GDSD09-2 孫建鵬 淺談舊路改建改造常見問題及處理2

1、班級：GDSD09-2學號：20092441道橋?qū)I(yè)畢業(yè)論文淺談舊路改建改造常見問題及處理孫建鵬導 師 姓 名 阮志剛論文提交日期年 月 日論文答辯日期年 月 日通過單位四川交通職業(yè)技術學院道橋系答辯委員會組長（簽字）畢業(yè)論文評閱人（簽字）摘要 舊路改建的最大特點是車流量大，施工過程需花很大精力維持交通；其次，舊路沿線路口、工廠與商鋪出口及路線交叉很多，存在著較多施工干擾因素及安全隱患。因此，必須做出嚴密的施工組織設計，保障工程順利進行，最大限度地降低對當?shù)亟?jīng)濟生活的影響。 另外，因有以上特點，施工過程中的安全工作十分重要，必須確實保證來往車輛、施工人員及人民群眾的生命安全。設計上的主要特點是

2、盡量利用舊路，以節(jié)省投資，同時結合當?shù)匕l(fā)展狀況造當提高設計標準，以適應社會快速發(fā)展的需求。技術上則存在新舊路基交接、路面結構處理等問題，與新路建設有明顯不同的特點。必要時還可采用特殊材料或施工方法，以獲得更佳的效果。 舊路改建工程若處理不當，極易造成質(zhì)量隱患，影響使用功能并縮短壽命。施工前必須制定嚴密科學的施工組織計劃，施工中加強質(zhì)量控制、進度控制及施工安全管理，并以事前控制、過程控制為主要手段，進行科學、全面、系統(tǒng)的管理與控制，工程方可順利完成。 關鍵詞 : 舊路改建改造 節(jié)省投資 施工組織設計 質(zhì)量隱患 目錄 摘要一 .緒論.1 1.1舊公路的性質(zhì).1 1.2舊公路的調(diào)查施工.1二.舊路改

3、造工程的質(zhì)量控制 .5 2.1常見病害和質(zhì)量通病現(xiàn)象.5 2.2 病害和質(zhì)量通病的成因.5 2.3 病害和質(zhì)量通病的防治措施.63. 新舊路基拓寬處理后病害原因.8 3.1新舊路基拓寬處理后病害原因.8 3.2新舊路基拓寬處理技術的目的.9 3.3路基沉降處理 .104. 新舊路交接問題及處理.11 4.1新舊路交接問題及處理.11 4.2 利用舊路問題.12 4.3 新舊路基交接處理 .13 4.4 新舊路基交接處路面處理 .145. 參考文獻.16致謝.15第一章 緒論近年來國民經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，交通運輸業(yè)繁忙，公路交通量也與日劇增，現(xiàn)有的公路已很不適應國民經(jīng)濟運輸?shù)?，、地方各級政府和有關單

4、位、部門、企事業(yè)逐步加大了交通設施的，對國道、省道、縣道以及干線和專用道路實行改建和擴建。現(xiàn)概述如下：1.1 舊公路調(diào)查的性質(zhì)舊公路調(diào)查要在設計前沿線摸底調(diào)查、勘測，對急彎陡坡、窄路、壞路地段、日夜交通量以及與周邊的關系等細致的調(diào)查，對改建方案的可行性淺析、考慮和研究，對征地、拆遷的難易摸底、對工程量的大小、工程資金的估算，對歷年交通量的調(diào)查、遠景交通量的評估、預測等是十分的重要。 1.2.舊公路的調(diào)查施工 1.2.1平、縱、橫線形的調(diào)查、淺析與考慮。在舊路平面上，要在彎道路段調(diào)查彎道數(shù)，彎道半徑，彎道間直線距離，并實際測量，在縱面上，直線路段要考慮其縱坡的合理性，在彎道處不但要考慮縱坡還要考

5、慮其合成縱坡以及與天上地下建筑物、管線之間的關系，在橫向不但要考慮寬度要求，同時還要考慮彎道處要加寬和加寬值的多少以及與周邊建筑物的關系。舊路線型較好可以微調(diào)能達標的，在平縱面設計中均考慮充分利用舊路，以節(jié)省土地、節(jié)省征地拆遷的費用、時間和對周邊的影響；舊路線形極差，如彎道多、半徑小、交點間距極短，且受地形、地物的限制，所花費用又很大，應考慮改線。1.2.2路基、路面近況調(diào)查與考慮。路基、路面近況調(diào)查還要包含當?shù)貧夂?、地質(zhì)等因素對路基路面的影響，路基、路面寬度、結構形式及近幾年對交通量的適應情況等。只有對舊路路基、路面情況充分的了解以及對過往車輛的適應情況，在路基設計、路面設計或路面結構補強設

