高速公路路基擴寬建設(shè)質(zhì)量控制技術(shù)概述

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1、高速公路路基擴寬建設(shè)質(zhì)量控制技術(shù)概述第一章緒論1.1高速公路改擴建工程的研究意義近十多年來，雖然完成了許多高速公路的改擴建工程，積累了一定的經(jīng)驗，然而有關(guān)新老路基結(jié)合的理論成果依然比較少，關(guān)鍵技術(shù)的施工并沒有形成規(guī)范，質(zhì)量控制也沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，對擴建工程，只有《公路路基設(shè)計規(guī)范》[1]和《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》[2]中對改擴建做了些簡單和原則性的規(guī)定：(1)應(yīng)按設(shè)計拆除老路路緣石、舊路肩、邊坡防護(hù)、邊溝及原有構(gòu)造物的翼墻或胡護(hù)墻等。(2)施工前應(yīng)截斷流向拓寬作業(yè)區(qū)的水源，開挖臨時排水溝，保證施工期間的排水通暢(3)拓寬部分路堤的地基處理應(yīng)按設(shè)計和本規(guī)范有關(guān)條款處理。沒有進(jìn)行針對性

2、，系統(tǒng)性的規(guī)范，路基的壓實度和CBR也只是在新建路基的基礎(chǔ)上提高一個百分點。針對越來越多的高速公路都要進(jìn)行改擴建工程建設(shè)，必須針對新老路基拼接質(zhì)量，減小差異沉降，控制壓實質(zhì)量，施工工藝，質(zhì)量控制方法這些改擴建工程的重點和難點進(jìn)行研究，并且成文專門的關(guān)于高速公路改擴建路基施工的規(guī)范來指導(dǎo)和規(guī)范改擴建施工。本文以京石高速公路改擴建工程為背景，從路基的設(shè)計，施工，質(zhì)量控制出發(fā)，研究臺階開挖大小對新老路基沉降的影響，總結(jié)山皮土、粉煤灰等填料的填筑技術(shù)以及拓寬施工的關(guān)鍵技術(shù)。通過ABAQUS數(shù)值模擬和現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，對沉降，位移進(jìn)行分析研究，進(jìn)行方案比選，結(jié)果對后續(xù)的改擴建工程具有

3、可觀的借鑒價值。1.2國內(nèi)外高速公路改擴建工程現(xiàn)狀我國早期修建的高速公路幾乎都是雙向四車道，漸漸地高速公路通行能力不足的弊端顯得尤為突出。根據(jù)國外的經(jīng)驗，解決我國高速公路交通運輸量迅速增長的根本途徑是在新建高速公路的同時對現(xiàn)有高速公路進(jìn)行改擴建。我國第一條高速公路改擴建工程-廣佛高速公路改擴建工程于1997年8月開工建設(shè)，之后又進(jìn)行了哈大、南京繞城、沈大、滬寧京津塘、津濱、京港澳高速公路安新段、京港澳高速公路鄭漯段等高速公路的改擴建。荷蘭的A16號高速公路，日本名古屋至神戶高速公路，韓國1號高速公路，德國的A4號高速公路，美國的印第安納州高速公路等等為外國的高速公路概建工程。目

4、前，國內(nèi)外許多學(xué)者采用有限元軟件對高速公路路基加寬工程進(jìn)行了數(shù)值模擬，取得了豐碩的成果。章文定[3]通過模擬三種不同大小的臺階，來研究臺階大小對新老路基整體結(jié)合的影響，進(jìn)而得出理論上最優(yōu)的臺階尺寸.通過假定三種老路基運營時間，來研究老路基運營時間對新老路基差異的影響。ALLERSMAH.G.B.等人[4]水平填筑和間隙法兩種填筑方法進(jìn)行了模擬，研究填筑工藝對新老路基差異沉降的影響。章文定[3]通過假定臺階不同的豎向和橫向傾角，研究了理論上臺階傾角對新老路基差異沉降的影響。汪浩[5]通過模擬不同路基加寬寬度，研究了加寬寬度對新老路基的影響。陳征[6]通過分析新老路基的沉降變化曲線

5、的規(guī)律，提出了較合理的路面鋪設(shè)時間。章文定[7]通過假定四種不同的軟土層厚度，研究了軟土層層厚對新老路基的影響，同時假定五種新老路基填料模量比，研究了新老路基剛度差異對新老路基的影響。傅珍[8]等分析了土工格室處理高速公路拓寬結(jié)合部。吳瑞麟[9]用有限元仿真分析了拓寬路堤不均勻沉降敏感性因素。聶鵬[10]等研究了沈大高速公路改擴建工程路基加寬容許工后不均勻沉降指標(biāo)，得出單側(cè)加寬8m容許不均勻沉降值應(yīng)在1.8cm以內(nèi)。吳瑞麟[11]等用有限元仿真了土工格柵處理拓寬路堤不均勻沉降，分析發(fā)現(xiàn)土工格柵處理高速公路拓寬工程中新老路堤的不均勻沉降效果非常顯著。..第二章加寬路基設(shè)計方案2.

6、1工程概況京石高速公路河北段起自涿州市經(jīng)保定到石家莊，途經(jīng)河北省12個市縣。京石高速公路河北段于1987年3月開工建設(shè)，1993年11月北京方向半幅高速公路全線建成通車，1994年12月全幅通車，全線長達(dá)221.254km，雙向4車道，路基寬度27m(局部路段約18.3km為26m路基寬)。近幾年來，京港澳高速公路交通量迅速增長，大型車比例也不斷增加，道路病害不斷增加，致使京港澳高速公路服務(wù)水平不斷下降，根據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，截止2009年末，京石段年平均交通量為49855pcu/日，高峰情況下段道路服務(wù)水平已明顯不足。根據(jù)工可研究報告和沿線的建設(shè)條件，京港澳高速公路京石段改擴建工

7、程主線采取兩側(cè)拼寬為主、局部分離的方式將原雙向4車道擴建為雙向8車道，路基寬度拓寬至42.0m。2.2工程地質(zhì)條件1)地層及巖性路線所在地區(qū)的地層主要有第四系、第三系、白堊系下統(tǒng)、三疊系下統(tǒng)、二疊系。在這其中第四系主要有砂、砂礫石、卵礫石、亞砂土、砂質(zhì)粘土和粘土；第三系主要有粘土和砂質(zhì)粘土；白堊系主要有灰綠、灰紫和紫紅色砂巖、含礫砂巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)頁巖、頁巖、含油頁巖和夾泥巖；三疊系主要有灰白、粉紅和淺磚紅色含中~粗粒砂巖；二疊系主要為灰白色中細(xì)粒砂巖、深灰色粉砂巖、夾灰黑色砂質(zhì)泥巖和煤層