公路改擴(kuò)建工程路基設(shè)計(jì)心得
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開(kāi)卷有益
高速公路改擴(kuò)建是今后公路建設(shè)者的重要任務(wù)之一,由于改擴(kuò)建工程的特殊性和復(fù)雜性,實(shí)踐中不乏遇到許多實(shí)際困難。本文總結(jié)近年來(lái)國(guó)內(nèi)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),非常實(shí)用!讓設(shè)計(jì)人員了解高速公路改擴(kuò)建工程設(shè)計(jì)程序、要求、常見(jiàn)問(wèn)題及解決思路,改擴(kuò)建公路路基路面的要求,了解新標(biāo)準(zhǔn)在路基專(zhuān)業(yè)的修改內(nèi)容,理解創(chuàng)作性設(shè)計(jì)的重要性,掌握如何從細(xì)節(jié)入手,作好公路設(shè)計(jì)。
公路改擴(kuò)建勘察設(shè)計(jì)要點(diǎn)
原路現(xiàn)狀調(diào)查與評(píng)價(jià)應(yīng)針對(duì)改擴(kuò)建設(shè)計(jì)需求,按照各專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)與內(nèi)容分別進(jìn)行,采用資料收集、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、測(cè)量、試驗(yàn)檢測(cè)等方法收集有關(guān)的信息和數(shù)據(jù),運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)判斷、指標(biāo)對(duì)照、統(tǒng)計(jì)分析、結(jié)構(gòu)計(jì)算等方法,從行車(chē)安全性、承載能力、穩(wěn)定性、規(guī)范符合性、功能適應(yīng)性等方面作出定性或定量的評(píng)價(jià)。
原路基調(diào)查與評(píng)價(jià)調(diào)查內(nèi)容及方法:
原有公路路基調(diào)查宜采用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和勘探相結(jié)合的綜合方法。
根據(jù)原有公路的路況,選擇有代表性的路段,進(jìn)行老路路基路面幾何尺寸、彎沉、承載板測(cè)試,確定其回彈模量。必要時(shí),宜對(duì)原有路基邊坡承載能力進(jìn)行檢測(cè)。
軟土地區(qū)原有路堤分析評(píng)價(jià):
(1)分析評(píng)價(jià)原有路基的各種地基處理路段的軟土地基固結(jié)度、固結(jié)系數(shù)、壓縮變形發(fā)展規(guī)律和抗剪強(qiáng)度增長(zhǎng)規(guī)律,確定原有路基的各種地基處理路段的軟土地基固結(jié)度和剩余沉降(包括主固結(jié)和次固結(jié))。
(2)分析評(píng)價(jià)原有軟土地基處理方法的效果。
(3)分析評(píng)價(jià)拓寬改建路基與原有路基之間的穩(wěn)定性和沉降、拓寬改建路基對(duì)原有路基穩(wěn)定和沉降影響程度,確定新拼接或增建路基軟土地基處理措施。
瀝青路面調(diào)查評(píng)價(jià):
1)按照現(xiàn)行部頒《公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG H20)的要求進(jìn)行原有路面破損狀況調(diào)查、檢測(cè),適當(dāng)考慮病害的發(fā)展,計(jì)算原路面破損狀況指數(shù)。
2)根據(jù)原有公路的路況進(jìn)行分段,對(duì)路面排水狀況進(jìn)行調(diào)查。對(duì)瀝青路面選擇典型部位做現(xiàn)場(chǎng)滲水試驗(yàn)或取樣試驗(yàn)。
3)進(jìn)行彎沉和車(chē)轍檢測(cè),計(jì)算瀝青路面強(qiáng)度指數(shù)、車(chē)轍深度指數(shù)。
4)選擇代表性路段進(jìn)行原路面平整度、抗滑性能檢測(cè),結(jié)合運(yùn)營(yíng)的歷年檢測(cè)資料,計(jì)算行駛質(zhì)量指數(shù)、抗滑指數(shù)。
5)選擇代表性路段對(duì)原瀝青面層進(jìn)行取樣試驗(yàn),試驗(yàn)項(xiàng)目主要為抽提試驗(yàn)、篩分試驗(yàn),必要時(shí)可增加動(dòng)穩(wěn)定度試驗(yàn)、抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)、粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)或篩分后進(jìn)行有關(guān)原材料試驗(yàn)。
水泥路面調(diào)查評(píng)價(jià):
1)按照現(xiàn)行部頒《公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG H20)的要求進(jìn)行原有路面破損狀況調(diào)查、檢測(cè),適當(dāng)考慮病害的發(fā)展,計(jì)算原路面破損狀況指數(shù)。