6、計時才能做到心中有數(shù)，設計方案才能既實用又經(jīng)濟合理，要求。1.2.3測彎沉、考慮承載能力。對舊路路基、路面結構的整體強度，應彎沉測量，對測試結果應彎沉值大小、路面結構分段和不同情況歸類整理計算，好，以便于下階段路基、路面結構設計時綜合考慮。1.2.4橋涵結構物近況調(diào)查。舊路區(qū)域內(nèi)如河網(wǎng)密集，一般公路上橋涵較多，對舊橋涵是加寬改造還是拆除重建應對舊橋涵近況調(diào)查了解后才能決定，所以應對舊橋涵的跨徑、凈寬、凈高、荷載標準、結構形式、使用情況、為礙航建筑物、橋頭接線線形順直等做充分、的調(diào)查，對大、中橋荷載標準確認時，應做承載能力試驗。1.3主要技術指標的選用1.3.1公路等級。公路等級應公路網(wǎng)的規(guī)劃和

7、遠景交通量，公路的功能、性質(zhì)從全局出發(fā)綜合確定。1.3.2設計車速。設計車速一般公路等級，但是在實際應用中，應公路的功能、性質(zhì)、交通組成等綜合確定，是對于老路改造工程，應順應地形地物，在保證行車安全、舒適的前提下，從經(jīng)濟合理的角度出發(fā)，靈活地選用。對位于城市出入口的一級公路，混合交通，車速太快，可參照城市道路標準，80Km/h的設計車速；對于二級公路，一般情況下應60Km/h設計車速。1.3.3路基標準橫斷面。路基橫斷面影響到工程的規(guī)模和投資，路基標準橫斷面應公路等級、交通量預測淺析結果選擇，同時又應綜合考慮路段功能性質(zhì)及交通組成，地形、地物、城鎮(zhèn)規(guī)劃，到綠化美化和環(huán)保，既能道路通行能力、與城

8、鎮(zhèn)規(guī)劃相適應又經(jīng)濟合理、適應地形地物的橫斷面。1、一級公路路基標準橫斷面。區(qū)域內(nèi)改造為一級公路的均為區(qū)域間干線公路，不但交通量大，本區(qū)域內(nèi)一般公路沿線村莊密集，混合交通比較，公路工程技術標準和本地區(qū)經(jīng)驗，為適應集鎮(zhèn)城市化的發(fā)展，一般主要行車道和集散行車道分開的形式。主要車道可雙向6車道，行車道寬3.75m，中央隔離柵或中央防撞墻分隔對向行駛的交通流，兩側設置綠化分隔帶，綠化帶外為8m集散車道，當?shù)缆穬蓚葘挾葪l件允許時，可考慮設置非機動車道和人行道，為以后公路改造為城市道路打下。2、二級公路路基標準橫斷面二級公路路基橫斷面一般一幅路形式，寬度交通量及交通組成，一般分三種情況：（1）如交通量較小，

9、混合交通也不太，則路基全寬12m，路面寬9m。（2）如交通量一般，混合交通一般，則路基全寬15m，路面寬12m。（3）如交通量，混合交通也較，則路基全寬17m，路面寬14m，并且用車道線劃分快慢行道。路肩可實際情況土路肩或采取硬化措施。 、 第二章 舊路改造工程的質(zhì)量控制二 常見病害和質(zhì)量通病現(xiàn)象1 常見病害和質(zhì)量通病現(xiàn)象 (1)舊路改造工程中,最常見的病害是在新老路基結合處出現(xiàn)的滑坡、失穩(wěn)及不均勻沉降,以及由此引發(fā)的路面損害。 (2)在舊有路基上增設的涵洞通道的臺背處理不當而引發(fā)的橋頭跳車。 2 常見病害和質(zhì)量通病的成因分析 (1)新老路基結合面出現(xiàn)的失穩(wěn)、滑坡,一般多由地形地質(zhì)條件和人為因

