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2016-02-17 14:52 來(lái)源于網(wǎng)絡(luò ) 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
高等級公路改擴建工程中,新老路基銜接不良可能會(huì )導致新加寬路基失穩、路面損壞、路面整體性能下降等病害。
1.新加寬路基失穩
新加寬路基失穩,主要表現為加寬路基沿新老路基結合面發(fā)生滑移,嚴重時(shí)甚至發(fā)生整體坍塌。這種病害容易發(fā)生在山區陡坡地形、軟弱地基、高填方路堤等加寬路段。當加寬路基沿結合面滑移量較小時(shí),新老路基結合面會(huì )產(chǎn)生錯臺,導致新老路基結合部位的路面開(kāi)裂,雨水由裂縫滲入,結合面強度急劇降低,給路基穩定性留下更大的隱患;當路基滑移量較大、甚至整體坍塌時(shí),會(huì )造成加寬路面整體破壞,甚至使既有路基相繼出現失穩,致使既有路面也發(fā)生結構損壞和使用功能的下降。
2.路面損壞
高等級公路改擴建瀝青路面損壞,主要表現為出現面層破碎、結合料松散、道路橫坡改變等癥狀,嚴重時(shí)會(huì )產(chǎn)生沿結合面走向的縱向裂縫。路面損壞是高等級公路改擴建工程中最常見(jiàn)的病害形式之一。路基的變形不協(xié)調會(huì )通過(guò)路面結構層反映出來(lái),所以大多數路面病害都是路基病害的反映。
水泥混凝土路面損壞主要表現為出現唧泥和脫空現象,進(jìn)一步發(fā)展會(huì )引起結合面附近出現縱縫、裂縫處板塊斷裂以及裂縫的擴展。由于結合部位兩側的新老路基沉降速率不一致,沉降量不同,導致結合部位存在應力突變、集中現象,彎拉應力大而結合界面強度較低會(huì )在該處開(kāi)裂錯臺;另外,新加寬路基邊坡坡角在填土自重作用下逐漸發(fā)生側向位移,進(jìn)一步帶動(dòng)其上的填土產(chǎn)生沉降和側向位移,使整個(gè)加寬部分的填土沿結合部位產(chǎn)生橫向和豎向移動(dòng)。這兩方面因素的作用會(huì )在交界處形成縱向裂縫。
新老路基結合部位施工工藝較復雜,施工難度較大,往往在此產(chǎn)生人為的質(zhì)量因素,如密實(shí)度達不到設計標準等,也是產(chǎn)生裂縫的原因之一。同時(shí),在軟土地區進(jìn)行路基加寬改建,其中原路基底部地基土的沉降固結狀態(tài)、加寬路基的水文物理力學(xué)性能、加寬路基新增的作用力對沉降變形的影響等為導致路面開(kāi)裂的主要因素。
根據高等級公路改擴建工程一般斷面布置形式(圖3-2)以及地基新增荷載分布情況,采用地基彈性理論方法以及考慮應力歷史影響的沉降計算方法進(jìn)行定性分析研究,可知原公路因增設補強層和鋪筑新面層,增加了下部(1區)土基的壓力P1,加寬部分(Ⅱ區、Ⅲ區、Ⅳ區)地基相應外加的壓力分別為P1、P2、P3.這些荷載使地基沿路基橫斷面方向發(fā)生不均勻沉降,其中S2、S3、S4大于S1.
當路基壓力大于地基極限承載力時(shí)會(huì )在路基坡腳附近(圖中V區,可能在坡腳內,也可能在坡腳外)發(fā)生沉降(S4),同時(shí)還會(huì )引起V區外的VI區地基隆起,這時(shí)路堤將因沉降變形過(guò)大使高等級公路發(fā)生嚴重的損壞。
由于地質(zhì)條件差,導致新老路基底部地基因荷載的增加產(chǎn)生沉降(S1、S2、S3、S4)。但原路基下的地基,因在改造時(shí)固結沉降基本完成并且所增加的荷載遠小于新加寬部分,其沉降量大大小于新加寬部分地基的沉降(S2、S3);新路基本身所用的填筑材料、壓實(shí)度等因素,會(huì )造成新路堤本身出現沉降;因施工工期短,地基及新路基的固結下沉未到位,工后沉降大;工后新老路基出現差異沉降,路基失去穩定,表現為路堤內的破裂面(頂部破裂面)在老路堤范圍向外的土體下沉側移,將路面拉裂造成縱向開(kāi)裂。
3.路面整體性能下降
隨著(zhù)路面病害的產(chǎn)生和道路縱橫坡的變化,道路結構性能和服務(wù)性能也隨之下降。當路面狀況指數(PCI)、結構承載力、平整度等下降到一定程度時(shí),還將影響行車(chē)安全。另外,就新老路基結合方式而言,在產(chǎn)生相同變形的前提下,雙側加寬產(chǎn)生的病害數量多,比單側加寬更不利。
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