2)根據(jù)原有公路的路況進(jìn)行分段,按照現(xiàn)行部頒《公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》的要求進(jìn)行水泥路面承載能力評(píng)定。
3)對(duì)路面排水狀況進(jìn)行調(diào)查。
總體設(shè)計(jì)要點(diǎn):
1 起、終點(diǎn)確定應(yīng)符合改擴(kuò)建規(guī)劃要求,并宜選擇在互通立交處;分期修建時(shí),應(yīng)考慮后期改擴(kuò)建的預(yù)留條件。
2 設(shè)計(jì)速度:應(yīng)綜合考慮建設(shè)條件、交通量、工程規(guī)模等因素,在原高速公路設(shè)計(jì)速度基礎(chǔ)上論證確定。改擴(kuò)建工程經(jīng)論證可分段采用不同的設(shè)計(jì)速度;設(shè)計(jì)速度分段長(zhǎng)度不宜小于15km,特殊困難路段可經(jīng)論證確定;相鄰段設(shè)計(jì)速度差不宜大于20km/h,其變化點(diǎn)宜設(shè)置于地形地物明顯變化處或互通立交等節(jié)點(diǎn)處,并做好前后路段的線形銜接與交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)。
3 應(yīng)根據(jù)預(yù)測(cè)交通量、設(shè)計(jì)速度、服務(wù)水平論證確定車(chē)道數(shù)。
4 整體式拼接加寬路段不得采用橫向分幅分期修建的方案;縱向分段分期修建應(yīng)根據(jù)路段交通流分布特點(diǎn)、交通組織影響范圍等進(jìn)行總體安排。
5 整體式拼寬路段,同向單幅間應(yīng)保持變形的協(xié)調(diào)性,不應(yīng)采用橋梁與路基相互拼接的形式。
6 對(duì)長(zhǎng)大縱坡路段,應(yīng)結(jié)合現(xiàn)有道路運(yùn)行狀況進(jìn)行分析,因連續(xù)上坡而通行能力明顯不足的路段應(yīng)設(shè)置爬坡車(chē)道,因連續(xù)下坡而發(fā)生事故頻率較高的路段應(yīng)考慮設(shè)置避險(xiǎn)車(chē)道。
7 軟土地區(qū)原路沉降過(guò)大的路段,當(dāng)路面加鋪工程量過(guò)大,易引起原路再次發(fā)生較大沉降時(shí),可結(jié)合后期養(yǎng)護(hù)采用一次設(shè)計(jì)、分期加鋪的方式,但應(yīng)合理選擇縱斷面指標(biāo),滿足行車(chē)安全。
橫斷面設(shè)計(jì):
1 路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面的各組成部分應(yīng)滿足功能要求。
2 采用局部分離新建的分幅設(shè)計(jì)方案時(shí),各分幅的車(chē)道數(shù)應(yīng)不少于2 條。
3 對(duì)于條件受限制路段,在滿足視距要求的前提下,可采用調(diào)整中央分隔帶寬度的設(shè)計(jì)方案,中央分隔帶的變寬宜采用線形設(shè)計(jì)進(jìn)行順暢過(guò)渡。
4 在受原有上跨構(gòu)造物限制,改造困難的局部路段,右側(cè)硬路肩寬度可適當(dāng)壓縮,但寬度最小不宜低于1.5m,且須設(shè)置變寬過(guò)渡段,并加強(qiáng)交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)。
5 原有路面直接利用時(shí),拼寬新建部分路拱橫坡可順接原路橫坡。
平面設(shè)計(jì):
1 分離新建路段平面線形應(yīng)盡量靠近原有工程,以節(jié)約用地。
2 應(yīng)在對(duì)原路測(cè)量采點(diǎn)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行平面線形的精確擬合設(shè)計(jì)。
3 整體式拼寬路段左右兩幅可采用獨(dú)立的設(shè)計(jì)線。
4 平面線形擬合:平面擬合設(shè)計(jì)線形應(yīng)由直線、圓曲線、回旋曲線三要素組成。擬合設(shè)計(jì)應(yīng)基本保持原路設(shè)計(jì)的平面線形,宜根據(jù)左、右幅中央分隔帶邊緣實(shí)測(cè)點(diǎn)位的平面坐標(biāo)進(jìn)行擬合,利用左、右幅硬路肩外緣的測(cè)點(diǎn)資料進(jìn)行校核。平面擬合的主要控制點(diǎn)為隧道、橋梁、互通和分離立交等。
4 擬合精度:明式構(gòu)造物等主要控制點(diǎn)宜控制在10cm 以?xún)?nèi),一般路基路段宜控制在10~20cm 以?xún)?nèi)。
5 對(duì)于長(zhǎng)大圓曲線可采用多圓復(fù)曲線進(jìn)行擬合,以減小擬合誤差。
主線分岔和合流:
1 主線分岔和合流的設(shè)計(jì)應(yīng)符合車(chē)道數(shù)平衡的原則。
2 根據(jù)交通組成,選擇合理的分岔和合流方式。
3 主線分岔段和合流段,宜設(shè)置在曲率半徑較大的路段。
4 分離新建路段應(yīng)保證新建路段線形與老路線形指標(biāo)的連續(xù)均衡。
5 對(duì)于平面線形局部分離且間距較小時(shí),應(yīng)滿足規(guī)范對(duì)平曲線長(zhǎng)度的規(guī)定。
