旧路加宽综合处治及施工 第3页
在寒区是比较普遍发生的。不均匀冻胀使路面结构产生开裂,而且随着冻融循环次数的增多,破坏会越来越严重。在旧路加宽出现的问题中,各种因素互相作用和影响,产生的破坏不是单一的,但最终会引起路面的破坏而影响公路的使用功能和缩短使用寿命。
2.2.5 地基沉降和路基稳定性分析本文来自辣*文~论-文^网
在旧路加宽改造中,地基沉降和路基稳定性分析无疑是非常重要的。沉降的处理就是在路基施工过程中加速因新修路基而引起的地基沉降,或者采取有效措施控制路基由于剪切变形而产生的侧向位移,从而减小路基的工后沉降。对于稳定性的处理则必须增大新修路堤及地基的强度,提高其抗剪切变形的能力。
由均质粘性土填筑的路堤的稳定性根据圆弧法进行分析,路堤坍塌破坏时,其滑动面为一曲面,假定其为圆弧形,圆弧滑动面的位置用4.5H法确定。土工合成材料的加筋作用按在常规的圆弧稳定分析方法中增加一个拉力的办法进行考虑,把加筋力作为水平力施加于滑动土体,来计算其稳定性和确定加筋层数。
在旧路加宽改造工程中,由于新旧路基的固结程度不同,将会导致路基的横向不均匀沉降,从而造成路面的开裂破坏。因此,必须准确掌握加宽路基的最终沉降量及固结度,并验算其剩余沉降量是否满足工后沉降量的要求。在沉降分析中,可假定旧路路基下的地基已趋于完全固结,采用分层总和法计算新加宽部分路基的地基总沉降量。 毕业论文
http://www.751com.cn2.2.6 旧路加宽的路基土压缩变形分析
路基土在其自重和路面结构等静荷载作用下的变形主要表现为土体的压缩变形,可通过室内试验测定土的相应变形指标,选取适宜的力学模型采用有限元法分析路基土的应力状态,从而得到路基与地基的总变形量、不均匀变形量、不均匀变形范围以及变形与时间的变化关系等控制指标。
在路基土压缩变形的有限元法分析中,将新填筑的路基土视为弹塑性材料,采用邓肯非线性模型。而将旧路路基视为弹性材料,将土工织物视为线弹性材料,按平面应变问题求解。其中,路基和地基采用平面四边形等参单元、土工织物采用接触面单元、路面结构层采用弹性梁单元进行模拟,假定土工织物与土体的界面间无相对位移。
2.2.7 路基土在行车荷载作用下塑性累积变形的分析
路基土作为一种非线性弹-塑性变形体,在行车荷载作用下除产生弹性变形外,还会产生部分不可恢复的塑性变形。塑性变形会随着行车荷载作用而逐渐累积,在行车道中央轮迹带范围内的路基土所承受的荷载较大,荷载作用次数也较多,因此产生的塑性累积变形也较其它位置要大,从而导致路基的不均匀变形。
3 旧路加宽施工质量控制要点
3.1 加宽处地表处理
1)清除耕地表面的腐殖土、浮土等不适宜土层,并对地基进行压实,路基下距地表30 cm 以内要求达到85%以上的压实度,如果路基填土高度小于80 cm,基底的压实度应达到95%。若原有路肩质量较差、达不到设计要求,则须将路肩翻晒后再碾压。以满足质量要求。
2)人工填筑的杂填土,主要由粘性土、砂砾、碎石、碎混凝土块等组成,不少是属于建筑垃圾,结构松散,含水量大,必须将其挖除,换填符合要求的路基填料,并严格压实。
3)对拆迁建筑物如房屋、废弃的桥涵等遗留下来的基础,将其完全挖除,无法完全挖除的,其顶面必须低于路槽底1.5 m以上,这一点在软弱地基路段尤其值得注意。不同类型的病害要进行彻底地处理。一般基底按要求进行清理或局部换填;软弱地基通常可采用原有的处理方法进行加固处理。原有路基两侧的边沟、取土坑,其中积存的淤泥应予以清除,并换填透水性材料填平压实。
为使新、旧路基紧密结合,加宽之前,旧路边坡需挖成阶梯形,然后分层填筑,层上层夯,使之密实。阶梯宽一般为1m左右,阶高约0.5m。当原有路基加宽系按中线两面加宽时,同样应将旧路基边坡均切成阶梯式,然后再分别分层填筑,进行加宽。在本工程施工中经常遇到加宽的旧路原有路面比较窄,并且还要保证交通畅通,如果修筑台阶势必造成原有旧路变的更窄,不利交通畅通。在这种情况下,为了保证填筑的质量,首先应尽量选择与旧路基的填料相同的填筑材料,这样由于材料比较相近容易结合。其次,由于不能修筑台阶,因此在新旧路基结合部一定要加强压实,如果结合部压路机压实压不到边缘应该用小型夯实机具夯实。再其次,在检测压实度时应该重点检测新旧路基结合部。
3.2 软弱地基处治
浅层处理措施低洼湿地及沟渠、池塘底的沉积淤泥,厚度在3.0m以下时,采用清淤换填或填石挤淤的方法处理。
3.2.1 基底清淤与换填
埋置较浅(<1.0 m)且厚度较薄(<1.0 m)的软土层,主要地表淤泥或淤泥质土,采用清淤与换填的方法处理。彻底清除软弱土层以提高路基基底承载力,减小由于软弱土层压缩沉降而造成的新旧路基间的不均匀沉降。清淤后换填天然砂砾,砂砾层顶面需高出常水位20 cm以上,并在其上设置3%的横向排水坡以利排水。
3.2.2 填石挤淤本文来自辣*文~论-文^网
对于沟渠、池塘底沉积形成的厚度大于2 m的淤泥层,因淤泥数量大,彻底清除不仅难度大,也难以处置挖出来的淤泥,故采用填石挤淤的方法处理。施工时,先将水疏干,然后由靠旧路一侧开始抛填片石或块石,边填边振压,将淤泥往外排挤;当填石完成后,用推土机、压路机进行碾压,直到地基无“弹簧”现象后,填30 cm厚砂砾,最后填土预压。
3.2.3 低路堤软土地基处理
软土地基上的低路堤,较少存在像高路堤那样的稳定和测向位移,以及施工中大的沉降问题。但是,开放交通后,经常发生路面不平整和破坏现象。其原因有:
1)由于软土层上的路堤填土高度较低,路槽不能得到充分压实,很难达到要求的承载力;
2)由于地下水位相对较高,地下水上升至路槽附近,路基的承载力容易降低;
3)交通荷载不能在路堤中充分扩散再传递到软土地基上,因而加剧地基的变形沉降;
4)交通荷载引起的振动容易直接传递到软土地基上;
5)地基上层的不均匀性影响到路堤上。毕业论文
http://www.751com.cn低路堤地基在路基填土和路面荷载引起的沉降的基础上,增加了由交通荷载引起的新沉降。根据本工程施工中观测的结果,低路堤新旧路基工后不均匀沉降很明显,而且实测沉降小于理论计算沉降,地基沉降固结很慢,主要原因为地表硬壳层使路基荷载应力扩散,即路基下土层实际附加应力小于理论计算值。为了提高地基的整体承载力,减轻新旧路基不均匀沉降差所造成的破坏,采用堆载预压法处理软弱地基,不设竖向排水体,超载预压填土高度1~1.5m,预压时间6~9个月。从排水和降低地下水位的需要出发,路基下设砂垫层,新路基坡脚外设深度为1 m的水沟。同时在路基中铺设土工格栅,以加强路基的整体强度及板体作用。如图3-1所示。
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