浅谈旧路改建改造常见问题及处理

班级 GDSD09-2 学号 20092441道桥专业毕业论文浅谈旧路改建改造常见问题及处理孙建鹏导 师 姓 名 阮志刚 论文提交日期 年 月 日 论文答辩日期 年 月 日 通过单位 四川交通职业技术学院道桥系 答辩委员会组长 签字 毕业论文评阅人 签字摘要旧路改建的最大特点是车流量大施工过程需花很大精力维持交通其次旧路沿线路口工厂与商铺出口及路线交叉很多存在着较多施工干扰因素及安全隐患因此必须做出严密的施工组织设计保障工程顺利进行最大限度地降低对当地经济生活的影响 另外因有以上特点施工过程中的安全工作十分重要必须确实保证来往车辆施工人员及人民群众的生命安全设计上的主要特点是尽量利用旧路以节省投资同时结合当地发展状况造当提高设计标准以适应社会快速发展的需求技术上则存在新旧路基交接路面结构处理等问题与新路建设有明显不同的特点必要时还可采用特殊材料或施工方法以获得更佳的效果 旧路改建工程若处理不当极易造成质量隐患影响使用功能并缩短寿命施工前必须制定严密科学的施工组织计划施工中加强质量控制进度控制及施工安全管理并以事前控制过程控制为主要手段进行科学全面系统的管理与控制工程方可顺利完成 关键词 旧路改建改造 节省投资 施工组织设计 质量隐患目录摘要一 绪论 111旧公路的性质 112旧公路的调查施工 1二旧路改造工程的质量控制 521常见病害和质量通病现象 522 病害和质量通病的成因 523 病害和质量通病的防治措施 6新旧路基拓宽处理后病害原因 831新旧路基拓宽处理后病害原因 832新旧路基拓宽处理技术的目的 933路基沉降处理 10新旧路交接问题及处理 1141新旧路交接问题及处理 1142 利用旧路问题 1243 新旧路基交接处理 1344 新旧路基交接处路面处理 14参考文献 16致谢 15第一章 绪论近年来国民经济的迅猛发展交通运输业繁忙公路交通量也与日剧增现有的公路已很不适应国民经济运输的地方各级政府和有关单位部门企事业逐步加大了交通设施的对国道省道县道以及干线和专用道路实行改建和扩建现概述如下11 旧公路调查的性质旧公路调查要在设计前沿线摸底调查勘测对急弯陡坡窄路坏路地段日夜交通量以及与周边的关系等细致的调查对改建方案的可行性浅析考虑和研究对征地拆迁的难易摸底对工程量的大小工程资金的估算对历年交通量的调查远景交通量的评估预测等是十分的重要maxbook118com调查施工maxbook118com纵横线形的调查浅析与考虑在旧路平面上要在弯道路段调查弯道数弯道半径弯道间直线距离并实际测量在纵面上直线路段要考虑其纵坡的合理性在弯道处不但要考虑纵坡还要考虑其合成纵坡以及与天上地下建筑物管线之间的关系在横向不但要考虑宽度要求同时还要考虑弯道处要加宽和加宽值的多少以及与周边建筑物的关系旧路线型较好可以微调能达标的在平纵面设计中均考虑充分利用旧路以节省土地节省征地拆迁的费用时间和对周边的影响旧路线形极差如弯道多半径小交点间距极短且受地形地物的限制所花费用又很大应考虑改线maxbook118com路面近况调查与考虑路基路面近况调查还要包含当地气候地质等因素对路基路面的影响路基路面宽度结构形式及近几年对交通量的适应情况等只有对旧路路基路面情况充分的了解以及对过往车辆的适应情况在路基设计路面设计或路面结构补强设计时才能做到心中有数设计方案才能既实用又经济合理要求maxbook118com考虑承载能力对旧路路基路面结构的整体强度应弯沉测量对测试结果应弯沉值大小路面结构分段和不同情况归类整理计算好以便于下阶段路基路面结构设计时综合考虑maxbook118com构物近况调查旧路区域内如河网