6 車(chē)道數(shù)變化的漸變過(guò)渡段,分岔段和合流段的漸變率應(yīng)分別為1: 40 和1: 80 。
7 主線分流鼻端之前,應(yīng)滿足規(guī)范規(guī)定的判斷出口所需的識(shí)別視距。條件受限制時(shí),識(shí)別視距應(yīng)大于1.25 倍的主線停車(chē)視距。
縱面設(shè)計(jì):
1 改擴(kuò)建后的縱面線形技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足現(xiàn)行規(guī)范要求,個(gè)別困難路段不能滿足指標(biāo)時(shí),應(yīng)進(jìn)行綜合分析論證,采用相應(yīng)的交通工程措施,確保運(yùn)營(yíng)安全。
2 縱面線形擬合設(shè)計(jì):對(duì)于整體式拼接路段,可按左、右幅的路基設(shè)計(jì)標(biāo)高分別進(jìn)行擬合設(shè)計(jì),以提高擬合精度。應(yīng)以原有明式構(gòu)造物為控制點(diǎn)。與原路面加鋪、補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)方案相協(xié)調(diào)。除凈空以及構(gòu)造物限制外,宜采用“寧填勿挖”的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。擬合誤差平均值一般路段宜≤±5cm,明式構(gòu)造物路段宜≤±3cm。特殊困難路段可采用高次拋物線進(jìn)行擬合設(shè)計(jì)。橋頭處的擬合縱坡差值,應(yīng)設(shè)置漸變段進(jìn)行高程漸變,其漸變率應(yīng)≤1:1000,長(zhǎng)度應(yīng)≥10m。
3 當(dāng)受構(gòu)造物控制且縱坡不大時(shí),對(duì)于不能滿足最小坡長(zhǎng)的局部路段,在滿足視距的前提下,可采用3s行程來(lái)控制豎曲線的最小長(zhǎng)度。
路基:
應(yīng)掌握公路沿線的地形、地貌、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)、地基土性質(zhì)、不良地質(zhì)的發(fā)育情況,了解原有路基施工及使用狀況,對(duì)原有路基進(jìn)行充分調(diào)查、合理評(píng)價(jià),在此基礎(chǔ)上分析拼寬路基、分離增建路基對(duì)原有路基變形、穩(wěn)定的影響,分析對(duì)原防護(hù)、排水設(shè)施功能的影響,采取合理的改擴(kuò)建方式和具體工程措施,保證改擴(kuò)建公路路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,并滿足使用功能。
拼寬、分離增建部分的土基回彈模量值應(yīng)不小于40Mpa;拼寬部分土基回彈模量宜不小于原路土基回彈模量。應(yīng)重視新老路基間的相互影響。采取必要的工程措施,減少分離增建路基或拼寬路基對(duì)原有路基沉降和穩(wěn)定產(chǎn)生的不利影響;拼寬路基和原有路基之間應(yīng)控制差異沉降并保持良好結(jié)合。
改擴(kuò)建時(shí),應(yīng)對(duì)原有路基病害和隱患進(jìn)行處治,使?jié)M足使用要求。
應(yīng)維持或改善原路中央分隔帶及超高路段排水設(shè)施功能;原超高路段排水設(shè)施損壞的宜進(jìn)行修復(fù),功能不滿足改擴(kuò)建需要的則應(yīng)進(jìn)行改造或重建。
路床拼寬
1 路床填料應(yīng)采用水穩(wěn)性好且符合《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D30)要求的材料。
2 路床拼接部位應(yīng)增強(qiáng)補(bǔ)壓,確保拼接密實(shí);受老路滲水影響,強(qiáng)度不足時(shí),可采用換填、摻灰改良或排水等措施進(jìn)行處理。
填方路基拼寬:
1 地基表層處理,應(yīng)視原路范圍地基表層處理措施及現(xiàn)狀地表情況,采取相應(yīng)措施,滿足上層路基填筑壓實(shí)要求,并與原有路基地表的排水設(shè)施做好銜接。
2 填料應(yīng)符合《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D30)要求,且宜采用與原路基填料性質(zhì)相近或更利于拼接的材料。
3 當(dāng)采用細(xì)粒土填筑時(shí),應(yīng)注意新老路基間的排水設(shè)計(jì),必要時(shí)可增設(shè)盲溝,以排除路基內(nèi)部積水。
路基拼接:
1 在保證路基穩(wěn)定的前提下進(jìn)行清表設(shè)計(jì),宜清除舊路邊坡綠化、圬工,清除表部未經(jīng)充分壓實(shí)的土或其它不適用土。
2 新老路基宜采用臺(tái)階拼接,臺(tái)階寬度不宜小于1m,開(kāi)挖、填筑方式。當(dāng)拼寬寬度過(guò)小時(shí),可采用超寬填筑或翻挖原有路基等措施。
3 結(jié)合面以外不小于2m的范圍,應(yīng)增強(qiáng)補(bǔ)壓,確保拼接密實(shí),并加大檢測(cè)頻率。
