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摘要:在高速公路交通运行及需求能力持续增高的趋势下,近年来我国很多既有高速公路都进行了改扩建。既有路加宽改造工程的主要特点在于施工过程繁琐、难度系数大,施工工艺要求高。所以需要我们在充分了解高速公路改建要求的基础上提出更合理的处置措施及施工方法,为既有路拓宽和改造项目的实施提供有效保护。由于目前在高速公路加宽工程施工的相关研究比重仍旧较少,因此,本文围绕高速公路加宽工程的路基路面加宽处理方法进行研究,提出了合理的施工技术对策和方案,以期能够为更多同业者提供借鉴参考。
关键词:高速公路;加宽工程;病害原因;处理方法;
1引言
我国尽管公路里程长度跃居世界前列,但由于受到施工期限和施工地区经济水平等客观情况的影响, 2001年以前在我国已建成的高速公路中,大多主要为双向四车道,约占已建成公路总长度的 88%。自加入WTO以来,物流行业飞速发展,再加上中国经济的快速发展,各城市之间的合作日益紧密,高速公路上的交通流量正在迅速增加,原有高速公路的车道因很难满足交通通行需。依据近年来的交通调查数据显示:我国全国范围内的高速公路车流量均超过预期水平,日均车流量平均为1.6万辆,是现有一般国道的2.4倍。随着我国社会经济的进一步发展,对原有高速公路的改造,拓宽或开辟新道路的需求已日益迫切。但较之于新建,原有道路的改扩建显然更加经济实惠。原有道路的改扩建是利用现有路基,拓宽原有路基,提升路面水平,满足社会需求的技术措施。
2高速公路加宽路基路面病害原因
2.1 路基失稳
公路在经多年通车运行后,往往会发生路基沉陷、边坡塌方、裂缝、错台等问题。而如果对既有路进行拓宽,既有路路基与加宽的路基之间很容易就会发生不均匀的沉降,造成裂缝破坏,尤其在软土地基显得尤为突出。现有路基加宽后,在新旧路基结合处经常产生错台的现象,从而引发路面开裂的情况,尤其是在基础比较薄弱的高填方路基加宽段更容易出现。如果在路面开裂之初不主动采取措施进行有效的防治,一旦遇上雨水天气,雨水的渗透会继续造成加宽结合部位强度的降低,再加上道路通车后的动静破坏,可能导致加宽路面强度受到整体性损失,路基失稳,并最终使路面失去使用功能,进而引发严重的道路坍塌安全事故,造成不可估量的人员财产损失。
2.2路面开裂
投入使用后的既有路面加宽部分,在行车载荷的作用下,如果未做好各种防治措施,会导致路面出现开裂现象。其症状主要表现为:路面横纵裂缝交错,甚至产生网裂。这充分说明重载车辆对路面裂缝的影响十分巨大,甚至使道路发生结构性破坏。调查表明,沥青路面的破坏往往集中在春秋多雨季节,当沥青路面透水严重或排水不畅时,雨水通过沥青面层空隙或缝隙,浸湿各结构层材料甚至路基土,使其变形增加,强度下降,承载力降低,使用寿命缩短。尤其是在行车荷载的作用下,进入路面结构层之间的空隙中的水分,会成为高孔隙水压和高流速的水流,冲刷层面材料,促使沥青面层出现剥落、松散等病害,进而破坏整个路面结构的使用性能。
3. 高速公路加宽软土路基常见处理方法
随着高速公路路面加宽工程的频率越来越多,不可避免的就会遇到软土质地基。软土质地基在行车荷载的压力下可能会发生路基开裂、路面凹凸不平等现象,更增加了风险发生的可能性,这也对在软土质地基的加宽施工作业带来了更大的挑战。为了保证路基路面的稳定性我们在软土地段上加宽公路路基时必须充分考虑软土质的特点,避免路基产生沉降,保证公路的正常使用。
鉴于此,可以采用以下方法对软土路基进行处理:
(1)复合地基法
对于水泥搅拌桩、粉喷桩以及碎石桩等可以利用复合地基法完成处理,该方法具有一定的缺点,即成本消耗量大。
(2)排水固结法
排水固结法是处理公路软土的有效方法。该方法的缺陷在于消耗的时间过长,利用此方法完成的处理效果也差强人意;除此之外,我们还可以借助塑料排水板完成联合真空预压,该方法的显著优势在于便于控制,成本消耗相对较低。
(3)强夯法
强夯法是处理弱公路基础的一种比较常见的方法。但也有一定的局限性,表现为施工过程中质量的控制较难,容易导致地基形成弹簧土,换句话说,地基土密实而脆弱。
(4)无排水的砂垫层中真空预压
无排水的砂垫层中真空预压法是新提出的一种方法,随着时间的推移该方法也逐渐被投入使用,无排水的砂垫层中真空预压法的优点在于消耗的成本较低、施工时间短、效果较可靠。
4. 高速公路加宽路面常见处理方法
路面裂缝不仅影响路面美观、降低平整度,而且会影响整个道路的使用寿命。特别是当路面开裂后,雨水就会通过裂缝渗到路面基层、底基层甚至路基,这样会腐蚀混凝土路基,削弱基层、土基的强度,加速道路的破坏,缩短路面的使用寿命。因此,一旦发现路面裂缝就必须及时进行适当的处理。常见的防治措施有一下几种:
(1)贴缝带贴缝处置法
首先清除裂缝污物,再根据裂缝大小,裁割好贴缝带尺寸,一般为2cm宽,还要注意避免贴缝带贴面受污染。用喷火枪烘烤贴缝带,当缝面出现油点而贴缝带粘贴面变油滑时,贴缝带便可粘贴在缝面上。
(2)机械灌缝
主要采用开槽机,灌缝机,空压机等进行灌缝处理。包括开槽、清缝、灌缝、冷却等工艺流程。是目前使用较多的一种灌缝处理方法。
(3)普通灌缝法。
采用人工在现场对沥青进行加热,用铁壶或专用工具进行灌缝,一般需浇灌2-3遍,待沥青冷却即可。此法简便易行,费用较低,但处理效果较差,需每年重复施工,不提倡使用。
5.结束语
本文参考了多个高速公路地基处理实例,无论是内地地区还是沿海地区均进行了软土地基处理。需要格外注意的是填海形成的地区,这些地区必须在施工前进行相应的勘测实验,然后根据实际情况,选择合适的软土地基处理方法来降低发生的风险。
参考文献
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