[GBK]1中国高速公路扩建及再生技术

下午5时1分1高速公路扩建及再生技术TheexpansionofexpresswayandreactivationtechniqueinChina长安大学王选仓教授[e-mail]2010.5下午5时1分2主要内容Maincontents一、中国暨陕西省高速公路改扩建现状TheexpansionofexpresswaystatusquoinChina二、路基拓宽及差异沉降控制技术Subgradewideningandnon-uniformsettlementcontroltechnique三、路面拓宽工程措施Expresswaywideningengineeringmeasures四、高速公路扩建路面再生Oldpavementregenerationofexpresswaywidening下午5时1分3一、我国高速公路改扩建现状TheexpansionofexpresswaystatusquoinChina下午5时1分42010年底，中国公路通车总里程达370万公里，其中高速公路总里程达7.4万公里，居世界第二。Bytheendof2009,theChinesehighwaymileagereaches3.7million，andtheexpressway,including65000millionkilometers,soarsuptothesecondlargestintheworld.第一阶段以建为主第二阶段建养并重其中一个重要方面主干线进入改扩建高潮下午5时1分5中国在上世纪铺设的高速公路绝大部分为双向四车道高速公路，六车道和八车道高速公路所占比例较低。截至2009年底，我国不同车道高速公路所占比例统计结果见下表。Majorityhighwayshavetwolanesineachdirection,sixlanesandeightlanesexpresswayisinlowproportioninthelastcenturyinchina，asshowninthetablebelow：2009年底我国不同车道高速公路所占比例统计Bytheendof2009thedifferentproportionofexpresswaylaneinChina四车道六车道八车道总计里程/数量（Km）比例（%）52842422条山岭区272条平原区150条693980条山岭区30条平原区50条51930余条6030087.611.50.9100下午5时1分6中国主要高速公路改扩建工程概况（已建成）TheexpansionofmainexpresswaysinChina(accomplished)调查已完工的8条改扩建高速公路中，广佛高速部分路段加宽为六车道，海南环岛东线为非标准四车道扩建为标准四车道，其余均为四车道扩建为八车道，拓宽方式以双侧加宽为主。下午5时1分7中国主要高速公路改扩建工程概况（在建工程）TheexpansionofmainexpresswaysinChina(constructionworkinprogress）目前全国在建改扩建高速公路中，扩建方案基本均为四车道改八车道，拓宽方式以双侧加宽为主。下午5时1分8•沈大高速改扩建工程ExpansionofexpresswayprojectssuchasShenyangtoDalian,2002.5~2004.9•2002年5月，沈大高速公路开始进行改扩建，2004年9月改扩建工程竣工，全路段由4车道改为8车道，拓宽方式为双向加宽。•路面加宽时将原硬路肩全部或部分挖除，开挖成台阶，在中下面层之间铺设玻璃纤维格栅，铺设范围为路面靠近硬路肩的第三、四车道，并深入第二车道1.0m。下午5时1分9•沪宁高速公路扩建工程ExpansionofexpresswayprojectssuchasShanghaitoNingbo2003.5~2006.6•2003年5月沪宁高速公路扩建工程开工建设，2006年底全线开放通行。全路段由4车道改为8车道，拓宽方式为双向加宽。•路基拓宽工程中一般路段采用台阶拼接法，软土路段采用复合地基处理法，提出了“新路基总沉降小于15cm与工后沉降小于5cm”的双重控制标准。•路面拓宽工程采用半幅分段滚动、两侧拼接加宽方法。旧路面超车道上面层全部铣刨;其余各层部分铣刨，在基层顶面铺设聚酯玻纤布,沥青混凝土面层接缝的位置采用热接缝。下午5时1分10•京津塘高速全线改扩建工程ExpansionofexpresswayprojectssuchasBeijing-Tianjin-Tangoexpressway，2008~2010•京津塘高速全线拓宽工程2008年年底开工，预计2010年完工。改建方案为四车道改八车道,部分路段拓宽为六车道,拓宽方式为双向加宽。•拓宽路基的软基处理以复合地基处理为主，控制新老路基的差异沉降。•路面拓宽工程中以实测弯沉值为依据，对原路面进行补强设计，弯沉检测不合格，对原有路面全部挖除新建或进行补强，拼接部分新建路面结构：沥青砼路面下午5时1分11陕西省主要公路改扩建项目TheexpansionofexpresswayinShanxi陕西省目前正在进行的高速公路拓宽工程约710多公里；加宽方式采用两侧拼接加宽或单侧分离式加宽。下午5时1分12下午5时1分13陕西省在建高速公路工程TheexpansionofmainexpresswaysinShanxi(constructionworkinprogress)截至目前陕西省在建高速公路15条，总里程约1460公里。下午5时1分14•目前，陕西省已建成高速公路2770公里，Atpresent,Shanxihascompleted2770kilometersofexpressway.•新开工建设高速公路1460多公里，改扩建高速公路710公里Thenewlystartedconstructionis1460kilometersandtheexpansionofexpresswayis710kilometers.