4 拼接部可采用鋪設(shè)土工合成材料的增強(qiáng)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(shí),宜去除外包土再進(jìn)行拼接,臺(tái)階法拼接困難時(shí)可采用單坡填筑拼接,并設(shè)置必要的防、排水措施。
原路肩式擋土墻路基拼接時(shí),上部支擋結(jié)構(gòu)物應(yīng)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(yīng)對(duì)新的路面結(jié)構(gòu)層受力變形產(chǎn)生不利影響,并應(yīng)對(duì)下部路基拼接提出相應(yīng)要求。
高路堤與陡坡路堤拼寬
1 高填方路基的拼接,可采用改善路基填料、提高壓實(shí)要求等措施減小差異沉降。
2 路堤穩(wěn)定性
1 高路堤及陡坡路堤拓寬,除應(yīng)對(duì)路堤堤身穩(wěn)定性、路堤和地基的整體穩(wěn)定性作驗(yàn)算外,還應(yīng)對(duì)沿新老路堤結(jié)合面及斜坡地基或軟弱層帶滑動(dòng)的穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算,沿新老路堤結(jié)合面滑動(dòng)的穩(wěn)定性驗(yàn)算方法可采用不平衡推力法,安全系數(shù)不應(yīng)小于1.3。
2 高路堤及陡坡路堤拓寬,原坡腳支擋結(jié)構(gòu)物不宜拆除,拼接填筑時(shí)臨近結(jié)構(gòu)物處可采用小型機(jī)具薄層夯壓密實(shí),并應(yīng)做好排水的銜接設(shè)計(jì)。
3 高路堤及陡坡路堤拓寬,應(yīng)對(duì)拓寬路堤和老路堤的變形與穩(wěn)定實(shí)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控,明確觀測(cè)的路堤段落、觀測(cè)項(xiàng)目、觀測(cè)點(diǎn)布置、觀測(cè)要求及控制標(biāo)準(zhǔn)。
挖方路基拼寬
1 深挖方路段,經(jīng)論證,在滿足安全的前提下,可采取以下措施,減少深挖方路段的開(kāi)挖量及對(duì)營(yíng)運(yùn)的影響:
——縮小土路肩,碎落臺(tái)等寬度;
——上部邊坡加強(qiáng)支護(hù)、下部調(diào)陡坡率;
——增設(shè)棚洞結(jié)構(gòu)。
2 石質(zhì)挖方邊坡開(kāi)挖方案應(yīng)綜合爆破、清渣、調(diào)運(yùn)、路面保護(hù)要求等因素,進(jìn)行綜合分析;宜采用光面爆破、預(yù)裂爆破等控制爆破技術(shù)減少影響,并對(duì)行車(chē)、路面等應(yīng)采取有效的保護(hù)措施。
軟土地區(qū)路基拼寬
1 在對(duì)原路沉降與穩(wěn)定狀況作充分調(diào)查和評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上,根據(jù)沉降協(xié)調(diào)的原則進(jìn)行拼寬軟基處理設(shè)計(jì),并應(yīng)滿足穩(wěn)定性要求。兩側(cè)拼寬地質(zhì)變化大時(shí)應(yīng)分幅設(shè)計(jì)。
2 沉降與穩(wěn)定
1 拼寬路基沉降控制
1)工后沉降計(jì)算年限采用15年。
2)拼寬部分路基工后沉降:橋頭處不大于5cm,通道及涵洞處不大于10cm,其它一般路段不大于15cm。
3)差異沉降控制原則為路面不開(kāi)裂。
分離新建路基沉降控制:橋頭處不大于10cm,通道及涵洞處不大于15cm,其它一般路段不大于30cm。
面層施工控制指標(biāo):連續(xù)2個(gè)月沉降速率小于3mm/月。
4 穩(wěn)定控制標(biāo)準(zhǔn):施工期和運(yùn)營(yíng)期的路基整體穩(wěn)定性。
路基拼寬的軟基處理方法
1 應(yīng)根據(jù)軟土層厚度及其指標(biāo)、填土高度、沉降控制標(biāo)準(zhǔn)等,對(duì)各路段分別進(jìn)行計(jì)算分析,綜合施工方案、造價(jià)、工期等因素確定合理的處理方案。
2 與結(jié)構(gòu)物相鄰路段或原有路基沉降已基本完成的路段,應(yīng)考慮施工期沉降過(guò)大對(duì)結(jié)構(gòu)物及老路基的影響。
3 沿河塘、傍山、高填土、深厚軟土路段宜采用復(fù)合地基或泡沫混凝土、EPS、EPS顆粒混合土等輕質(zhì)路堤,或采用兩者結(jié)合的方式。
4 應(yīng)重視拓寬地基處理施工對(duì)老路堤或臨近構(gòu)筑物的擠土、震動(dòng)等影響;軟弱粉土或粉砂土地基,不宜采用振動(dòng)成樁工藝,避免液化現(xiàn)象。
5 軟土地基路堤,在滿足路堤穩(wěn)定的前提下,宜加大坡腳開(kāi)挖寬度,地基處理盡量向原路靠近,以減少新老路基差異沉降,必要時(shí)可增設(shè)邊坡樁。
新建路面
1 應(yīng)根據(jù)老路路面使用狀況,合理選擇結(jié)構(gòu)形式,進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì),解決和控制路面早期損壞,提高路面耐久性。
2 新建路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮原路面結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)材料類(lèi)型及結(jié)構(gòu)組合,宜保持一致。
