路基擴(kuò)建工程裂縫機(jī)理分析及裂縫控制研究2800字

1、路基擴(kuò)建工程裂縫機(jī)理分析及裂縫控制研究2800字 摘要：本文針對路基改擴(kuò)建工程，對拓寬路基土裂縫產(chǎn)生種類與原因進(jìn)展了分析，通過對多條公路路基干裂調(diào)查，同時研究分析舊路拓寬結(jié)合部力學(xué)性狀，并提出相應(yīng)的裂縫控制措施，進(jìn)而在一定程度上為路基改擴(kuò)建工程設(shè)計人員提供借鑒。 關(guān)鍵詞：裂縫機(jī)理 裂縫控制 力學(xué)性狀1 概述公路改擴(kuò)建工程中，對于舊路基加寬改造工程，由于新舊路基密實度不一致經(jīng)常出現(xiàn)不均勻沉降問題，特別在新舊路基結(jié)合部位容易產(chǎn)生橫向裂縫，嚴(yán)重情況下沿著滑動面出現(xiàn)滑坡，在加寬改造中新老路基不能有效銜接。以前設(shè)計路基多采用泥灰結(jié)碎石基層，在使用過程中出現(xiàn)較多病害造成原路基強(qiáng)度缺乏，承載力不均勻現(xiàn)象，路

2、基改建工程對局部路基進(jìn)展挖除或者在原有路基根底上新填筑形成路基，假如處理不當(dāng)造成反射裂縫的發(fā)生。2 拓寬路基土裂縫產(chǎn)生種類與原因?qū)τ诘缆犯臄U(kuò)建工程來說，其病害主要包括外表裂縫，塊狀裂縫和網(wǎng)狀裂縫等。通常情況下，產(chǎn)生裂縫原因，主要包括：邊坡失穩(wěn)裂縫、路基土裂隙，以及新老路基結(jié)合面裂縫。2.1 邊坡失穩(wěn)裂縫邊坡失穩(wěn)裂縫主要出如今高填方路段，由于雨水滲入路基而引起路基強(qiáng)度下降或沿著滑動面滑動，新老路基抗剪強(qiáng)度缺乏引起或新老路基結(jié)合處存在軟弱下臥層，產(chǎn)生邊坡失穩(wěn)裂縫不利因素較多，如新老路基結(jié)合處理不當(dāng)，沿結(jié)合面發(fā)生路基失穩(wěn)；山區(qū)高填方或半填半挖：降低路基抗剪強(qiáng)度等。2.2 路基土裂縫對于路基土裂縫來說

3、，通常情況下，與膨脹土，紅粘土或高液限土等路基土性質(zhì)有關(guān)，由于這些路基土遇水膨脹，失水干縮等，導(dǎo)致在干縮時出現(xiàn)干縮裂隙。在調(diào)查過程中，發(fā)現(xiàn)有的裂縫寬度到達(dá)4cm，多數(shù)情況下裂縫寬度超過1cm。路基整體性能因裂縫的存在而大大降低，同時進(jìn)一步降低了抗剪指標(biāo)，透過裂縫，雨水容易滲入路基，進(jìn)而破壞路面。對于路基土來說，在地表水、地下水的沖刷、潛蝕、液化等作用下，礦物成份被溶解，隨水流失進(jìn)一步形成裂隙；在施工填筑過程中，由于含水量比擬大， 水份長時間散發(fā)較多，進(jìn)而出現(xiàn)裂縫。2.3 新老路基結(jié)合面裂縫新老路基結(jié)合面裂縫與新老路基結(jié)合面走向有關(guān)，隨著時間推移出現(xiàn)擴(kuò)大趨勢。產(chǎn)生的主要原因是臺階開挖寬度或高度不

4、合理；結(jié)合部位兩邊新舊路基沉降速率不一樣，沉降量不同導(dǎo)致結(jié)合部位存在應(yīng)力突變現(xiàn)象，彎拉應(yīng)力大于結(jié)合面材料自身抗拉強(qiáng)度形成錯臺；新老路基填料性質(zhì)差異、密實度和受力狀態(tài)差異表達(dá)土基回彈模量差異，在結(jié)合部位產(chǎn)生臨界面，為道路開裂留下隱患。3 路基干裂調(diào)查及量測方法裂縫走向和傾角表征裂縫在程度和豎直方向排列方向。裂縫寬度表征裂縫大小，調(diào)查取裂縫寬度最大值；裂縫深度指裂縫開展深度。在地表裂縫寬度最大，隨著深度的不斷增加，裂縫寬度出現(xiàn)減小的趨勢。通常情況下，裂縫越深，對應(yīng)的裂縫寬度越大，進(jìn)而對土體力學(xué)性質(zhì)的影響越嚴(yán)重。通過對現(xiàn)場進(jìn)展觀察和測量，在使用素土進(jìn)展填筑時，填筑土經(jīng)太陽持續(xù)暴曬一星期，通常會出現(xiàn)收

