1、上海滬寧高速公路拓寬工程技術(shù)新進(jìn)展錢勁松2008年11月第1頁，共32頁。報(bào)告大綱上海滬寧高速公路拓寬工程技術(shù)新進(jìn)展工程難點(diǎn)和技術(shù)問題1舊料再生利用3樁網(wǎng)復(fù)合地基處理4老路評(píng)價(jià)與利用2路基路面拼接5第2頁，共32頁。工程難點(diǎn)和技術(shù)問題 軟基深厚、沉降顯著 橋頭引道沉降、板底脫空 老路沉降是否穩(wěn)定 縱向不均勻沉降拼寬高程差的變異性 地下水位高、路基性能不佳上海滬寧高速公路拓寬工程技術(shù)新進(jìn)展第3頁，共32頁。工程難點(diǎn)和技術(shù)問題 大三渣基層性能特殊 大粒徑 板體性強(qiáng) 強(qiáng)度變異性大 銑刨擾動(dòng)大上海滬寧高速公路拓寬工程技術(shù)新進(jìn)展第4頁，共32頁。工程難點(diǎn)和技術(shù)問題 新型地基處理技術(shù) 造價(jià)偏高 缺乏定量設(shè)

2、計(jì) 存在優(yōu)化余地上海滬寧高速公路拓寬工程技術(shù)新進(jìn)展PHC管樁樁帽碎石墊層格柵第5頁，共32頁。工程難點(diǎn)和技術(shù)問題 規(guī)范技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)性不強(qiáng) 老路評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)公路瀝青路面技術(shù)養(yǎng)護(hù)規(guī)范 針對(duì)大中修工程 地基處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范 條文說明中對(duì)老路附加沉降的規(guī)定，不適合老路沉降尚未穩(wěn)定的情況上海滬寧高速公路拓寬工程技術(shù)新進(jìn)展第6頁，共32頁。老路評(píng)價(jià)與利用上海滬寧高速公路拓寬工程技術(shù)新進(jìn)展如何處治如何利用如何評(píng)價(jià) 建立了老路結(jié)構(gòu)性能的多手段聯(lián)合評(píng)價(jià)方法 實(shí)現(xiàn)了設(shè)施殘值利用的最大化 A11老路銑刨量由初步設(shè)計(jì)的10余km減小為700m第7頁，共32頁。老路評(píng)價(jià)與利用.多手段聯(lián)合評(píng)價(jià)方法上海滬寧高速公路

3、拓寬工程技術(shù)新進(jìn)展面層基層對(duì)應(yīng)網(wǎng)裂面層網(wǎng)裂基層完好 路況調(diào)查裂縫自下而上貫通裂縫自上而下發(fā)展面層開裂不能表征基層是否開裂，需要進(jìn)一步檢測(cè)評(píng)價(jià)第8頁，共32頁。 路面結(jié)構(gòu)性能測(cè)試與反算上海滬寧高速公路拓寬工程技術(shù)新進(jìn)展現(xiàn)場(chǎng)承載板測(cè)試自動(dòng)彎沉車HWD老路評(píng)價(jià)與利用.多手段聯(lián)合評(píng)價(jià)方法第9頁，共32頁。上海滬寧高速公路拓寬工程技術(shù)新進(jìn)展老路評(píng)價(jià)與利用.多手段聯(lián)合評(píng)價(jià)方法HWD測(cè)試結(jié)果三渣基層板體性良好平均回填模量變化幅度不大確定了充分利用基層基本技術(shù)思想路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度指數(shù)主要取決于路基性能承載板測(cè)試結(jié)果第10頁，共32頁。上海滬寧高速公路拓寬工程技術(shù)新進(jìn)展FWD與自動(dòng)彎沉測(cè)試結(jié)果之間具有良好的相關(guān)性可