密集一般公路上桥涵较多对旧桥涵是加宽改造还是拆除重建应对旧桥涵近况调查了解后才能决定所以应对旧桥涵的跨径净宽净高荷载标准结构形式使用情况为碍航建筑物桥头接线线形顺直等做充分的调查对大中桥荷载标准确认时应做承载能力试验13主要技术指标的选用maxbook118com级公路等级应公路网的规划和远景交通量公路的功能性质从全局出发综合确定maxbook118com速设计车速一般公路等级但是在实际应用中应公路的功能性质交通组成等综合确定是对于老路改造工程应顺应地形地物在保证行车安全舒适的前提下从经济合理的角度出发灵活地选用对位于城市出入口的一级公路混合交通车速太快可参照城市道路标准 80Kmh的设计车速对于二级公路一般情况下应 60Kmh设计车速maxbook118com准横断面路基横断面影响到工程的规模和投资路基标准横断面应公路等级交通量预测浅析结果选择同时又应综合考虑路段功能性质及交通组成地形地物城镇规划到绿化美化和环保既能道路通行能力与城镇规划相适应又经济合理适应地形地物的横断面1 一级公路路基标准横断面区域内改造为一级公路的均为区域间干线公路不但交通量大本区域内一般公路沿线村庄密集混合交通比较公路工程技术标准和本地区经验为适应集镇城市化的发展一般主要行车道和集散行车道分开的形式主要车道可双向 6车道行车道宽 375m中央隔离栅或中央防撞墙分隔对向行驶的交通流两侧设置绿化分隔带绿化带外为 8m集散车道当道路两侧宽度条件允许时可考虑设置非机动车道和人行道为以后公路改造为城市道路打下2二级公路路基标准横断面二级公路路基横断面一般一幅路形式宽度交通量及交通组成一般分三种情况1 如交通量较小混合交通也不太则路基全宽 12m路面宽9m2 如交通量一般混合交通一般则路基全宽 15m路面宽 12m3如交通量混合交通也较则路基全宽 17m路面宽 14m并且用车道线划分快慢行道路肩可实际情况土路肩或采取硬化措施 第二章 旧路改造工程的质量控制二 常见病害和质量通病现象1 常见病害和质量通病现象1 旧路改造工程中最常见的病害是在新老路基结合处出现的滑坡失稳及不均匀沉降以及由此引发的路面损害 2 在旧有路基上增设的涵洞通道的台背处理不当而引发的桥头跳车 二 常见病害和质量通病的防治措施 21新老路基的失稳滑坡及不均匀沉降的防治 1 首先要重视新填路堤处的地基处理 首先在处理前必须清理干净表层植物土有机质以防有机物腐烂变质形成薄弱滑动面 其次采用有利于加快地基固结沉降或提高地基承载力的设计施工方案有效减少工后沉降消除软土基形成的薄弱面 2 新旧路基结合处对原有路基坡面进行台阶开挖处理台阶宽度不应小于 10 m且设置内倾斜坡并在新路基填筑时对老路基先行洒水润湿 3 在新老路基衔接的台阶处设置土工格栅沿新老结合部位分别埋入新老路基有效增加新老路基间的粘结力减少不均匀沉降和侧向位移使新老路基有效的形成整体 4 加强新填路堤压实度控制必要时可较设计压实度标准提高一级控制 5 高填方路基施工要安排最早进行以便空出工后沉降时间 22 涵洞通道的台背处理处治措施 1 一般处理措施 对于一般土质路基施工前充分进行地基表层清理以消除路堤与原土基之间的薄弱结合面减小台背的位移和沉降台背采用透水性较好的材料进行回填并夯实至要求压实度 2特殊地质路段处理方式 1 灰土垫层进行台背处理采用灰土垫层进行台背处理是使用最为广泛的处理方式 灰土垫层一般设计于台背表层路床下 80 cm范围内采用二八灰土压实度要求在 98以上 灰土垫层施工的关键对灰土垫层的基层检验合格后将下层表面拉毛洒水湿润后方可进行上层施工灰土要进行充分拌和并确保其含水量要高于最佳含水量的 