10、素兩方面造成。 地形原因引發(fā)的病害,一般發(fā)生在陡坡地帶的舊路加寬。因原地基存在潛在的軟弱夾層,在加寬路基形成后,新路基會在自重作用下沿此軟弱夾層滑動,成新老路基錯臺,甚至滑坡。人為因素造成的失穩(wěn)、滑坡一般由于新老結合面處理不當。體現(xiàn)在以下幾個方面:新老路基結合處未按設計規(guī)范要求開挖臺階,或開挖臺階坡度較陡;高填方加寬路段在設計中未考慮加設土工合成材料拉結。 (2)新老路基結合處的不均勻沉降,主要原因是原有舊路在多年的行車過程中,土體經(jīng)過自身自重固結、長期行車荷載作用下壓縮變形,其變形已基本完成;而新加寬路基,還要在較長時間內(nèi)發(fā)生該種變形。 (3)新增設涵洞通道的臺背處理。開挖舊路基、增設新建涵

11、洞通道時,由于臺背處一側為已經(jīng)固結的舊路基、一側為涵通剛性結構物,新填臺背處更易于發(fā)生不均勻沉降,從而發(fā)生橋頭跳車。 二 常見病害和質(zhì)量通病的防治措施 2.1新老路基的失穩(wěn)、滑坡及不均勻沉降的防治 (1)首先要重視新填路堤處的地基處理。 首先,在處理前必須清理干凈表層植物土、有機質(zhì),以防有機物腐爛、變質(zhì)形成薄弱滑動面。 其次,采用有利于加快地基固結沉降或提高地基承載力的設計施工方案,有效減少工后沉降,消除軟土基形成的薄弱面。 (2)新舊路基結合處,對原有路基坡面進行臺階開挖,處理臺階寬度不應小于1.0 m,且設置內(nèi)傾斜坡,并在新路基填筑時,對老路基先行灑水潤濕。 (3)在新老路基銜接的臺階處設

12、置土工格柵,沿新老結合部位分別埋入新老路基,有效增加新老路基間的粘結力,減少不均勻沉降和側向位移,使新老路基有效的形成整體。 (4)加強新填路堤壓實度控制,必要時,可較設計壓實度標準提高一級控制。 (5)高填方路基施工要安排最早進行,以便空出工后沉降時間。 2.2 涵洞通道的臺背處理處治措施 1 一般處理措施 對于一般土質(zhì)路基,施工前充分進行地基表層清理,以消除路堤與原土基之間的薄弱結合面,減小臺背的位移和沉降。臺背采用透水性較好的材料進行回填,并夯實至要求壓實度。 2特殊地質(zhì)路段處理方式 (1)灰土墊層進行臺背處理。采用灰土墊層進行臺背處理是使用最為廣泛的處理方式。 灰土墊層一般設計于臺背表

13、層路床下80 cm范圍內(nèi),采用二八灰土,壓實度要求在98%以上。 灰土墊層施工的關鍵:對灰土墊層的基層檢驗合格后,將下層表面拉毛、灑水濕潤后方可進行上層施工?；彝烈M行充分拌和,并確保其含水量要高于最佳含水量的1%2%。按試驗確定的施工參數(shù),攤鋪并碾壓至要求的壓實度。灰土墊層施工成形后的及時養(yǎng)生。 (2)利用重夯處理臺背。重夯處理臺背的關鍵,是如何使臺背減少沉降以保證橋涵不因強烈振動而受損。處理前先了解工程的各項設計參數(shù)及周邊構筑物分布狀況,進行重夯參數(shù)試驗,根據(jù)強夯振動影響測試,校正施工參數(shù)。 振動測試可按錘中心距外2 m、4 m、6 m,各設置2點振動觀測儀,同時在橋涵內(nèi)側設置監(jiān)察觀測設施

14、,測試側向擠壓力。施工可由400 kN.m能級起夯,逐級加能,一般適用能級為600 KN.m,錘重10 t,即低落距重夯。 效果:西寶高速公路施工中最早采用,經(jīng)重夯處理后的臺背在原碾壓密實的基礎上可再次沉降50 cm左右,處理效果明顯。但該方法施工中針對不同的結構物必須提前進行試驗,否則容易造成結構物破壞。 2.3 土工格室進行臺背處理 (1)原理是利用土工織物加筋,從而增強臺背的抗變形能力。 (2)施工關鍵:施工前對土工格室按土工合成材料試驗要求進行試驗。在鋪設的土工格室內(nèi)進行土方填筑,小型機具夯實到要求壓實度。再進行上層土工織物鋪筑。(3)效果:該方法早期曾用于甘肅省某高速公路建設之中,通