4、利用自動(dòng)彎沉檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)舊路結(jié)構(gòu)整體承載能力進(jìn)行評(píng)價(jià)老路評(píng)價(jià)與利用.多手段聯(lián)合評(píng)價(jià)方法HWD和自動(dòng)彎沉測(cè)試結(jié)果相關(guān)性第11頁，共32頁。上海滬寧高速公路拓寬工程技術(shù)新進(jìn)展墊層石土混填路基內(nèi)盲溝失效螺旋鉆取土老路評(píng)價(jià)與利用.多手段聯(lián)合評(píng)價(jià)方法 路基性能測(cè)試地下水位高、路基排水系統(tǒng)的部分失效造成路基含水量大進(jìn)一步導(dǎo)致部分路基回填模量偏低第12頁，共32頁。 以路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度指數(shù)（SSI）為指標(biāo) 充分考慮基層實(shí)際工作狀態(tài)和拓寬后新老路面協(xié)同工作的需求 采用“渠化交通、提高中級(jí)標(biāo)準(zhǔn)”的方法上海滬寧高速公路拓寬工程技術(shù)新進(jìn)展老路評(píng)價(jià)與利用.老路利用的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)原評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)良中次差SSI1.01.00.830.

5、830.660.660.50.5提高評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)良中次差SSI1.01.00.830.830.7150.7150.520cm時(shí)，直接加鋪路面結(jié)構(gòu) 新老路面高差h 20cm時(shí)，銑刨加鋪素混凝土或者水泥穩(wěn)定碎石 當(dāng)SSI為中及以上時(shí) 充分利用 視路面損壞和銑刨狀況確定是否處治 基層結(jié)構(gòu)性損壞：銑刨修復(fù) 橫縱向裂縫：視嚴(yán)重程度和是否貫通，加鋪聚脂玻纖布或開槽處治上海滬寧高速公路拓寬工程技術(shù)新進(jìn)展老路評(píng)價(jià)與利用.老路處治方法第15頁，共32頁。舊料再生利用 攻克了瀝青混合舊料再生的技術(shù)難題 實(shí)現(xiàn)了銑刨舊料的100利用 保障了生態(tài)環(huán)境的建設(shè)和資源的充分利用上海滬寧高速公路拓寬工程技術(shù)新進(jìn)展實(shí)際工程特點(diǎn)再生

6、的技術(shù)要求舊料的特點(diǎn)設(shè)計(jì)和試驗(yàn)方法現(xiàn)場(chǎng)施工控制第16頁，共32頁。舊料再生利用 再生的技術(shù)要求 再生層將主要用于擴(kuò)建車道路面結(jié)構(gòu)，主要承擔(dān)重車交通，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度 適合上海地區(qū)潮濕多雨、軟土分布廣泛等情況，應(yīng)具有較好的適應(yīng)變形、抗裂以及良好的抗水損害等能力 確定水泥穩(wěn)定瀝青三渣混合舊料抗壓強(qiáng)度要求不小于1.5MPa上海滬寧高速公路拓寬工程技術(shù)新進(jìn)展第17頁，共32頁。舊料再生利用 舊料特點(diǎn) 瀝青舊料：運(yùn)營(yíng)期間多次養(yǎng)護(hù)維修，材料變異性大 基層舊料：“大三渣”，集料粒徑非常大，而且級(jí)配比較單一、細(xì)料粉料多 混合舊料性質(zhì)復(fù)雜上海滬寧高速公路拓寬工程技術(shù)新進(jìn)展瀝青銑刨舊料斗三渣銑刨舊料斗三渣基

7、層骨料第18頁，共32頁。舊料再生利用 設(shè)計(jì)和試驗(yàn)方法 借鑒二灰碎石的設(shè)計(jì)方法，對(duì)水泥穩(wěn)定瀝青三渣混合舊料進(jìn)行配合比設(shè)計(jì) 3種配合比方案 三種水泥摻量（3、4、5） 無側(cè)向抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)、劈裂強(qiáng)度、回彈模量測(cè)試上海滬寧高速公路拓寬工程技術(shù)新進(jìn)展水泥劑量宜控制在34即可；摻加適量的瀝青銑刨舊料，有利于混合舊料后期強(qiáng)度的提高。第19頁，共32頁。舊料再生利用 現(xiàn)場(chǎng)施工控制 40瀝青舊料30三渣舊料30石屑3水泥 考慮過碾會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)度降低，壓實(shí)度控制標(biāo)準(zhǔn)確定為97%上海滬寧高速公路拓寬工程技術(shù)新進(jìn)展第20頁，共32頁。樁網(wǎng)復(fù)合地基上海滬寧高速公路拓寬工程技術(shù)新進(jìn)展樁網(wǎng)復(fù)合地基土拱效應(yīng)樁土作用格柵拉膜效應(yīng)