12按试验确定的施工参数摊铺并碾压至要求的压实度灰土垫层施工成形后的及时养生 2 利用重夯处理台背重夯处理台背的关键是如何使台背减少沉降以保证桥涵不因强烈振动而受损处理前先了解工程的各项设计参数及周边构筑物分布状况进行重夯参数试验根据强夯振动影响测试校正施工参数 振动测试可按锤中心距外 2 m4 m6 m各设置 2点振动观测仪同时在桥涵内侧设置监察观测设施测试侧向挤压力施工可由 400 kNm能级起夯逐级加能一般适用能级为 600 KNm锤重 10 t即低落距重夯 效果西宝高速公路施工中最早采用经重夯处理后的台背在原碾压密实的基础上可再次沉降 50 cm左右处理效果明显但该方法施工中针对不同的结构物必须提前进行试验否则容易造成结构物破坏 23 土工格室进行台背处理 1 原理是利用土工织物加筋从而增强台背的抗变形能力 2 施工关键施工前对土工格室按土工合成材料试验要求进行试验在铺设的土工格室内进行土方填筑小型机具夯实到要求压实度再进行上层土工织物铺筑3 效果该方法早期曾用于甘肃省某高速公路建设之中通车后使用效果良好但该种工艺存在人工工作量大工序繁杂进度相对较慢的弱点 第三章 新老路基拓宽处理后病害原因31 新老路基拓宽处理后病害原因新老路基拓宽处理后结合部位路基材质和路面结构层厚度强度不一特别是一边为新做路基一边为原有老路基质量也存在差异在结合部位产生一个临界面为道路开裂留下隐患 新老路基拓宽处理后在结合部位沉降量不一产生一定的沉降差值特别是新拓宽路基工后沉降较大而老路基已经完成了相当的工后沉降量这样不可避免地在结合部位产生一个沉降差值突变点成为道路产生裂缝的主要原因 新老路基结合部位工艺较复杂施工难度较大往往在此产生人为的质量因素如密实度达不到设计标准等也是产生裂缝的原因之一 32 新老路基拓宽处理技术的目的1 减少新拓宽路基的沉降量和新老路基的沉降差 处理好新老路基结合部位的地基必要时采取特殊的处理方法以解决新老路基的沉降差所产生的反射裂缝 采取特殊措施加强新老路基的结合强度以此减轻新老路基因材质质量及路面结构层的差异等所产生的危害 maxbook118com基与路面结合部位处理试验 我们在对省道 102线原有老路一侧或双侧拓宽改造路基与路面时在结合部位主要采取以下措施进行处理试验 清除原路肩边坡上草皮树根及腐植土等杂物并挖台阶处理台阶尺寸为高宽台阶挖好后与新路基一同进行分层回填碾压施工 原有路肩质量较差达不到设计要求时将土路肩翻晒或掺灰重新碾压以达到质量要求 33路基沉降处理 从路基沉降后分析发现低路堤新老路基不均匀沉降是明显的其不均匀沉降也是均匀的为减轻新老路基不均匀沉降差所造成的破坏在低路堤试验阶段新老路基结合部采用挖台阶和土工布处理以加强结合部位强度解决不均匀沉降所带来的危害高路堤新老路基工后沉降较大尤其新拓宽一侧不均匀沉降差值大左右特别明显 低路堤新拓宽路基部分地基可以不处理主要由于地基沉降固结很慢若采用预压措施效果也是不明显的若采用软土地基处理则造价太高因此设计及施工中可尽量利用原状土结构强度不扰动下卧软土层进一步维持硬壳层的整体作用同时在路基中铺设土工布或土工格栅以加强路基的整体强度及板体作用防止路基因不均匀沉降而产生反射裂缝 对高路堤路基必须综合处理从实践中来看新拓宽的高路堤采用粉喷桩处理软基效果是非常显著的当高路堤路基拓宽后新老路基不均匀沉降仍然比较明显特别在拓宽一侧老路基边坡范围沉降差明显产生突变点易在此产生不均匀沉降裂缝及滑动剪切面若不采取特殊措施结合处工后不均匀沉降破坏力仍然较大此处仍需重点控制在新老路基与路面结合部位采用挖台阶铺设层土工格栅处理等目前实践中看效果是显著的可以加强新老路基结合部位强度增强路基路面的整体抗变形能力防止路面开裂在设计及施工中为了确保路基稳定减少路基工后沉降对高路堤拓宽可采取打粉喷砂桩塑料排水体碎石桩等软基处理措施并配合填筑轻型材料同时在新老路基与路面结合部位采用挖台阶及铺设土工布或土工格栅等第四章 