15、車后使用效果良好,但該種工藝存在人工工作量大,工序繁雜,進度相對較慢的弱點。 第三章 新老路基拓寬處理后病害原因 3.1 新老路基拓寬處理后病害原因 （）新老路基拓寬處理后結合部位路基材質(zhì)和路面結構層厚度、強度不一，特別是一邊為新做路基，一邊為原有老路基，質(zhì)量也存在差異，在結合部位產(chǎn)生一個臨界面，為道路開裂留下隱患。 （）新老路基拓寬處理后，在結合部位沉降量不一，產(chǎn)生一定的沉降差值，特別是新拓寬路基工后沉降較大，而老路基已經(jīng)完成了相當?shù)墓ず蟪两盗?，這樣不可避免地在結合部位產(chǎn)生一個沉降差值突變點，成為道路產(chǎn)生裂縫的主要原因。 （）新老路基結合部位工藝較復雜，施工難度較大，往往在此產(chǎn)生人為的質(zhì)量因

16、素，如密實度達不到設計標準等，也是產(chǎn)生裂縫的原因之一。 3.2 新老路基拓寬處理技術的目的（1）減少新拓寬路基的沉降量和新老路基的沉降差。 （）處理好新老路基結合部位的地基，必要時采取特殊的處理方法，以解決新老路基的沉降差所產(chǎn)生的反射裂縫。 （）采取特殊措施，加強新老路基的結合強度，以此減輕新老路基因材質(zhì)、質(zhì)量及路面結構層的差異等所產(chǎn)生的危害。 3.2.1新老路基與路面結合部位處理試驗 我們在對省道102線原有老路一側或雙側拓寬改造路基與路面時，在結合部位主要采取以下措施進行處理試驗： （）清除原路肩邊坡上草皮、樹根及腐植土等雜物，并挖臺階處理。臺階尺寸為高，寬，臺階挖好后與新路基一同進行分層

17、回填碾壓施工。 （）原有路肩質(zhì)量較差，達不到設計要求時，將土路肩翻曬或摻灰重新碾壓，以達到質(zhì)量要求。 3.3路基沉降處理 從路基沉降后分析發(fā)現(xiàn)，低路堤新老路基不均勻沉降是明顯的，其不均勻沉降也是均勻的。為減輕新老路基不均勻沉降差所造成的破壞，在低路堤試驗階段新老路基結合部采用挖臺階和土工布處理，以加強結合部位強度，解決不均勻沉降所帶來的危害。高路堤新老路基工后沉降較大，尤其新拓寬一側，不均勻沉降差值大，左右特別明顯。 低路堤新拓寬路基部分地基可以不處理，主要由于地基沉降固結很慢，若采用預壓措施，效果也是不明顯的，若采用軟土地基處理，則造價太高。因此設計及施工中可盡量利用原狀土結構強度，不擾動下

18、臥軟土層，進一步維持硬殼層的整體作用，同時在路基中鋪設土工布或土工格柵，以加強路基的整體強度及板體作用，防止路基因不均勻沉降而產(chǎn)生反射裂縫。 對高路堤路基必須綜合處理。從實踐中來看，新拓寬的高路堤采用粉噴樁處理軟基效果是非常顯著的。當高路堤路基拓寬后，新老路基不均勻沉降仍然比較明顯，特別在拓寬一側，老路基邊坡范圍沉降差明顯，產(chǎn)生突變點，易在此產(chǎn)生不均勻沉降裂縫及滑動剪切面。若不采取特殊措施，結合處工后不均勻沉降破壞力仍然較大，此處仍需重點控制，在新老路基與路面結合部位采用挖臺階、鋪設層土工格柵處理等，目前實踐中看，效果是顯著的?？梢约訌娦吕下坊Y合部位強度，增強路基路面的整體抗變形能力，防止路

19、面開裂。在設計及施工中為了確保路基穩(wěn)定，減少路基工后沉降，對高路堤拓寬可采取打粉噴、砂樁、塑料排水體、碎石樁等軟基處理措施，并配合填筑輕型材料。同時在新老路基與路面結合部位采用挖臺階及鋪設土工布或土工格柵等。 第四章 新舊路交接問題及處理 4.1 新舊路交接問題及處理 在利用舊路作新路路基時，寬度通常不足，需在舊路單邊或雙邊擴寬，這時就存在新舊路交接問題，包括路基和路面的交接，設計及施工中均應慎重處理，以防新路使用其間出現(xiàn)病害。 4.2 利用舊路問題 從經(jīng)濟角度考慮，充分利用舊路無疑很好，但舊路一般標準較低，而當今公路設計等級普遍在二級以上，舊路一般無法全部滿足規(guī)范要求。如何取得經(jīng)濟與技術標準