原路面處治
1 應(yīng)以消除原路面結(jié)構(gòu)病害為目的,遵循充分利用原路面的原則。
2 根據(jù)原路面調(diào)查與評(píng)價(jià)結(jié)果,合理劃分可利用路段和處治路段,綜合確定處治方案。處治后路面強(qiáng)度及性能應(yīng)滿足設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)的使用要求。
3 原瀝青路面處治方案
1 根據(jù)檢測(cè)評(píng)價(jià)結(jié)果,判定老路路面是否可直接利用。
2 老路面直接利用的路段,當(dāng)其路面表面功能不滿足要求時(shí),應(yīng)采用罩面方式,罩面層類(lèi)型宜與新建路面上面層一致。
3 病害處治可按現(xiàn)行養(yǎng)護(hù)規(guī)范進(jìn)行。
4 當(dāng)采用罩面、補(bǔ)強(qiáng)等方式時(shí),原路面橫坡不足的應(yīng)同步調(diào)整。
4 原路面加鋪后其上通行凈空應(yīng)滿足現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定。
5 原橋梁、隧道的瀝青路面病害處治時(shí),宜采用銑刨重鋪的方式進(jìn)行修復(fù);當(dāng)需增加原橋面鋪裝厚度時(shí),應(yīng)滿足橋梁結(jié)構(gòu)承載及使用要求。
路面拼接
1 路面結(jié)構(gòu)拼接設(shè)計(jì)應(yīng)考慮不同結(jié)構(gòu)層的層間協(xié)調(diào)以及施工的方便、可行,加強(qiáng)新老路面的連接,控制拼接部位的反射開(kāi)裂和滲水。
2 路面橫向拼接應(yīng)考慮車(chē)道布置,基層拼接縫位置宜盡量避開(kāi)輪跡帶;拼接前應(yīng)檢查老路結(jié)構(gòu)邊部松散狀況,不滿足拼接要求時(shí)應(yīng)采取超挖等措施。
3 路面橫向拼接
路面橫向拼接宜采用臺(tái)階搭接方式,基層、底基層臺(tái)階搭接寬度不應(yīng)小于0.25m,面層臺(tái)階搭接寬度不宜小于0.15m
路面縱向拼接
1 新老路面結(jié)構(gòu)層縱向拼接設(shè)計(jì)時(shí),可在接縫部位設(shè)置土工合成材料連接層,以減緩路面結(jié)構(gòu)在拼接部位反射裂縫的產(chǎn)生。
2 縱向分層拼接時(shí),每個(gè)結(jié)構(gòu)層的拼接臺(tái)階長(zhǎng)度應(yīng)不小于2.0m。
3 縱向拼接區(qū)域的四周應(yīng)作防水設(shè)計(jì)或明確施工階段需采取的防水措施。
再生利用
1 遵循“環(huán)境保護(hù)、資源循環(huán)利用”的原則,充分利用老路路面挖除的材料,采用再生技術(shù)用于改擴(kuò)建工程;無(wú)法利用的材料應(yīng)集中妥善收集處理,不得污染環(huán)境。
2 再生方式選擇應(yīng)綜合考慮環(huán)保、經(jīng)濟(jì)性、施工便利等因素,經(jīng)過(guò)充分論證后確定。半剛性基層材料優(yōu)先考慮就地冷再生方式,瀝青面層材料優(yōu)先考慮廠拌熱再生方式,水泥混凝土路面如果移除或破碎,可采用工廠集中破碎方式或現(xiàn)場(chǎng)破碎方式進(jìn)行破碎。
3 無(wú)論采用何種再生方式,對(duì)于再生半剛性基層材料和再生瀝青混合料都應(yīng)預(yù)先進(jìn)行再生混合料組成設(shè)計(jì),確定再生施工工藝控制標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量檢驗(yàn)與控制標(biāo)準(zhǔn)。
4 再生的基層混合料可用于老路的基層;再生瀝青面層瀝青混合料可用于瀝青下面層,不得用于路面表面層;破碎的水泥混凝土材料可用于路面結(jié)構(gòu)底基層或路床。
路基設(shè)計(jì)存在問(wèn)題
1 外業(yè)調(diào)查深度不足,現(xiàn)場(chǎng)未調(diào)查清楚,基礎(chǔ)資料收集不足
2 路基設(shè)計(jì)應(yīng)建立在工程類(lèi)比設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行,但設(shè)計(jì)對(duì)當(dāng)?shù)爻晒?jīng)驗(yàn)及失敗教訓(xùn)重視不足。
3 路基設(shè)計(jì)與總體設(shè)計(jì)缺乏呼應(yīng)與反饋
路基設(shè)計(jì)過(guò)分服從路線總體,所擬平、縱、橫設(shè)計(jì)對(duì)路基工程有可能考慮不周,導(dǎo)致工程處理難度加大或增加不必要的建設(shè)投資。如有些平面線位局部調(diào)整可避免地質(zhì)災(zāi)害或高邊坡或高支擋工程;有些路段縱面適當(dāng)調(diào)整可減少排水困難或減少地基處理費(fèi)用;有些傍山沿溪路段的半填挖路基上邊坡不穩(wěn)、下路堤受沖刷,則可通過(guò)平面線位橫向微調(diào),避免路基的“上吐下瀉”。
