公路拓寬改造項目新老路基結(jié)合部病害處治措施

李海湛

摘 要：在公路拓寬改造項目中，新老路基的結(jié)合部易出現(xiàn)不均勻沉降，造成路面結(jié)構(gòu)開裂破壞，這會導(dǎo)致路面出現(xiàn)縱向裂縫或者錯臺，針對這一問題，結(jié)合以往的經(jīng)驗，分析了新老路基結(jié)合部分產(chǎn)生裂紋的原因，提出了拓寬路基的設(shè)計思路，從沉降、穩(wěn)定性和排水方面等提出了改造措施，對同類型的施工具有借鑒意義。

關(guān)鍵詞：公路拓寬；新老路基結(jié)合；縱向裂縫；處置措施

中圖分類號：U416.1 文獻標(biāo)志碼：B

0 引 言

在進行公路拓寬改造施工時，新老路基結(jié)合部常會出現(xiàn)不均勻沉降，造成路面結(jié)構(gòu)開裂破壞，這一問題往往會給公路建設(shè)造成困擾，已成為公路建設(shè)中迫切需要解決的問題。本文根據(jù)多年來的公路建設(shè)經(jīng)驗，對新老路基結(jié)合部產(chǎn)生病害的原因進行分析探討，并提出了處理措施。

1 新老路基結(jié)合部病害

公路拓寬是利用原有道路路基并對其進行單側(cè)或雙側(cè)加寬，因原路基沉降多年，所以在進行路基施工時新老路基結(jié)合部的施工質(zhì)量不易控制，往往會引起新建路基在工后沉降大，沿路面縱向產(chǎn)生裂縫或錯臺。新老路基結(jié)合部病害問題的主要表現(xiàn)是路基出現(xiàn)不均勻的差異變形和不均勻沉降，使上覆路面中的半剛性基層、瀝青面層或水泥混凝土板產(chǎn)生一種彎拉效應(yīng)（即它們受到附加彎拉應(yīng)力的作用），而在這種附加應(yīng)力和路面荷載應(yīng)力的共同作用下，路面結(jié)構(gòu)破壞將加劇，表現(xiàn)為路面產(chǎn)生縱向裂縫等病害。

2 新老路基病害原因

多年來的工程經(jīng)驗和研究表明，新老路基病害的成因是多方面的，包括老路路基質(zhì)量，地基的條件、地下水、外部荷載、填筑材料、施工工期及施工工藝等[13]。

（1） 新老路基結(jié)合部兩側(cè)剛度的差異。結(jié)合部兩側(cè)填方材料的密實度、壓實度、含水量及應(yīng)力等因素不同，使得交界面兩側(cè)的剛度不同，因而導(dǎo)致差異變形。

（2） 地基的影響。這種影響一般體現(xiàn)在公路所跨的區(qū)域性地形地貌上。當(dāng)填方路堤下伏有軟土地基，而原坡體的地基承載力較高時，地基的差異會致使路面產(chǎn)生裂縫。

（3） 地下水的影響。若公路沿線有巖溶水、裂隙水發(fā)育時，在開挖過程中，清除表層土可能造成這些水源出露。如果不對其進行處理，將會導(dǎo)致路基含水量較高，引起拓寬路基填土強度的減弱，使路基產(chǎn)生裂縫。

（4） 開挖老路路基邊坡的影響。由于老路路基邊坡一般在1∶1.5左右，開挖后在同一剖面上的填方路堤土體在垂直深度上存在差異，這與完全填土路堤的沉降機制是不同的。因此，從縱向立面來說，路堤的沉降是不均勻的；從橫向立面來說，可能加劇沿路基中心線到路肩的差異沉降。這些變化會隨著開挖后坡度的增大而更趨明顯，甚至引發(fā)嚴(yán)重的病害。

（5） 填挖高度的影響。由于填土路堤高度不同，所以路堤的施工工期也不同，在后續(xù)路面工程開展前的穩(wěn)定沉降也存在著相應(yīng)的差異。對于低高度的填方路堤，其固結(jié)沉降完成得較徹底，工后沉降較小，整體穩(wěn)定性較高；而對于高填方路堤，不僅工后沉降較大，而且路堤整體穩(wěn)定性也較差。