新旧路交接问题及处理41 新旧路交接问题及处理在利用旧路作新路路基时宽度通常不足需在旧路单边或双边扩宽这时就存在新旧路交接问题包括路基和路面的交接设计及施工中均应慎重处理以防新路使用其间出现病害 42 利用旧路问题从经济角度考虑充分利用旧路无疑很好但旧路一般标准较低而当今公路设计等级普遍在二级以上旧路一般无法全部满足规范要求如何取得经济与技术标准的最佳平衡点是设计中的重要考虑因素 原则上为适应未来的发展应以满足技术标准为主在达到设计规范的前提下再考虑经济问题在旧路路面达不到技术指标要求的情况下旧路路面应予破除 由于老路路面以下结构层的综合弹性模量和压缩比与新建道路部分不一样如果老路不进行处理直接在上面铺筑结构层极易引起错台纵向开裂和其他病害因此老路面应破除然后仔细检查下面结构层的弯沉和强度是否满足对应新建结构层的标准达不到要求应继续往下处理直至满足强度和各项指标为止 旧路结构层破除到什么位置比较合适除了上述强度控制外标高也应做为重要的控制内容找平层设在底基层范围内保证水泥稳定碎石基层老路范围内的厚度能达到 20cm的设计宽度在保证基层厚度的情况下达不到要求厚度的继续向下破除超过 20cm以外的用底基层材料找平至基层顶面标高保证找平层厚度不小于 10cm搭接处铺设土工格栅再铺筑基层基层顶面铺设一层特来维拉玻璃纤维网再在上面铺筑沥青路面以避免错台和纵向裂缝 根据国内的研究资料基层是路面结构中在承担荷载方面起关键性作用的结构层基层强度高适当减薄面层厚度对整个路面的承载能力影响很小但是加厚面层减小基层结构层厚度路面的承载能力就显著下降面层在路面结构层中更重要的是起功能性作用这就是为什么要强基薄面的原因也是笔者提倡要破除原有路面结构保证基层厚度将找平层设在底基层上的主要原因 另一方面新老路基压实度不一样残留孔隙率也不一样在外荷载的作用下产生的压缩变形也不一样但是如果新老路面层和基层结构都一样可能引起沉降的主要只是路基而车载通过基层和面层的分布车轮对路基的压力经过扩散强度减弱很快对路基的作用减轻影响减小有利于消除因车载影响路基产生不均匀沉降 当然在一些非主干线且车流量较小的情况下可对技术标准作适当弹性处理尽量利用旧路以节省投资比如公路工程技术标准JTGB01-2003规定改建公路当利用现有公路的局部路段因提高设计速度可能诱发工程地质病害时经论证该局部路段的设计可维持原设计速度但其长度不宜大于相应公路等级的设计路段长度43 新旧路基交接处理 新路基填筑前应把旧路基交接面的杂草表土清理干净而新路基基底除清理工作外还需根据不同地质情况作相应处理如属软基则需作软基处理如属一般地基则压实并检测压实度达到设计规范要求比如公路工程技术标准备中规定一级公路路基填方 15m以下压实度应达到 93二级公路应达到 92如属水田菜地等经常浸水的地基则要先作排水清淤等工作晾晒一段时间直到符合要求后再压实填料方面最好用透水性较好的矿碴填筑如用土则应选用透水性良好塑性低的砂性土填筑时分层进行每层松铺厚度不超过 30cm 新路基拓宽时可能会遇到一些特殊情况比如在 104国道拓宽沈岙加油站处拓宽处路基需铺筑在一河床上路基脚处水深约为 5M且河床底坡较陡河底有较厚淤泥层直接填筑路基可能会导致滑沉最后设计上考虑先在路基边河底打两排松木桩通过抛石挤淤填筑至水平面后待基本稳定后再砌筑挡墙进行新路基的填筑 在新老路基交接处高填方路