5、縮龜裂現(xiàn)象，其裂縫寬度一般在2-5mm，平均每塊的裂縫面積大約1m2，深度在10-20cm之間；通過改進(jìn)土填筑路基，其裂縫寬度通常在1-3mm，裂縫包圍面積每塊平均大約0.3m2左右，深度在5-10cm之間，k10+400-560段經(jīng)鋪設(shè)改進(jìn)土地段裂縫總長有所增加，從每250m出現(xiàn)面積300m2增加至每305m出現(xiàn)300m2，裂縫寬度及深度控制在3cm。4 研究對象分析新老路基結(jié)合面形成裂縫為改擴(kuò)建工程主要病害之一，從理論和實際工程研究新老路結(jié)合裂縫具有重要意義。采用地基彈性理論，考慮應(yīng)力影響沉降計算方法進(jìn)展定性分析，由于路基施工進(jìn)度不同，新建路基固結(jié)下沉未到達(dá)工后沉降要求；工后新老路基由于不

6、同沉降量而出現(xiàn)差異沉降造成路基失穩(wěn)。舊路加寬主要解決加寬后新舊路基出現(xiàn)不均勻沉降，在進(jìn)展路基加寬構(gòu)造設(shè)計過程中，準(zhǔn)確、科學(xué)合理的分析路基沉降和路基穩(wěn)定性非常重要。準(zhǔn)確掌握加寬路基局部最終沉降量及固結(jié)度，然后驗算剩余沉降量是否滿足工后沉降要求。為進(jìn)步路基整體穩(wěn)定性，路基設(shè)計中通常采取一系列措施增大新修路基強(qiáng)度，進(jìn)步土基抗剪切才能，延長道路改擴(kuò)建后使用年限。當(dāng)新舊路基結(jié)合部處于新加寬路幅行車道時，在車輛荷載作用下土層浸水潮濕很容易產(chǎn)生變形，加速路基橫向不均勻沉降的發(fā)生，同時導(dǎo)致路面行車道產(chǎn)生縱向裂縫。5 舊路拓寬結(jié)合處力學(xué)性狀分析新老路基加寬時由于原有路基經(jīng)過多年車輛作用，路基土沉降根本完成，在進(jìn)

7、展改擴(kuò)建工程時將邊坡處理后進(jìn)展填筑，新填筑土方和舊路基在一樣荷載作用引起既有路基附加沉降，既有路基不同位置附加沉降不同，同時引起舊路外表橫坡比發(fā)生改變，嚴(yán)重影響路面使用性能，附加沉降較大時可能導(dǎo)致路面出現(xiàn)縱向裂縫。6 裂縫控制措施與效果分析6.1 控制措施在路基改擴(kuò)建工程中，對裂縫進(jìn)展處理。在處理過程中，通常情況下采用土工格柵鋪設(shè)方案對裂縫進(jìn)展處理，在試驗路段，通過采用普通格柵、鋼塑格柵兩種土工材料鋪設(shè)，在老路堤頂層進(jìn)展使用效果比照試驗，試驗方案為挖臺階常規(guī)填筑方法、單層普通土工格柵、單層普通土工格柵+改進(jìn)土、單層鋼塑土工格柵，通過試驗段提供參數(shù)用于指導(dǎo)路基改擴(kuò)建工程施工。6.2 效果分析從加

8、固效果可以看出，土工格柵所受壓力曲線存在一定的波動性，這是因為不斷增加上層填土厚度，以及受施工載荷的影響；隨著時間的推移，格柵所受拉應(yīng)變逐步減??；與格柵應(yīng)變變化規(guī)律相比，土應(yīng)變變化規(guī)律根本相似，土應(yīng)變曲線不均勻變化主要是施工期間填土壓路機(jī)擠壓，雨水對路堤填土影響導(dǎo)致土中含水量增加，地下水浮力和占據(jù)空間襯托擠壓呈現(xiàn)不同變化趨勢。格柵應(yīng)變曲線和土應(yīng)變曲線變化相似，土應(yīng)變曲線明顯低于格柵應(yīng)變曲線，土應(yīng)變值小于格柵應(yīng)變值，說明格柵受拉后減輕路堤格柵上部土層拉應(yīng)變，格柵提供抗拉拔力，起到防止路面產(chǎn)生裂縫作用。7 結(jié)論本文從改擴(kuò)建工程路基產(chǎn)生的裂縫機(jī)理進(jìn)展了分析，結(jié)合實際工程提出新老路基結(jié)合面不均勻沉降是產(chǎn)生路面反射裂縫主要原因，對舊路基不均勻沉降形成原因進(jìn)展了分析，為路基差異沉降及變形協(xié)調(diào)控制方法提供根據(jù)。參考文獻(xiàn)：1肖峰.新老路結(jié)合部的處治技術(shù)分析J.交通標(biāo)準(zhǔn)化，2022：53-55.2赫英，袁韜.202國道道路加寬問題的研究J.黑龍江交通科技，2022：33-34.3王金森，林燕.瀝青路面裂縫的分