3 拓寬路基的設(shè)計

在拓寬路基填方一側(cè)，為了避免或減少病害，設(shè)計上應(yīng)采取合理有效的措施。

3.1 拓寬路基的沉降

拓寬路基的沉降是指填方一側(cè)路基的沉降。對路基全寬來講這屬于不均勻沉降，它包含地基土的沉降及路基填料的沉降。除非地基土有軟基存在，否則路基的沉降主要是進程緩慢的次固結(jié)沉降，這種沉降幾乎不可避免，因此有些國家不允許將新老路基結(jié)合部放在行車道的位置，但要完全按照這個原則設(shè)計，難度太大。在實際工程中，除了在填料、壓實度和施工質(zhì)量上下功夫外，常采用的措施是在路基頂部增加土工格柵。將土工格柵設(shè)在新老路基結(jié)合部處，并保證一定的錨固長度，以提高新老路基的整體性。

3.2 新老路基的穩(wěn)定

當(dāng)填方較高且老路路基邊坡陡于1∶2.5時，應(yīng)對新老路基結(jié)合部進行穩(wěn)定性驗算。

進行穩(wěn)定計算時需根據(jù)土壤及地形地質(zhì)，分別采用直線滑動面法、折線滑動面法和圓弧滑動面法進行驗算。

直線滑動面法的計算公式為

折線滑動面法和圓弧滑動面法的計算理論與直線滑動面法基本相同。確定危險滑動面是設(shè)計計算的重點，在地面橫坡陡于1∶25時，不僅會在路基填土內(nèi)出現(xiàn)危險滑動，還可能出現(xiàn)路基沿填土的交接面滑動。在坡面較陡、降水量較大的地方更要重視這種情況。當(dāng)自地下水侵入時，會引起交接斜面土體強度下降，在穩(wěn)定計算時應(yīng)注意適當(dāng)降低土體的C值，甚至忽略粘聚力。當(dāng)穩(wěn)定計算結(jié)果不能滿足規(guī)范要求時，必須采取有效的措施。設(shè)計上常采取一些基本的構(gòu)造措施來增加穩(wěn)定，如在填方坡面采用挖臺階的構(gòu)造或加強地表地下排水，還可在挖臺階的基礎(chǔ)上增加土工格柵，改善交接面的受力情況。

3.3 新老路基結(jié)合部的排水

拓寬路基的填料，宜選用與原有路基相同且符合要求的填料或較原有路基滲水性更強的填料。當(dāng)采用細(xì)粒土填料時，應(yīng)注意新老路基之間的排水設(shè)計，必要時可設(shè)置橫向排水盲溝，排除路基內(nèi)部積水。

3.4 拓寬路基的路面結(jié)構(gòu)

拓寬公路時，路基結(jié)合部會不可避免地出現(xiàn)不均勻沉降。采用柔性路面結(jié)構(gòu)優(yōu)于剛性路面，因為柔性路面對沉降不均勻的適應(yīng)性要好，并且養(yǎng)護維修方面也更容易。對于施工周期較短的公路，可以考慮采用過渡性瀝青混凝土路面的設(shè)計方案，待通車1～2年后，沉降基本完成時再進行二次罩面。

拓寬原有路基時，應(yīng)在原有路基坡面開挖臺階，臺階寬度不應(yīng)小于1.0 m，當(dāng)加寬寬度小于0.75 m時，可采取超寬填筑或翻挖原有路基等措施。

4 新老路基結(jié)合部處理措施

新老路基結(jié)合部的病害通常在工程建設(shè)即將完成或工程竣工后不久發(fā)生。一旦填挖結(jié)合部路基出現(xiàn)不均勻沉降，填方路基會大范圍沉陷，邊緣坍塌，路面懸空，并伴隨縱向開裂。為此不得不進行返工修復(fù)，造成較大的經(jīng)濟損失，產(chǎn)生極其不良的社會影響。因此，必須防患于未然，及早進行處治。endprint

新老路基結(jié)合部的治理設(shè)計主要應(yīng)考慮填挖交界處填筑材料自身潛在的過大差異沉降和地基的固結(jié)沉降以及其整體穩(wěn)定性。因此應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場工程條件的綜合分析結(jié)果提出相應(yīng)的處治措施。如果地基已固結(jié)穩(wěn)定，并且地基的整體穩(wěn)定性較好，僅存在填筑路堤的差異沉降問題時，則僅對填筑路堤進行處治即可。如果地基未固結(jié)穩(wěn)定或地基的整體穩(wěn)定性較差，則必須首先對地基進行固結(jié)處理或?qū)Φ鼗M行整體處治，而后再考慮填筑體路堤的差異沉降處治問題，或?qū)烧呦嘟Y(jié)合處理。

