談舊路改建項(xiàng)目中路基路面勘察設(shè)計(jì)方法

李 超

(中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司鄭州設(shè)計(jì)院，河南 鄭州 450001)

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談舊路改建項(xiàng)目中路基路面勘察設(shè)計(jì)方法

李 超

(中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司鄭州設(shè)計(jì)院，河南 鄭州 450001)

以舊路改建為研究對(duì)象，介紹了舊路改造前進(jìn)行現(xiàn)狀調(diào)查的內(nèi)容及分析方法，從新舊路基銜接處理、路面處理、路基支擋防護(hù)、排水設(shè)計(jì)等方面，闡述了舊路改造的具體方案，有利于提高道路的通行能力。

舊路改建，路基，路面

0 引言

20世紀(jì)90年代以來，我國經(jīng)濟(jì)在飛速發(fā)展的同時(shí)，對(duì)于國內(nèi)各級(jí)道路的使用需求也變得越來越高，諸多現(xiàn)有道路的設(shè)計(jì)通行能力日益突顯緊張。如何改善這一現(xiàn)象，盡快提高道路通行能力，同時(shí)更好地促進(jìn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展，成為了當(dāng)下必須要解決的一個(gè)問題。為解決此問題，除了合理新建高等級(jí)公路外，對(duì)原有公路進(jìn)行升級(jí)改造也勢(shì)在必行。目前國內(nèi)舊路改建項(xiàng)目所能參照的規(guī)范及規(guī)程十分有限，本文結(jié)合國內(nèi)以往一些舊路改造的經(jīng)驗(yàn)和方法對(duì)有關(guān)瀝青道路的路基、路面部分勘察設(shè)計(jì)工作做一探討。

1 舊路現(xiàn)狀調(diào)查與分析

1.1 既有路基狀況調(diào)查

既有路基狀況的調(diào)查可以從三方面著手，包括資料的收集、現(xiàn)場(chǎng)情況的調(diào)查采集以及地質(zhì)勘探試驗(yàn)的具體數(shù)據(jù)結(jié)果。資料收集需要有既有路的竣工圖、原有勘察設(shè)計(jì)資料以及建成后的養(yǎng)護(hù)等資料，若是軟土地區(qū)的道路，還需要收集既有路的沉降監(jiān)測(cè)資料?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)查有時(shí)還需采用一些無損檢測(cè)手段，將其與勘探試驗(yàn)等技術(shù)手段相結(jié)合，從而綜合判定既有路基、沿線排水設(shè)施、防護(hù)與支擋結(jié)構(gòu)的使用性能。

調(diào)查時(shí)可按以下幾方面進(jìn)行[1，2]：

1)根據(jù)收集的資料和現(xiàn)場(chǎng)路況調(diào)查結(jié)果，對(duì)既有路基進(jìn)行分段測(cè)評(píng)。

2)挑選有代表性的路段包括正常段及病害段，對(duì)其進(jìn)行測(cè)試，確定路基回彈模量；對(duì)其進(jìn)行地質(zhì)勘探試驗(yàn)，確定路基土的含水率、壓實(shí)度、飽和度、平均稠度、CBR值、回彈模量等。

3)調(diào)查既有路基的防護(hù)形式、位置等情況，確定各結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的地質(zhì)條件和使用狀況。

4)調(diào)查沿線既有排水設(shè)施的位置、斷面尺寸、砌體結(jié)構(gòu)等使用功能，對(duì)于滲溝、暗溝等設(shè)施還應(yīng)調(diào)查其強(qiáng)度，確保不影響路基的整體穩(wěn)定性。

1.2 既有路基狀況分析

掌握了既有路基的相關(guān)資料后，還需對(duì)其進(jìn)行整理分析，根據(jù)調(diào)查的具體內(nèi)容判斷既有路基的真實(shí)現(xiàn)狀，以便更好地進(jìn)行改擴(kuò)建設(shè)計(jì)[1，2]。

1)分析既有路基填料能否滿足路基土最小CBR值、路基壓實(shí)度的要求。

2)確定既有路基的平衡濕度，分析路基的相對(duì)高度是否合理，同時(shí)分析路基邊緣高程是否滿足現(xiàn)行規(guī)范中對(duì)于該等級(jí)道路設(shè)計(jì)洪水頻率的要求。

