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拓宽公路工程路面纵向开裂原因及防治

时间:2017-07-06 访问人数:

 

 一、现状调查 

1.裂缝均集中在高路堤拓宽路段;2.出现裂缝的拓宽部位地质情况较差,一般均存在于软土层、水塘、低洼地;3.裂缝所在位置均发生在老路上。 

二、产生裂缝的原因 

1.新路基本身所用的填筑材料、压实度等设计施工中存在一定问题,造成新路堤本身出现沉降.

2.因施工工期短,土基及新路基的固结下沉未到位,工后沉降大.

3.工后新老路基出现差异沉降,路基失去稳定,表现为路堤内的破裂面(顶部破裂面在老路范围内)外的土体下沉侧移,将路面拉裂造成纵向开裂。

三、纵向裂缝的防治措施 

纵向裂缝作为公路拓宽改造的质量通病,防治应遵循预防为主,及时处治的原则,在设计和施工过程中通过合理设计,提高施工工艺和施工质量等方法进行有效预防,努力减少路基的差异沉降,最大限度的减少和延缓裂缝产生的概率和程度,对已发生的裂缝及时采取有效措施进行处治、控制裂缝的发展、恢复路面功能、延长路面的使用寿命。

1)提高路基整体稳定性及其强度。公路拓宽改建工程受老路自然状况制约,在选线上无法充分考虑地形地貌、地质土质的特殊情况。在确保老路堤稳定的前提下充分考虑影响新老路堤稳定性的各种因素,重点应抓好原地基处理、采取防侧滑措施、控制施工速率、改良路基填料性能等关键施工环节,使之能够达到提高路基强度,减少路基工后沉降,进而有效控制纵向裂缝的产生。 

原地基处理。公路拓宽工程与新建工程一样,原地基的草皮树根、地表松散的腐殖土要全部清理干净水塘路段清淤要彻底;表层软土(厚度1m~3m)可根据施工季节和周围地表水系和地下水位高低等因素,换填不同的优质路基填筑材料,如石灰改良土或石料含量80%以上的碎石土。地质不良的软土地段应根据地质资料采用有利于加快地基固结沉降的设计施工方案,有效减少工后沉降。 

路基填筑

a.路基填料控制。公路拓宽工程一般是在维持交通的基础上进行实施的,原老路部分还需承担正常的交通,虽经部分分流,但交通量仍然比较大,且重载车辆多,工期要求比较紧。为确保工程质量,近几年实施的扩建工程,路基填料一般采用石灰改良土,效果比较好。对路堤较高、原地基容许承载力差的路段也可考虑采用轻质路基填料(如粉煤灰)以减轻路堤自重,减少土基荷载。选用优良的路基填料对提高路基强度和稳定性十分重要;

b.结合部碾压控制。为加强新老路的结合,提高路基的整体强度和稳定性,在老路边坡应采用开挖多层台阶方式衔接,结合部必须碾压到位,如大型压实机械无法压到边,就要用小型振压设备压实,确保拓宽路基任何部位压实度均符合要求;

c.施工节奏控制。土的固结随时间的延长而逐步完成。因此路基填筑速度的控制对控制地基沉降并最终有效控制路面纵向开裂十分重要。有时根据需要,在路基填筑完工后增铺临时简易路面。 

路基防侧滑措施。路基土体在沉降过程中特别是高路堤段,如地质状况不佳,又受老路充分利用(防止塌方)的限制而不能彻底处理原地基,这时势必使拓宽路基底部的荷载大于地基容许承载力,造成地基土发生较大的沉降,路基土在沉降过程中产生向外侧的水平侧向位移使路堤发生破坏,将路面拉裂,从而产生纵向裂缝。这种情况下增设重力式路堤挡墙减小路基断面(路基自重相应减小)或增设一定宽度的反压护坡道提高土基承载力将有效控制路堤的侧滑现象。 

2)路表水的防治。老路拓宽改造工程原公路普遍质量标准低,路基强度不如新拓宽部分,在重交通和环境因素综合作用下,路面易开裂或破坏,雨雪水渗入后不易及时排出路基,这样会破坏路基的稳定,加速公路裂缝的出现和路面损坏。在建设过程中采取相应的排水措施可有效的防止路表水对公路的影响。主要措施为在拓宽部位路基顶部每隔一定距离(一般为20m50m)增设横向碎石盲沟,与新老路结合部的纵向盲沟相连的拓宽尤为重要。设中央分隔带的公路则需在分隔带中设防水层,在防水层上设碎石盲沟,并在纵坡低处将水引出路基。在路面与基层顶面之间应设防水层,通常采用沥青表处下封层(厚度一般为1cm)。 

3)加强路面纵向裂缝的养护维修。通车后路面出现纵向开裂应及时进行处治,防止因路表水渗入路面而造成结构层更严重的损坏,使路面功能得到及时恢复,并延长面层的使用寿命。

加强观察,裂缝出现后及时用热沥青等灌缝材料封闭裂缝,防止雨雪水下渗。 

缝宽大于4mm且已稳定的纵向裂缝,沥青路面则铣去原沥青面层(宽度一般在50cm100cm),将基层顶面的裂缝进行灌缝处理洒粘层油后恢复面层;混凝土路面则可采用条带修补或更换混凝土板的方法,同沥青路面一样,需对基层的纵向裂缝处理后恢复混凝土面层。 

对缝宽大于4mm,并且裂缝还在继续发展的情况,则在裂缝处开挖至基层(开挖宽度大于50cm),将基层裂缝用热沥青灌缝处理后在基层表面均匀涂刷粘合剂及改性沥青,加铺二层至三层土工布(土工布之间需涂刷如改性沥青等粘结材料,土工布宽度在缝体两侧不小于15cm),再重新铺筑面层。对基层有明显破坏的,或路基严重不稳定的,则可采用钢筋混凝土结构取代沿裂缝纵向开挖出的原有路面的基层、底基层,从而增加路面基层的抗裂性能,修复后可延长路面的使用期限。 

总之,老路拓宽改造工程路面纵向裂缝的防治方法必须考虑各种因素综合确定,宜遵循因地制宜、经济可行、工期合理、综合治理的原则。