路基設(shè)計(jì)與橋隧構(gòu)造物的布設(shè)協(xié)調(diào)不夠。橋臺(tái)、隧道洞口選擇有時(shí)過(guò)多考慮造價(jià)的因素,導(dǎo)致洞門(mén)外路基、橋頭路基設(shè)計(jì)難度大,甚至遺留工程質(zhì)量隱患。高路堤與高架橋、深路塹與隧道的比選過(guò)分強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)性或不論地質(zhì)條件如何,統(tǒng)一按某一高度值來(lái)確定路橋、塹隧方案分界,往往會(huì)與實(shí)際產(chǎn)生很大的偏差,或誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害、或過(guò)多增加工程投資。
路基與周邊環(huán)境、景觀不協(xié)調(diào)。平原區(qū)土地資源匱乏,取土困難,東南沿海地區(qū)軟土廣泛分布,高路堤不僅經(jīng)濟(jì)性差,與周邊的田園景觀環(huán)境也極不協(xié)調(diào);路基高度在總體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)統(tǒng)籌考慮。山區(qū)高填、深挖對(duì)自然的破壞極為嚴(yán)重。
4 路堤設(shè)計(jì):
路堤高度的確定過(guò)于考慮某一因素,如考慮強(qiáng)度與穩(wěn)定性要求可能會(huì)使得路基平均填土高度偏高;如考慮節(jié)約用地,減少取土及地基處理費(fèi)用,采用低路堤可能會(huì)帶來(lái)社會(huì)方面問(wèn)題,如通道設(shè)置困難等。因此,路堤高度應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)具體情況,綜合考慮通過(guò)比選后確定,切忌片面追、跟而忽視其存在的問(wèn)題。
路堤邊坡坡率的確定存在的主要問(wèn)題是“一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)全線采用”。對(duì)低路堤邊坡坡率應(yīng)盡可能緩,以利綠化和路側(cè)安全;戈壁荒漠區(qū)路堤填料豐富也應(yīng)采用緩邊坡;互通式立交區(qū)內(nèi)側(cè)邊坡可根據(jù)人造地形的要求設(shè)置。
對(duì)斜坡路堤常見(jiàn)病害重視不夠,大多未進(jìn)行逐段特殊設(shè)計(jì)。
5 路塹設(shè)計(jì)
對(duì)路塹的路床設(shè)計(jì)重視不夠,尤其是對(duì)土質(zhì)路塹及軟弱巖石路塹,路床應(yīng)進(jìn)行重點(diǎn)設(shè)計(jì)。路塹邊坡坡率的確定過(guò)于標(biāo)準(zhǔn)化,依賴(lài)“規(guī)范”的參考值,對(duì)松散、破碎巖質(zhì)邊坡及結(jié)構(gòu)面不利于邊坡穩(wěn)定的路塹邊坡未進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。
路塹邊坡設(shè)計(jì)呆板、教條,坡口線形生硬,挖方段端部過(guò)渡段處理不圓滑,有刀切斧砍之嫌。有些淺挖方段增加挖方量不大,完全可以采取緩邊坡減少防護(hù),并利于綠化。對(duì)深路塹特別是巖質(zhì)深路塹邊坡的穩(wěn)定性分析不足,尤其是不利構(gòu)造面的影響,簡(jiǎn)單以高低確定加固防護(hù)。
6 路基路面排水
對(duì)排水構(gòu)造物尺寸確定過(guò)于依靠經(jīng)驗(yàn)值。如填方段排水溝斷面尺寸偏大;挖方段邊坡尺寸從上游至出口均為一個(gè)尺寸等等。排水構(gòu)造物斷面型式多采用矩形、梯形,生硬、不圓順,建議多采用弧形、U型等;排水構(gòu)造物鋪砌采用剛性鋪砌過(guò)多,凡適合草皮生長(zhǎng)地區(qū),草皮鋪砌應(yīng)作為首選方案,在草皮不足以防止沖刷的路段,才可用剛性材料鋪砌。
截水溝設(shè)計(jì)沒(méi)有結(jié)合地形,未單獨(dú)進(jìn)行平、縱面設(shè)計(jì),也沒(méi)有進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)。僅是坡口以外5米!各類(lèi)排水設(shè)施的銜接設(shè)計(jì)問(wèn)題較多,或位置不當(dāng)、或方式不當(dāng)。
7 防護(hù)工程
1、坡面防護(hù)盡管大多考慮了生物防護(hù),但坡面土及植物選型等考慮不夠細(xì)致,以致于業(yè)主在實(shí)施過(guò)程中要求重新設(shè)計(jì)
2、支擋結(jié)構(gòu)類(lèi)型過(guò)于老化,如多采用圬工擋土墻等。而輕型結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)(可填土綠化)等新型結(jié)構(gòu)采用偏少。
3、防護(hù)工程設(shè)計(jì)過(guò)于呆板,多為剛性防護(hù),端部處理與周邊地形也不協(xié)調(diào)。
4、防護(hù)工程背后的排水處理不當(dāng),導(dǎo)致泄水孔失效、墻背土體受水侵蝕,致使防護(hù)工程失穩(wěn)、破壞等。
路基設(shè)計(jì)水平提升
路基設(shè)計(jì)對(duì)設(shè)計(jì)人員的專(zhuān)業(yè)水平要求較高,特別是對(duì)本專(zhuān)業(yè)相關(guān)的地質(zhì)資料的掌握和駕馭能力要求較高。