3)分析既有路基的邊坡形式和坡率，評(píng)價(jià)其能否保證路基的穩(wěn)定狀態(tài)。

4)分析沿線支擋、防護(hù)結(jié)構(gòu)以及排水設(shè)施的使用狀況，評(píng)價(jià)其結(jié)構(gòu)是否安全可靠。

5)分析既有路基的病害成因，并根據(jù)各種病害不同的類型、規(guī)模、分布范圍等因素，提出具體的解決辦法和處理措施。

6)對(duì)于特殊土地區(qū)，還應(yīng)根據(jù)其具體土體類型，分析評(píng)價(jià)其既有路基穩(wěn)定以及變形狀態(tài)，并且提出具體的處治措施以及改進(jìn)措施。

1.3 既有路面狀況調(diào)查

路面是直接承受行車荷載作用的結(jié)構(gòu)層，同時(shí)還受到降水的侵蝕和氣溫變化的影響。調(diào)查既有路面現(xiàn)狀時(shí)，需對(duì)受損情況不同的路段進(jìn)行分別歸納劃分，針對(duì)各段道路的具體情況制定適宜的改建設(shè)計(jì)方案[3，4]。

1)調(diào)查既有道路的使用狀況，確定路面破損程度，并依據(jù)相近原則對(duì)路面進(jìn)行分段測(cè)評(píng)。

2)通過調(diào)查與現(xiàn)場(chǎng)取樣相結(jié)合，確定既有路面的結(jié)構(gòu)層組合及各層厚度。

3)挑選有代表性的路段對(duì)其進(jìn)行測(cè)試，確定既有路面的平整度和抗滑能力；對(duì)其進(jìn)行彎沉試驗(yàn)，確定其承載能力。

4)調(diào)查路面排水系統(tǒng)的使用狀況和有效性，包括路表和路面內(nèi)部排水。

1.4 既有路面狀況分析

1)根據(jù)調(diào)查時(shí)對(duì)既有路面的段落劃分，分別對(duì)其破損類型和病害成因進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，并且提出具體的解決辦法以及改進(jìn)措施。

2)根據(jù)調(diào)查所得既有路面各段的承載能力，同時(shí)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)取樣的試驗(yàn)結(jié)果，分析其破壞原因，并判斷路面結(jié)構(gòu)層的破壞層位，提出具體的處理措施。

3)分析既有路面的平整度和抗滑能力能否滿足規(guī)范規(guī)定的要求，評(píng)價(jià)既有面層能否繼續(xù)使用。

4)分析既有路面排水系統(tǒng)是否完善合理，評(píng)價(jià)排水系統(tǒng)的可靠性。

2 舊路改造設(shè)計(jì)方案

2.1 新舊路基銜接處理與設(shè)計(jì)

舊路改建項(xiàng)目多為路基寬度不足需要進(jìn)行升級(jí)拓寬，通常在既有路面單邊或雙邊進(jìn)行拓寬，包括路基、路面的拼接，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取有效措施以保證加寬路基與既有路基的良好銜接，避免或減少因橫向錯(cuò)臺(tái)和縱向裂縫而導(dǎo)致改建后道路在使用期間出現(xiàn)路基病害。

新路基填筑前，應(yīng)清除老路路堤邊坡一定深度內(nèi)的表層植被土和壓實(shí)度不足的填土，按照1∶1的坡率進(jìn)行削坡處理，保證下一級(jí)臺(tái)階開挖的穩(wěn)定，并且先不挖除土路肩以保護(hù)硬路肩和行車安全[5,6]。

從基底開挖第一級(jí)臺(tái)階后對(duì)其進(jìn)行處理，臺(tái)階可按照1 m～2 m寬，向內(nèi)2%的坡率進(jìn)行開挖?；灼秸?，對(duì)基底天然含水量和最佳含水量進(jìn)行測(cè)定，而后進(jìn)行沖擊壓實(shí)，為此可先于基底填鋪20 cm厚碎石層，以便利用碎石層的松散結(jié)構(gòu)消減沖擊振動(dòng)能量，避免引起路基坍塌[6]。對(duì)含水量過高的舊路基，削坡后應(yīng)先進(jìn)行排水、清淤等工作，待晾曬符合要求后再進(jìn)行壓實(shí)處理，晾曬后可對(duì)地基及開挖后臺(tái)階面進(jìn)行20 cm深度的灰土處理。臺(tái)階開挖后應(yīng)分層填筑并逐層壓實(shí)，同時(shí)逐層鋪設(shè)土工格柵，加強(qiáng)排水并及時(shí)填筑，嚴(yán)禁開挖后長期暴露，以免受到雨水沖刷影響路基穩(wěn)定。

