李 程
(新疆維吾爾自治區交通規劃勘察設計研究院)
連霍高速達坂城至柴窩堡段路基拼接設計探討
李 程
(新疆維吾爾自治區交通規劃勘察設計研究院)
路基拼接設計是高速公路擴建工程關鍵性技術之一,是保證擴建項目順利實施的重要控制因素。借連霍高速達坂城至柴窩堡段擴建工程的路基拼接設計進行探討,分析路基拼接病害及成因,著重分析路基拼接設計的關鍵性技術及在本段高速改擴建設計路基拼接設計采取的技術措施。為其他改擴建項目路基拼接設計提供參考。
高速公路;擴建;路基;拼接
隨著西部大開發的伸入,新疆經濟的迅速發展,高速公路的交通量逐年遞增,我區高速公路的運輸壓力愈趨增強,服務水平趨于飽和,提高現有高速的服務水平和運輸能力的研究已十分迫切。
連霍高速達坂城至柴窩堡段是新疆最重要的交通要道,自1998年建成通車至今,已有14年了。目前交通量已達飽和狀態,服務水平日趨下降,對該段高速的擴建研究已提上日程。本文以該段高速公路四車道改八車道中路基拼接設計進行探討,借國內外已建成的高速公路擴建工程為參考,結合本段高速公路的自身特點對路基拼接設計的關鍵技術進行討論,為新疆今后的高速公路改擴建工程提供參考。
現有連霍高速達坂城至柴窩堡段高速公路大致呈東西走向,起于達坂城城區以南,經過鹽湖,止于柴窩堡互通式立交,長32.0 km。該段高速于1995年開工建設,1998年8月正式通車。本段采用平微區高速公路標準,路基寬度26.0 m,全線基本為填方路段,平均填土高度約3.0~6.0 m。路基填料多以戈壁料為主,品質良好,承載力高。
本段高速現已運營十多年,根據連續多年的路基檢測資料及現場踏勘調查,路基沉降已穩定,局部路段存在路基沉陷現象,主要集中在鹽湖收費站及柴窩堡立交附近,但長度不長,約在1~4.0 km左右。現有公路路基邊坡整體穩定,局部有碎落、坍塌現象,部分段落出現路緣石缺損現象。
現有公路所處區域地質條件較好,地基土多為沖洪積礫石土,地基承載力高,局部路段地基土為鹽漬土、軟土,地基承載力低且有不同病害需進行處理。現有公路修建時針對地基土的種類采取了不同的處理措施。對于地基土為承載力較好的礫石土,清表后直接填筑路基;對于地基土為鹽漬土時,清除表層地基土后換填礫石土,并在路基內部設置高壓聚乙烯18絲防滲膜;對于地基土為軟土時,挖除地表淤泥50 cm,設置砂礫擠密樁,排水固結后填筑路基。現有公路修建時對地基土采取有效的處理措施,地基穩定,未見明顯的工后沉陷。
剪切開裂作為公路拓寬改擴建的質量通病,也是拓寬改擴建工程的關鍵性技術問題之一。為了增加新舊路基的整體穩定性,避免或減少橫向錯臺和縱向裂縫的發生,本高速在工可階段研究是大量收集國內改擴建項目的工程資料,并對資料進行了深入的分析及歸納,經研究后認為,剪切開裂的防治因遵循:“預防為主,及時防治”的原則,在設計和施工過程中通過合理設計,提高施工工藝和延緩裂縫產生的概率和程度。
本段高速路基拼接設計主要采取以下技術措施:
(1)沖積壓實
為提高原地表表層土體的壓實度和承載能力對基底采用沖擊碾壓進行補強處理,提高路基基底強度,以避免或減小因土基基底的不均沉降和變形引起新舊路基之間產生縱向裂縫。
為有效減少和控制新建路基的工后沉降,在路面底面以下30 cm處開始對路基基體采用沖擊碾壓進行補強,以下每2 m進行一層補壓,提高路基基體強度。
“推廣家政扶貧,確實面臨不少問題。”河北省人社廳農民工工作專班主抓家政扶貧工作的楊衛洲表示,一部分建檔立卡的貧困勞動者對家政行業有偏見、有顧慮,積極性不高。受傳統觀念束縛,他們大多數想從事家庭手工業這樣在家即可就業的工作。
對原有路基壓實度不足或路基沉陷的段落分別采用沖擊碾壓和強夯進行補強。
(2)臺階開挖與填筑
在填筑加寬路基前,先對老路路基邊坡和加寬路基的基底進行30 cm(垂直于坡面方向)的清坡處理,在清坡邊坡坡腳自下而上挖成深100 cm左右、底寬不小于200 cm的臺階,臺階底面向內傾斜4%。開挖拼接至路床底面的臺階時,根據路基填高確定其臺階高度和寬度。
(3)新舊路基結合處鋪設土工格柵
為減少新舊路基沉降差異,在路床頂面、路基中部各鋪設一層土工格柵,同時根據路基高度增加土工格柵的層數。另外,為了提高新老路基在縱向的連接效果,通常每隔一段距離設帶狀的土工格柵。
(4)控制新填路基填料
路基填料盡可能選用符合要求的易于壓實的優質填料填筑,對需要改良的填料需進行處理。
改擴建工程在重交通和環境因素綜合作用下,路面易開裂或損壞,雨雪水滲入后不易及時排出,這樣會破壞路基的穩定,加速公路裂縫的出現和路面損壞。因此,采取相應的排水及隔水措施顯得尤為重要,擬在路面和基層之間設置瀝青下封層作為防水層。
(6)加強軟弱地基處理
對于軟弱地基處理,先將老路邊坡挖除,再采用碎石擠密樁、換填碎石墊層等措施進行地基處理,然后按正常路基加寬辦法進行加寬,嚴格控制路基填筑速率。
(7)橋涵臺背處理
為減少構造物兩側路基產生不均勻沉降,減輕跳車現象,提高車輛行駛的舒適性,對橋梁、通道及涵洞兩側路基填筑需進行特殊處理。除加強地基處理以外,橋涵臺背采用品質良好的礫類土換填,頂部長度不小于2.5~3.0H,壓實度不低于96%。
總之,對加寬段基底特殊處理,是解決新老路基不均勻沉降的關鍵環節。充分壓實,特別是銜接部分壓實,是保證新舊路基穩定不開裂的必要措施。
[1]公路路基設計規范(JTG D30-2004).
[2]新疆維吾爾自治區交通規劃勘察設計研究院,連霍高速(G30)新疆境內吐魯番至烏魯木齊段改擴建工程可行性研究,2012.
[3]張勇,鄭鳳曲,甘磊.高速公路改擴建工程路基拼接方案研究[J].湖南交通科技,2011,(3).
[4]朱銀樂,袁勝強.高速公路拓寬改建工程路基拼接設計與應用[J].上海公路,2009,(1).
U412
C
1008-3383(2013)05-0024-01
2013-02-20
李程(1981-),男,新疆阿克蘇人,中級職稱,研究方向:公路勘察設計。