地基處理,特別是軟基處理,有各種方式。什么樣的軟土要處理,我今天不講,但從軟基處理的廣義講,我們一般認(rèn)為處理深度3m以?xún)?nèi)換填,3-10m進(jìn)行深層處理,但為什么3m要換填呢,如果不換填會(huì)有什么問(wèn)題呢,我們有沒(méi)有想過(guò)呢。不論多深、狀態(tài)如何都要換填,那么3m換填3.5m甚至3.10m我們不換填,就是認(rèn)為超過(guò)3m不易施工,是可以通過(guò)控制沉降的手段解決問(wèn)題。那么,3m以?xún)?nèi)有沒(méi)有可以通過(guò)解決沉降問(wèn)題解決的呢,回答是肯定的,一般硬殼層較厚,且路基填土高度較高的路段都可以通過(guò)預(yù)壓,甚至施工預(yù)壓完成其主要沉降,也就是說(shuō)我們不能想象的路基是鋼板一塊,是可以也是允許變形的。
準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)和界定軟土地基
軟土地基在我國(guó)南方沿海、沿湖、沿河地區(qū)分布廣泛,而在山區(qū)則分布較少,即使有部分飽和軟粘土一般成層厚度亦較薄,且分布不規(guī)則。
對(duì)軟土地基的界定和判斷,公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)及施工技術(shù)規(guī)范對(duì)軟土地基有明確定義和要求。設(shè)計(jì)應(yīng)區(qū)分軟土地基及地下常水位以下部分含水量較大的軟粘土或軟弱土。對(duì)軟土地基是否采用工程處理,主要取決于其對(duì)工程的影響程度。如計(jì)算總沉降量小于工后沉降標(biāo)準(zhǔn)要求,且通過(guò)穩(wěn)定驗(yàn)算的路段,應(yīng)按一般路基設(shè)計(jì)。
清淤換填成為多個(gè)項(xiàng)目中的工程盲點(diǎn)的主要原因是對(duì)淤泥下過(guò)濕土的清除判定及清淤后回填材料的選取問(wèn)題上存在認(rèn)知差異。
通常遇到的是清淤后第一層填土在施工時(shí)受地下水影響較大而不易壓實(shí),故第一、二層填土?xí)r可以采用透水性材料迅速填筑至地下水影響線以上,換填透水材料是改變施工條件的手段要求,不是目的要求,而對(duì)此采用換填石灰土或盲目全部換填透水性土,甚至增設(shè)土工格柵等加筋材料的做法是不了解土體受力特性的表現(xiàn),應(yīng)盡量予以避免。
原地面處理主要是地表草皮、腐殖土的清除及耕地填前夯壓密實(shí)。除水田、湖塘段外,一般地段的地表腐殖土層較薄,路基清表可按地基表層土能夠碾壓密實(shí),并且表土中有機(jī)質(zhì)含量不超過(guò)5%進(jìn)行控制(參照《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ 034-2000)有關(guān)要求確定)。
《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定施工前應(yīng)清除地表草皮及腐殖土,但現(xiàn)在個(gè)別項(xiàng)目在執(zhí)行過(guò)程中,不分地表類(lèi)型,均采用同一尺寸按全斷面清表計(jì)算,且其厚度越來(lái)越大,從初期的10~15cm到目前個(gè)別項(xiàng)目按30~50cm計(jì)算(其土方量相當(dāng)于2.5m高路基土方的15~20%), 由于該部分土方即使含有部分樹(shù)根或植物根莖,其有機(jī)質(zhì)含量未超過(guò)5%,根本無(wú)需清除,施工時(shí)只需簡(jiǎn)單的進(jìn)行地表整平或表層處理,即可達(dá)到要求。
該部分土方清除后如能集中堆放,工后用于邊坡表面植草,是對(duì)土地資源的有效利用,但大部分情況是設(shè)計(jì)考慮了土方數(shù)量,實(shí)際卻未發(fā)生或發(fā)生很少。
邊坡過(guò)渡分平臺(tái)高度過(guò)渡,坡口、坡腳過(guò)渡,還有挖方側(cè)向過(guò)渡。平臺(tái)高度過(guò)渡的傳統(tǒng)作法是統(tǒng)一高度和寬度,不分土質(zhì)和巖性一般8~20m分級(jí),這事實(shí)是不符合自然規(guī)律的。因?yàn)樯襟w一般風(fēng)化是有規(guī)律的,是沿表面垂直風(fēng)化的,所以一般風(fēng)化線是隨山形的變化,如能設(shè)計(jì)成隨山形變化的平臺(tái)或至少在土石方界面上設(shè)計(jì)一個(gè)變高的平臺(tái),則可能更能適應(yīng)自然規(guī)律。
坡口、坡腳過(guò)渡是新理念要求自然過(guò)渡的基本要求。但對(duì)于高填深挖路基其坡口,坡腳的任何形狀是駕駛員根本感覺(jué)不到的,故在高填深挖路基中是不需要考慮其過(guò)渡設(shè)計(jì)的。
關(guān)于挖方段的側(cè)向過(guò)渡問(wèn)題是以前設(shè)計(jì)均未有過(guò)考慮的,致路基側(cè)面如刀切斧砍一般,如能在挖方起點(diǎn)、終點(diǎn)附近,通過(guò)變碎落臺(tái)寬度、平臺(tái)寬度,則可實(shí)現(xiàn)邊坡的側(cè)向過(guò)渡,且增加工程量不大,值得推廣。
山嶺重丘區(qū)的高填深挖路基
合理設(shè)計(jì)高路堤,適當(dāng)減少深路塹。!