對(duì)于高填方路段的既有路，改建后還需對(duì)其進(jìn)行沉降觀測(cè)，待該段高填方路基穩(wěn)定后方可進(jìn)行后續(xù)工序作業(yè)，以避免將來因新舊路基不均勻沉降導(dǎo)致該段道路出現(xiàn)破壞。

2.2 舊路改建中路面處理與設(shè)計(jì)

舊路改建項(xiàng)目中，對(duì)于路面部分的改建，需要設(shè)計(jì)者經(jīng)過前期的資料收集及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，依據(jù)既有瀝青路面的損壞程度進(jìn)行分段劃分、分別處理。對(duì)于損壞程度較輕僅有輕度裂縫，車轍深度不超過10 mm，且整體強(qiáng)度能滿足規(guī)范要求時(shí)，可直接于既有瀝青面層加鋪罩面。對(duì)于損壞程度較重，裂縫率較高的路段，則應(yīng)視其具體情況采取銑刨、挖除、灌縫、換填補(bǔ)強(qiáng)等處理措施，必要時(shí)還應(yīng)采取防裂等措施，然后進(jìn)行面層處理。在對(duì)網(wǎng)裂、龜裂等損壞較重路段進(jìn)行面層銑刨時(shí)還需清除干凈，待噴灑粘層瀝青后方可加鋪瀝青層[3,4]。

舊路改建項(xiàng)目因存在新舊路基銜接處沉降不均勻影響，致使路面結(jié)構(gòu)層可能會(huì)出現(xiàn)裂縫、破碎等病害現(xiàn)象。對(duì)于此類問題，除應(yīng)加強(qiáng)對(duì)新老路基的填筑壓實(shí)以及進(jìn)行沉降觀測(cè)以外，還需對(duì)銜接處路面做一定的加固處理[7]。

對(duì)于既有瀝青路面改建項(xiàng)目，在新老路面交界處可采用在瀝青層下部鋪設(shè)玻纖格柵，增強(qiáng)其抗裂性能。玻纖格柵網(wǎng)孔尺寸宜為其上鋪筑瀝青混合料最大粒徑的0.5倍～1.0倍，施工時(shí)應(yīng)選用有較好實(shí)績的產(chǎn)品，并嚴(yán)格控制施工質(zhì)量。

2.3 路基支擋防護(hù)及排水設(shè)計(jì)

舊路拓寬改建后，原有各項(xiàng)防護(hù)與支擋結(jié)構(gòu)以及排水設(shè)施均需依照新建后的道路進(jìn)行改造或重建。遵循改建道路的總體規(guī)劃和布局，按照新建道路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，采取安全可靠的防護(hù)措施，保證路基穩(wěn)定，并與周圍環(huán)境景觀相協(xié)調(diào)。同時(shí)，設(shè)置完善、通暢的防排水系統(tǒng)，做好路基防排水與地基處理、路基防護(hù)等相結(jié)合，并與路面、橋梁、涵洞、隧道等防排水系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)。

3 結(jié)語

舊路改建項(xiàng)目與新建道路項(xiàng)目相比，前者的勘察設(shè)計(jì)方法更為復(fù)雜，也更為細(xì)致。只有通過對(duì)老路進(jìn)行充分詳細(xì)的各項(xiàng)調(diào)查，并對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行正確分析，才能了解擬改造道路存在的問題、病害類型以及防治方法，從而制定出正確的改造設(shè)計(jì)方案。

[1] JTG D30—2015，公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2] JTG F10—2006，公路路基施工技術(shù)規(guī)范[S].

[3] JTG D50—2006，公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[4] JTG F40—2004，公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].

[5] 鄧學(xué)鈞.路基路面工程[M].北京:人民交通出版社，2005.

[6] 傅 珍，王選倉，陳星光，等.安新高速公路改建工程臺(tái)階開挖方案分析[J].公路，2006(12)：77-78.

[7] 黃躍民.公路改建工程施工中普遍問題的處理方法[J].公路，2009(8)：92-94.

Discussion on roadbed pavement survey and design method in old road reconstruction project

Li Chao

(ZhengzhouDesignInstitute,ChinaRailwayEngineeringConsultingGroupLimitedCompany,Zhengzhou450001,China)

Taking the old road reconstruction as the research object, this paper introduced the content and analysis method of present situation investigation before old road reconstruction, from the new and old roadbed join process, surface treatment, roadbed retaining protection, drainage design and other aspects, elaborated the specific scheme of old road reconstruction, to improve traffic capacity of roads.

old road reconstruction, roadbed, pavement

1009-6825(2016)10-0127-02

2016-01-09

李 超(1983- )，男，工程師

U416

A