•２０１０年，陕西省高速公路通车里程将突破３０００公里，高速公路覆盖全省74％的县；到2015年，通车里程突破5000公里，高速公路覆盖全省89％的县（市、区），而2025年，高速公路总里程将达到8000公里By2010,Shanxiexpresswaymileagewillreach3000kilometers,thisnumeralwillbe5000by2015andbe8000by2025.下午5时1分15拓宽改建方案单侧加宽分离宽加拼接加宽两侧加宽混合加宽拼接加宽全线高架内侧高架路基加宽分离加宽外侧高架公路改扩建工程可选方案selectionofalternativesofexpresswayexpansion下午5时1分16单侧加宽方案特点单侧加宽方案特点thecharacteristicthecharacteristicofwideninonesideofwideninoneside优点：充分利用地形拆迁量小；路基单侧的排水防护设施可继续保留使用；新、老路基差异沉降不显化；施工干扰较小，原路可继续维持交通；施工期间临时工程及占地较少；施工便道和预制场地可沿加宽侧布设即满足需要。缺点：平面线形须重新拟合；新建中央分隔带；路基加宽侧的防护等设施废弃；新老路幅横断面不能有效组合；收费站和加宽侧互通匝道线形调整较大；上跨桥梁须拆除重建，造成工程浪费，原主线桥梁分两幅设置，施工困难，对旧路交通造成干扰。下午5时1分17优点:基本保持原有公路的几何线形，路线中心线不调整；中央分隔带及其排水、通信管道、防撞护栏等设施可充分利用；新老路幅横断面能有效组合，路拱规则，路面排水简单；互通匝道线形调整较小；部分上跨桥梁净空（净高和净宽）影响不大，主线桥拼宽难度较小，施工也较方便。缺点:路基两侧的防护、排水沟、防撞护栏等设施须拆除重建；施工对公路上的交通影响较大（两侧干扰）；施工期间临时工程量相对较大，占地较多，施工便道、预制场须沿公路两侧布设；拆迁量相对较大。总体而言，两侧加宽比单侧加宽的工程规模小，可利用的工程项目总体而言，两侧加宽比单侧加宽的工程规模小，可利用的工程项目多，技术较成熟，较其他加宽方式更具优势。多，技术较成熟，较其他加宽方式更具优势。InshortInshort，，dimensionsofwidenonbothsideislessthanwideninonesidedimensionsofwidenonbothsideislessthanwideninoneside，，hashasmoreavailableprojectsandmaturetechnology.moreavailableprojectsandmaturetechnology.双侧加宽方案特点双侧加宽方案特点thecharacteristicofwidenonbothsidethecharacteristicofwidenonbothside下午5时1分18二、路基拓宽及差异沉降控制技术Subgradewideningandnon-uniformsettlementcontroltechnique下午5时1分19•拓宽公路工程病害调查与分析•安新高速改建工程调查及原有路基路面承载能力评•拓宽路基差异沉降特性及影响因素分析•差异沉降对路面结构的力学影响及控制标准•差异沉降控制技术•拓宽路基离心模型试验•试验路铺筑与分析主要研究内容下午5时1分20国内研究现状Thedomesticresearchstatus•目前工程仍以经验法为主Atpresenttheprojectisstillinrule-of-thumbtechnique•相关标准规范薄弱Relevantstandardsareweak•缺乏路基沉降主动定量设计体系Lackofinitiativeandquantitativedesignsystemofsubgradesettlement•缺乏拓宽路基差异沉降标准Lackofthestandardofwideningsubgradenon-uniformsettlement•缺乏控制措施定量化及优化Lackofthemeasureofcontrolwhichisquantificationandoptimized下午5时1分21近年来国内已有多条高速公路进行了扩建工程，但是较为普遍的是，新老路基存在差异沉降，引起路面和路基病害，影响了行车的舒适性和快捷性，降低了道路通行能力，严重影响高速公路的经济和社会效益。所以高速公路路基加宽的关键问题是如何减小新老路基之间的差异沉降，并保证新老路基之间的有效连接。因此，如何有效地控制改扩建高速公路新老路基的差异沉降、保证高速公路的行车安全和舒适具有十分重要的意义。国内研究现状Thedomesticresearchstatus下午5时1分22国内对这方面的研究主要体现在四方面：高速公路扩建方式、新老路基差异沉降理论研究、处理措施及研究方法。目前，国内针对新老路基差异沉降的处理措施主要有以下五方面：①选取合适的地基处理方法并保证处理质量；②边坡削坡和台阶开挖；③土工合成材料的采用；④控制路堤的压实度；⑤采用高强度的路基填料等。国内研究现状Thedomesticresearchstatus下午5时1分23国内高速公路改扩建工程路基处理方法treatmentofsubgradeinexpresswaywideninginChina（slopecutting）台阶开挖是公路改扩建工程路基常用处治方式之一，台阶开挖高度在0.5~1.0m之间，台阶开挖宽度在1m~2m之间。下午5时1分24国内高速公路改扩建工程路基处理方法treatmentofsubgradeinexpresswaywideninginChina（geosynthetics）•多数公路改扩建工程在路基顶面铺设土工格栅，部分工程在开挖台阶后铺设多层土工格栅或土工格式，以降低差异沉降。下午5时