路側(cè)邊溝設(shè)計(jì):邊溝斷面?zhèn)鹘y(tǒng)做法為梯形斷面。雖然該斷面過(guò)水?dāng)嗝鏉裰茏钚,做為排水工程其斷面最合理,但將其拉入整個(gè)工程中時(shí),由于其斷面開(kāi)口較矩形斷面大2倍。特別是在工程集中的深路塹段,相應(yīng)工程量將會(huì)大大增加,故此推薦在深挖方地段采用蓋板矩形溝,可極大地降低工程艱巨地段的工程量。
由于路基排水工程設(shè)計(jì)計(jì)算是分地區(qū)按項(xiàng)目最不利狀況計(jì)算排水?dāng)嗝娴,致使不論排水距離為300m或是30m或排水溝底縱坡是否一致,基本上采用一個(gè)相同斷面尺寸,故而排水溝的斷面有較大的壓縮空間,采用靈活自然、適應(yīng)的排水?dāng)嗝,可以減小斷面尺寸,降低工程造價(jià)。
硬路肩應(yīng)具有足夠的寬度保證其功能的充分發(fā)揮,過(guò)寬的路肩可能會(huì)使駕駛員當(dāng)成外加的行車(chē)道使用,但對(duì)擬拓寬的項(xiàng)目,可在增加工程量不大的前提下,通過(guò)設(shè)置緊急停車(chē)帶,變成一個(gè)行車(chē)道。
車(chē)輛臨時(shí)停車(chē)時(shí)應(yīng)停在行車(chē)道路面外緣至少0.30m之外,最好是0.50m。所以高速公路和一級(jí)公路的硬路肩一般宜采用3m的寬度。為確定合理的寬度,對(duì)于里程大、造價(jià)高的公路需要進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的研究論證后,有時(shí)可以考慮減少路肩寬度。
不管寬度如何,路肩應(yīng)該連續(xù),除非駕駛員能夠從任意一點(diǎn)離開(kāi)行車(chē)道,進(jìn)入硬路肩,否則路肩的作用將得不到充分發(fā)揮。當(dāng)路肩連續(xù)時(shí),幾乎所有駕駛員都能離開(kāi)行車(chē)道實(shí)施緊急停車(chē),這樣不會(huì)帶來(lái)危險(xiǎn)。當(dāng)無(wú)法提供連續(xù)式路肩時(shí),較窄的路肩或間斷式的路肩仍然比不設(shè)路肩的情況要好一些。至少使得故障車(chē)輛能夠利用,再占用車(chē)道的一部分作緊急停車(chē)之用,車(chē)道的其余部分仍可供超車(chē)行駛,但這樣將會(huì)降低行駛的安全性。
路緣帶是硬路肩或中間帶的一部分,其主要功能是誘導(dǎo)視線,支撐路面以及提供側(cè)向余寬。高速公路和一級(jí)公路右側(cè)應(yīng)設(shè)置0.5m寬的路緣帶,路緣帶應(yīng)計(jì)入路肩寬度范圍。高速公路和一級(jí)公路應(yīng)在中央分隔帶的兩側(cè)設(shè)置0.50~0.75m寬的左側(cè)路緣帶,它們屬于中間帶的一部分。
對(duì)凸式中央分隔帶,一般認(rèn)為緣石在某種程度上有防止車(chē)輛越出路外和誘導(dǎo)視線的功能。但是,從發(fā)生事故的實(shí)際情況,以及對(duì)各種形式緣石的試驗(yàn)結(jié)果分析得知,在設(shè)計(jì)車(chē)速為80km/h以上的公路上,無(wú)論什么樣的緣石幾乎都不具有防止車(chē)輛越出路外的機(jī)能,認(rèn)為高緣石(高度在20cm以上)會(huì)使車(chē)輛彈起而減弱防護(hù)柵的機(jī)能,或者助長(zhǎng)翻車(chē)等相反的效果。所以,對(duì)設(shè)計(jì)車(chē)速高的公路的中央分隔帶,原則上盡量不設(shè)緣石。由于排水或其他原因不得已而設(shè)置時(shí),則應(yīng)采用不會(huì)引起車(chē)輛彈起或翻車(chē)的具有低而圓滑外形的斜式緣石。
由于緣石幾乎沒(méi)有防止車(chē)輛越出路外的機(jī)能,所以原則上要在中央分隔帶設(shè)置防護(hù)欄。另外,在中央分隔帶上,無(wú)論是初期或者將來(lái)植樹(shù)設(shè)防眩設(shè)施時(shí),都必須以事先采取必要的措施為前提。
對(duì)舊路改建工程或陡坡路基設(shè)計(jì),有些在設(shè)置土工格柵時(shí),是每臺(tái)均鋪設(shè),并從臺(tái)根部至路基邊坡,這種做法也是值得探討的。因?yàn)橥凉じ駯攀且揽磕Σ磷饔玫,摩擦力是靠壓力與接觸面積確定。所以非對(duì)稱(chēng)設(shè)置則受力不平衡,不能發(fā)揮應(yīng)有功能。
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