呂飛飛
摘 要:近年來國內實踐經驗,“兩側拼寬、局部分離”為較成熟的改擴建形式,有條件時宜優先采用利用原路拼寬的方案,且拼寬路段不宜采用橫向分幅分期修建的方案。我國公路交通事業在高速發展后,已形成四通八達的公路網,公路改擴建是今后我國公路建設的重要任務之一。由于改擴建工程的特殊性和復雜性,實踐中不乏遇到諸多實際困難,本文充分總結國內成熟的實踐經驗,在保障安全的前提下,對公路改擴建路基拼寬設計要點進行分析。
關鍵詞:改擴建工程;路基拼寬;設計
中圖分類號:U418.8 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)11-0112-01
針對公路改擴建工程特殊性與復雜性,應充分掌握公路沿線的地形、地貌、地質構造、水文地質、地基土性質、不良地質發育情況,根據改擴建設計需要,應重點對原有公路路基現狀進行調查與評價,采用資料收集(原有路基工程勘察設計、竣工、養護等)、現場調查與測量(現有公路路基狀況、病害分析、幾何尺寸等)、試驗檢測(原有公路路基填料類型與性質、路基彎沉、承載力等)等方法收集相關信息和數據,運用經驗判斷、指標對照、統計分析、結構計算等手段,從行車安全性、承載能力、穩定性、規范符合性、功能適應性等方面作出定性或定量的評價。通過對原有公路沿線建設條件的調查以及原有路基工程的客觀評價與論證,在保障安全的前提下,綜合考慮地形、地物、工程地質條件、資源利用、經濟性、建設與管理難易程度等因素,盡量突出“創新、協調、綠色、開放、共享、節約、社會影響小”的發展理念,執行“統籌規劃,兼顧長遠;注重實效,指標合理;節約資源、綠色環保。
1 路床拼寬
路床填料應符合《公路路基設計規范》(JTG D30)的要求,路床拼接部位應增強補壓,確保拼接密實;受舊路滲水影響,路基強度不足時,可采用不良土置換、摻灰改良等措施進行處理,并完善排水設施,地下水豐富路段應增設滲溝截水、降水。
2 填方路基拼寬
路基填筑前,宜清除舊路邊坡綠化、圬工、未經壓實的土或其它非適用性土,以滿足上層路基填筑壓實要求,并應與原有路基排水設施有效銜接,確保排水通暢。
路基填料應符合《公路路基設計規范》(JTG D30)要求,宜采用與原路基填料性質相近或更有利于拼接的填料。當采用細粒土填筑時,應注意新舊路基間的排水設計,必要時可增設盲溝,以排除路基內部積水,保證路基強度及穩定性。
新舊路基宜采用臺階式拼接方式,臺階寬度不宜小于1m,并設向內2%~4%橫坡。當拼寬寬度較小時,可采取超寬填筑或翻挖原有路基等措施,更有利于機械壓實,確保路基壓實度。結合面以外不小于2m的范圍,應采取高速液壓夯實等技術補強夯實,同時,拼接部可鋪設土工合成材料增加新舊路基物理連接能力,確保拼接密實,防止不均勻沉降,并加大檢測頻率。
3 高路堤與陡坡路堤拼寬
高填方與陡坡路堤路基的拼接,可采用改善路基填料、提高壓實要求等措施減小差異沉降。
高路堤及陡坡路堤拓寬,除應對路堤穩定性、路堤和地基的整體穩定性作驗算外,還應對沿新舊路堤結合面及斜坡地基或軟弱層帶滑動的穩定性進行驗算。原坡腳支擋結構物不宜拆除,拼接填筑時臨近結構物處可采用小型機具薄層夯壓密實,并應做好排水的銜接設計。施工及運營過程中,應對高路堤與陡坡路堤拼寬段拓寬路堤和原路堤的變形與穩定進行動態監控,明確觀測的路堤段落、觀測項目、觀測點布置、觀測要求及控制標準。
4 挖方路基拼寬
挖方路段,在滿足安全的前提下,應有效控制挖方路段的開挖高度及開挖量,盡量避免形成深路塹,同時確保舊路營運安全與通暢,可采取的措施有縮小土路肩,碎落臺等寬度;加強邊坡支護、采用陡坡率;崩塌等不良地質段增設棚洞結構。
石質挖方邊坡應綜合爆破、清渣、調運、路面保護要求等因素,進行綜合分析后,宜采用光面爆破、預裂爆破等控制爆破技術減少影響,并對行車安全、路面等應采取有效的保護措施。
5 特殊填料路基拼接
填砂路基、粉土路基、填石路基、粉煤灰路基、膨脹土路基拼接時,宜去除包邊土再進行拼接,臺階法拼接困難時可采用單坡填筑拼接,并設置必要的防、排水措施。
原路肩式擋土墻路基拼接時,上部支擋結構物應予以拆除,拆除高度不宜小于路床底面以上,剩余未拆除的部分不應對新的路面結構層受力變形產生不利影響,并應對下部路基拼接提出相應要求。
6 軟土地區路基拼寬
在對原路堤沉降與穩定狀況進行充分調查和評價的基礎上,根據軟土層厚度及物理指標、填土高度、沉降控制標準等,對不同軟土路段分別進行計算分析,強調沉降協調性原則,綜合施工方案、造價、工期等因素確定合理的處理方案。
與結構物相鄰路段或原有路基沉降已基本完成的路段,應重視施工期沉降過大對原結構物及路基的擠土、震動等破壞影響。軟弱粉土或粉砂土地基,不宜采用振動成樁工藝,避免液化現象。軟土地區原路沉降過大的路段,當路面加鋪工程量過大,易引起原路再次發生較大沉降時,可結合后期養護采用一次設計、分期加鋪的方式,但應合理選擇縱斷面指標,滿足行車安全。兩側拼寬地質變化較大時應分幅設計。
深層軟土路段應進行軟土地基處理與橋梁通過方案對比,綜合技術方案、造價、施工等因素合理選用處治措施。深層軟土地基處理宜采用泡沫混凝土、EPS、EPS顆粒混合土等輕質路堤,有效控制路基沉降。