20、的最佳平衡點，是設計中的重要考慮因素。 原則上，為適應未來的發(fā)展，應以滿足技術標準為主，在達到設計規(guī)范的前提下，再考慮經(jīng)濟問題。在舊路路面達不到技術指標要求的情況下，舊路路面應予破除。 由于老路路面以下結構層的綜合彈性模量和壓縮比與新建道路部分不一樣，如果老路不進行處理，直接在上面鋪筑結構層，極易引起錯臺、縱向開裂和其他病害。因此，老路面應破除，然后仔細檢查下面結構層的彎沉和強度是否滿足對應新建結構層的標準，達不到要求應繼續(xù)往下處理，直至滿足強度和各項指標為止。 舊路結構層破除到什么位置比較合適，除了上述強度控制外，標高也應做為重要的控制內(nèi)容，找平層設在底基層范圍內(nèi)，保證水泥穩(wěn)定碎石基層老路范

21、圍內(nèi)的厚度能達到20cm的設計寬度，在保證基層厚度的情況下，達不到要求厚度的，繼續(xù)向下破除，超過20cm以外的，用底基層材料找平至基層頂面標高，保證找平層厚度不小于10cm。搭接處鋪設土工格柵，再鋪筑基層，基層頂面鋪設一層特來維拉玻璃纖維網(wǎng)，再在上面鋪筑瀝青路面,以避免錯臺和縱向裂縫。 根據(jù)國內(nèi)的研究資料，基層是路面結構中在承擔荷載方面起關鍵性作用的結構層，基層強度高，適當減薄面層厚度，對整個路面的承載能力影響很小。但是加厚面層，減小基層結構層厚度，路面的承載能力就顯著下降。面層在路面結構層中更重要的是起功能性作用，這就是為什么要“強基薄面”的原因，也是筆者提倡要破除原有路面結構，保證基層厚度

22、，將找平層設在底基層上的主要原因。 另一方面，新老路基壓實度不一樣，殘留孔隙率也不一樣，在外荷載的作用下，產(chǎn)生的壓縮變形也不一樣。但是如果新老路面層和基層結構都一樣，可能引起沉降的主要只是路基，而車載通過基層和面層的分布，車輪對路基的壓力經(jīng)過擴散強度減弱很快，對路基的作用減輕，影響減小，有利于消除因車載影響路基產(chǎn)生不均勻沉降。 當然，在一些非主干線，且車流量較小的情況下，可對技術標準作適當彈性處理，盡量利用舊路，以節(jié)省投資。比如，公路工程技術標準（JTGB01-2003）規(guī)定：改建公路，當利用現(xiàn)有公路的局部路段，因提高設計速度可能誘發(fā)工程地質(zhì)病害時，經(jīng)論證，該局部路段的設計可維持原設計速度，但

23、其長度不宜大于相應公路等級的設計路段長度。4.3 新舊路基交接處理 新路基填筑前，應把舊路基交接面的雜草、表土清理干凈，而新路基基底除清理工作外，還需根據(jù)不同地質(zhì)情況作相應處理，如屬軟基則需作軟基處理，如屬一般地基則壓實，并檢測壓實度，達到設計規(guī)范要求，比如公路工程技術標準備中規(guī)定一級公路路基填方1.5m以下壓實度應達到93%，二級公路應達到92%。如屬水田、菜地等經(jīng)常浸水的地基，則要先作排水、清淤等工作，晾曬一段時間直到符合要求后再壓實。填料方面，最好用透水性較好的礦碴填筑，如用土則應選用透水性良好、塑性低的砂性土，填筑時分層進行，每層松鋪厚度不超過30cm。 新路基拓寬時，可能會遇到一些特殊情況，比如在104國道拓寬沈岙加油站處，拓寬處路基需鋪筑在一河床上，路基腳處水深約為5M，且河床底坡較陡，河底有較厚淤泥層，直接填筑路基可能會導致滑沉。最后設計上考慮先在路基邊河底打兩排松木樁，通過拋石擠淤填筑至水平面后，待基本穩(wěn)定后再砌筑擋墻，進行新路基的填筑。 在新老路基交接處高填方路段還需進行沉降速率的觀察，為保證路面不