8、 工作系統(tǒng)復(fù)雜 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)為主 長(zhǎng)期性能的預(yù)估 造價(jià)和效果的綜合優(yōu)化第21頁，共32頁。樁網(wǎng)復(fù)合地基 創(chuàng)建了路基拓寬工程中樁網(wǎng)地基的三維有限元計(jì)算模型 實(shí)現(xiàn)了地基處理由經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)向定量設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)變 A11地基處理方案優(yōu)化后減小樁長(zhǎng)22，增大樁間距4左右 跟蹤觀測(cè)表明處理效果良好上海滬寧高速公路拓寬工程技術(shù)新進(jìn)展第22頁，共32頁。樁網(wǎng)復(fù)合地基上海滬寧高速公路拓寬工程技術(shù)新進(jìn)展總體模型樁土接觸細(xì)化模型樁和格柵實(shí)體模型 建立了三維有限元計(jì)算模型 構(gòu)建了定量設(shè)計(jì)的分析平臺(tái)樁土變形圖 格柵變形圖 第23頁，共32頁。樁網(wǎng)復(fù)合地基 進(jìn)行了大量的參數(shù)敏感性分析，確定了設(shè)計(jì)參數(shù)的取值范圍上海滬寧高速公路拓寬工程技

9、術(shù)新進(jìn)展路基高度樁長(zhǎng)樁間距依據(jù)分析結(jié)果對(duì)A11地基處理初步設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了優(yōu)化進(jìn)一步根據(jù)先導(dǎo)段的現(xiàn)場(chǎng)跟蹤觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證第24頁，共32頁。樁網(wǎng)復(fù)合地基 沉降性狀 施工期間拓寬路基沉降2-6cm 老路肩沉降11.4mm，中央分隔帶沉降4.9mm 工后沉降至今2mm左右 說明充分發(fā)揮了樁網(wǎng)復(fù)合地基 工后沉降小的優(yōu)點(diǎn) 減小對(duì)老路的影響上海滬寧高速公路拓寬工程技術(shù)新進(jìn)展第25頁，共32頁。路基路面拼接 揭示了拓寬工程損壞模式 制定了適用上海地區(qū)的變形控制標(biāo)準(zhǔn) 建立了基于變形協(xié)調(diào)的路基拼接方法 創(chuàng)造性地提出了路面協(xié)同設(shè)計(jì)新方法上海滬寧高速公路拓寬工程技術(shù)新進(jìn)展第26頁，共32頁。路基路面拼接 損壞機(jī)理

10、和模式 路基頂面變形由“盆形曲線”變化為“反坡曲線” 老路基層頂面受拉開裂上海滬寧高速公路拓寬工程技術(shù)新進(jìn)展老路路基頂面變形老路基層頂面應(yīng)力第27頁，共32頁。路基路面拼接 變形控制標(biāo)準(zhǔn) 老路基層頂面彎拉應(yīng)力取決于不均勻沉降的大小 按照橫坡增大值0.5%控制 彎拉應(yīng)力與沉降絕對(duì)值大小無關(guān) 在深厚軟土地區(qū)，老路固結(jié)沉降可能尚未穩(wěn)定 未對(duì)老路中心沉降值進(jìn)行規(guī)定上海滬寧高速公路拓寬工程技術(shù)新進(jìn)展第28頁，共32頁。路基路面拼接 路基拼接方法 老路邊坡含水量偏大開挖臺(tái)階、石灰土處治上海滬寧高速公路拓寬工程技術(shù)新進(jìn)展第29頁，共32頁。路基路面拼接 30cm老路邊坡的清坡處理 開挖臺(tái)階，臺(tái)階寬度不小于1m 拓寬路基基底進(jìn)行處理 鋪設(shè)40cm碎石墊層 加鋪兩層鋼塑格柵上海滬寧高速公路拓寬