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连霍国道主干线永古高速段路基病害及处置措施

时间:2013-07-22来源:易品网 点击:
甘肃永古高速公路起点位于永登县徐家磨,接树屏至徐家磨高速公路,经永登、天祝(华藏寺)、乌鞘岭、极乐寺等,终点至古浪,接古浪至永昌高速公路。永古高速公路在兰州市境内64.408公里,武威市境内81.054公里。路线全长145.462公里。全线采用全封闭、全立交、双向四车道高速公路标准建设,设计行车时速为每小时80公里,整体式路基宽24.5米,分离式路基宽12.25米,桥涵设计汽车荷载等级采用公路-Ⅰ级。2008年10月20日,甘肃省永古高速公路(永登至古浪高速公路)开工建设。
    永登至古浪高速公路是新丝绸之路和亚欧大陆桥的咽喉通道,是东中部地区联系西北内陆腹地的桥梁和纽带,是面向中亚地区的一条开放之路。高质量、高标准地建设这条道路,对于实施西部大开发战略,促进对外开放,带动沿线经济发展,加强国防建设具有重要意义[1,2,3]。
    1.路基病害现状(1)路基病害状况本标段内25%路基存在病害,路基病害主要发生在K2346+000~K2356+000段填挖交界处,路基跨越“v”型山沟路段,部分填方,桥头、构造物两头,主要表现为:路基整体或局部沉陷(最大沉陷达60cm)、不均匀沉降等形式。
    (2)路基病害路段路基填料根据对沿线地层岩性的调查以及对边坡上路基填料外露处的观察,结合地质钻探、现场坑探、土工试验等,查明了路基填料的基本情况,本标段既有路路基填料主要是卵、砾石土,砂土等组成,卵、砾石土占路基填料的绝大部分,路基填料较好。
    (3)路基稳定性评价通过详细调查、现场检测、钻探及土工试验,结合对旧路建养单位、人员的调研,经综合分析形成以下结论:路基基本稳定,但部分路段工后沉降等变形还在继续。
    (4)路基病害原因分析(a)路基压实度不够根据检测结果,既有路病害路段路床压实度为K2334+000~K2348+500段在83%~90%之间、K2348+500~K2356+000段在83%~96%之间,路堤范围内压实度为K2334+000~K2348+500段在91%~93%之间、K2348+500~K2356+000段在78%~93%之间。
    (b)根据调研情况,大部分病害路段路基边坡无防护,由于水流冲蚀等因素影响出现溜塌、冲刷等病害,严重影响路基边坡的稳定性,从而加剧了路基病害的产生。
    (c)根据调研,本工程是冬季施工,由于施工季节影响,造成冬季施工的路基在春季产生春融现象,造成路基的沉陷和不均匀沉降。
    (d)填料不均匀,根据对边坡外露部分的观察和坑探检测,发现既有路基填料中卵、砾石土,砂土混杂填筑,同时粒径大于200mm的漂石较多,故填料的不均匀性和参加的一些不符合规范的填料,导致路基病害的产生。
    (e)路基含水量大,根据检测结果,除个别路段含水量较低之外,大部分路段含水量较高,一般含水量在13.8~24.3%之间,最高的达25.9%,远大于最佳含水量。主要原因是路面水下渗后引起路基部分含水量加大,尤其是路床部位。
    2.路基病害整治2.1整治原则根据项目的功能及其在区域路网中的地位与作用、升级改造的道路等级,为确保既有路改造后的效果和安全可靠性,对路基病害整治应采用“根治病害、安全可靠”的原则。
    2.2整治方案(1)路基良好路段考虑到路基在长期行车的影响下,已经被压密,自然沉降已趋完成,从节约投资,并尽可能的减少对既有交通运营影响的原则出发,不再处理,直接利用。
    (2)桥头路基病害桥头路基出现较大沉降、路基变形及路面破坏,跳车严重,经过多次维修仍未改善的病害严重路段,对桥头路基进行翻挖,翻挖后按新建桥头处理标准进行回填施工。桥头路基稍有沉降,路面破坏,跳车严重,经过维修后已有改善的病害较重路段,对桥头路基路床(80cm)或上路堤范围内进行翻挖,换填卵砾石土。
    (3)涵洞、通道等构造物两侧路基病害构造物两侧路基病害严重者,对构造物两头路基进行翻挖,翻挖后按新建构造物两头处理标准进行回填压实。构造物两侧路基病害较重者,对构造物顶及两侧路床(80cm)或上路堤范围内进行翻挖,换填卵、砾石土,同时,路床顶面以下连续设置2层双向土工格栅,以减少因不均匀沉降产生的结构物处的跳车现象。格栅铺设长度不小于20m。
    (4)路基整体或局部沉陷路段病害主要表现为:路基整体或局部沉陷,且到目前为止,沉降变形还在继续,累计沉降量>10cm。
    (a)。填土高度<8m的,采用翻挖1.5m+冲击(振动)碾压措施进行处理,即:施工时先对既有路路床(80cm)和上路堤70cm的范围内进行翻挖,然后再用冲击(振动)压路机进行冲击(振动)碾压多遍,待冲击(振动)碾压达到要求后上部回填卵、砾石土并压实,回填上部路基时在冲击(振动)碾压面处及以上部位铺设3层土工格栅,层距0.3m。碾压时,应特别注意既有桥涵等构造物的位置,确保既有桥涵等构造物的安全。
    (b)。填土高度>8m、陡坡填筑路段以及病害长度小于100m时,考虑到采用冲击碾压处理时,处理深度和长度的限制,同时,采用冲击碾压处理陡坡填筑的路基时将会引起全部高边坡的破坏,故对此类路段采用旧路基全部翻挖并逐层回填压实的处理措施。位于斜坡上的既有路基翻挖时,应将翻挖后的基底挖成不小于1m的台阶,最下一级台阶不小于2m,台阶底向内倾斜4%。
    (5)路基局部沉陷、不均匀沉降(沉降差小于10cm)、中度、重度网裂路段主要表现为路基局部沉陷、不均匀沉降(沉降差小于10cm)、中度、重度网裂的情况。此类路段采用翻挖0.8m+冲击(振动)碾压措施进行处理,即:施工时先对既有路路床80cm的范围内进行翻挖,然后再用冲击(振动)压路机进行冲击碾压多遍,待冲击(振动)碾压达到要求后上部回填卵、砾石土并压实,回填上部路基时在冲击(振动)碾压面处及以上部位铺设2层双向土工格栅,层距0.3m。碾压时,应特别注意既有桥涵等构造物的位置,确保既有桥涵等构造物的安全。
    (6)路基翻挖段落与旧路基纵向连接处按“纵向填挖交界处路基处理”方式处理。
    (7)采用不符合要求填料路段,对不符合要求的填料进行换填。
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