建方案的第一步。經(jīng)現場(chǎng)勘查,該項目位于淮河南側及大別山北麓山前傾斜崗地,地勢以南部和西部較高,逐漸向東北傾斜,山地、丘陵、壟崗和平原,地貌條件屬平原微丘區,地下水位淺,地表水塘廣布,淺層地基土多呈軟塑狀,存在軟弱土,層位不穩定。
現有路面已出現許多縱向裂紋,寬3mm~15mm不等,長(cháng)度有的不到1m,有的30m~40m,還有的長(cháng)達百米,還伴有橫向裂縫和弧形裂縫。路線(xiàn)經(jīng)過(guò)地區的地質(zhì)情況:
。ㄒ唬┑刭|(zhì)軟弱——地質(zhì)剖面自下而上:
1.素填土:灰黃色,可塑性黏土,壓縮模量Es=3-6MPa,承載力標準值fk=80-120kPa;
2.粉質(zhì)黏土/亞黏土:灰黃色為主,可塑、結構性差,屬新近沉積沖積層。壓縮模量Es=4-8MPa,承載力標準值fk=90-110kPa;
3.淤泥質(zhì)黏土/粉土:灰黑色、新近湖塘相沉積層,底部有沖積的砂卵石,中等偏高的壓縮性,平均壓縮模量Es=1.5MPa,承載力標準值fk=40kPa;
4.可塑黏土:雜黃色,中更新統黏性土,壓縮模量Es=5-10MPa,承載力標準值fk=80-100kPa,一般1.0m-6.0m;
。ǘ⿲下仿坊钔零@探、試驗
老路基填筑高、含水量大,地下水位高——由于該路段地形復雜,多為填方區,填土高度一般在2-4m,填土高度大于4m路面大多出現不同程度開(kāi)裂,特別是填土高度大于8m路面開(kāi)裂尤為嚴重,對老路路基填土鉆探、試驗結果如下:
1.老路路基填土:含水量為ω=20-25%,無(wú)側限抗壓強度R=0.1-0.8MPa.
2.地基與路堤間軟土層:含水量為ω=25-40%,無(wú)側限抗壓強度R=0.01-0.2MPa.
通過(guò)調查勘探,筆者認為現有道路使用狀況不太理想,由于路堤下軟土承載力不足產(chǎn)生的變形、地基與路堤間軟土層的流變、路堤中土體高含水、半剛性基層膠結差等因素致使路面裂縫等病害形成,新建道路欲實(shí)施搭接的路基土質(zhì)不良,路基邊坡松軟,對于搭接極為不利。具體而言,造成新老路基沉降差異的原因有以下幾種情況:
。1)由于加寬項目與新建項目在施工工藝上有所區別,施工單位在施工過(guò)程中缺少新技術(shù)方面的施工經(jīng)驗;可以進(jìn)行針對性的培訓,可以解決,非要因。
。2)施工單位施工機械嚴重老化造成施工質(zhì)量不穩定;可以通過(guò)對機械性能改進(jìn),或提高監理控制力度,可以彌補,非要因。
。3)缺少壓實(shí)功效高的碾壓設備,路基填筑的壓實(shí)度達不到設計要求;增加碾壓設備或提高監理控制力度即可解決,非要因。
。4)路基填土土質(zhì)強度低,現場(chǎng)的取土場(chǎng)土樣分析94、96區的CBR值均不能滿(mǎn)足設計規范要求,這樣拼寬路基的強度就難以保證,為路基施工后沉降加劇埋下隱患,新老路基的開(kāi)裂就有了誘因,因此是主要因素。
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