在公路拓寬路基工程處治上，針對不同的原坡體、填筑體和地基的情況采取不同的綜合處治措施方案，重點部位處治要求如下。

（1） 對于軟弱地基，應(yīng)進行固結(jié)處理。為使軟基固結(jié)后期排水順暢，應(yīng)在軟基表面鋪設(shè)砂礫墊層排水，并在砂礫墊層上表面鋪設(shè)土工格柵，防止地基失穩(wěn)以及過大的不均勻沉降，再進行填筑體施工。

（2） 對于原坡體，當(dāng)原坡體的土體密實度不能滿足國家規(guī)范規(guī)定的要求時，需對原坡體土體進行密實度處理。處理方法可選用夯實法、沖擊壓實法或灌漿法等。

（3） 對于填筑體，當(dāng)路基的填方體高度均小于10 m時，可按現(xiàn)行公路路基設(shè)計和施工規(guī)范要求進行設(shè)計、施工。

（4） 對于原坡體與填筑體的交界帶，應(yīng)清除原坡體表層土體的雜土和植被土，對設(shè)計深度范圍內(nèi)的土體進行密度處理，界面應(yīng)以臺階形式連接。

綜上所述，采用沖擊壓實，加上良好的排水措施，工程質(zhì)量一般是可以保證的。但在大部分情況下，由于地形地貌特殊，壓實機具在現(xiàn)場無法正常運作，致使強夯處理無法進行，這時應(yīng)用土工合成材料進行加固處理則具有較好的優(yōu)越性。目前較多是采用土工格柵來處治填挖交界路基，由于它的“約束”作用，限制了坡面上土體的水平位移，減小了坡面上土體的最大水平位移，最終實現(xiàn)了加筋處治的目標(biāo)。

5 結(jié) 語

隨著中國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，交通量大幅增加，許多公路需要拓寬改造。對公路建設(shè)中出現(xiàn)的新舊路基不均勻沉降和變形問題進行積極探索、分析、總結(jié)，可以為今后舊路加寬改造工程的設(shè)計、施工提供科學(xué)依據(jù)。因此，研究如何控制公路拓寬新老路基的施工質(zhì)量，具有重要的實際意義。

參考文獻：

[1] 蔡俊華.高速公路路塹高邊坡滑坡治理[J].公路，2008（10）：111113.

[2] 趙志峰，邵光輝.基于變形響應(yīng)率的路塹邊坡失穩(wěn)預(yù)報研究[J].公路交通科技，2008（11）：4953.

[3] 楊建斌.拓寬道路路面開裂的有限元分析[J].廣西交通科技，2003（6）：102103.

[責(zé)任編輯：杜衛(wèi)華]endprint

新老路基結(jié)合部的治理設(shè)計主要應(yīng)考慮填挖交界處填筑材料自身潛在的過大差異沉降和地基的固結(jié)沉降以及其整體穩(wěn)定性。因此應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場工程條件的綜合分析結(jié)果提出相應(yīng)的處治措施。如果地基已固結(jié)穩(wěn)定，并且地基的整體穩(wěn)定性較好，僅存在填筑路堤的差異沉降問題時，則僅對填筑路堤進行處治即可。如果地基未固結(jié)穩(wěn)定或地基的整體穩(wěn)定性較差，則必須首先對地基進行固結(jié)處理或?qū)Φ鼗M行整體處治，而后再考慮填筑體路堤的差異沉降處治問題，或?qū)烧呦嘟Y(jié)合處理。

在公路拓寬路基工程處治上，針對不同的原坡體、填筑體和地基的情況采取不同的綜合處治措施方案，重點部位處治要求如下。

（1） 對于軟弱地基，應(yīng)進行固結(jié)處理。為使軟基固結(jié)后期排水順暢，應(yīng)在軟基表面鋪設(shè)砂礫墊層排水，并在砂礫墊層上表面鋪設(shè)土工格柵，防止地基失穩(wěn)以及過大的不均勻沉降，再進行填筑體施工。

（2） 對于原坡體，當(dāng)原坡體的土體密實度不能滿足國家規(guī)范規(guī)定的要求時，需對原坡體土體進行密實度處理。處理方法可選用夯實法、沖擊壓實法或灌漿法等。

（3） 對于填筑體，當(dāng)路基的填方體高度均小于10 m時，可按現(xiàn)行公路路基設(shè)計和施工規(guī)范要求進行設(shè)計、施工。

（4） 對于原坡體與填筑體的交界帶，應(yīng)清除原坡體表層土體的雜土和植被土，對設(shè)計深度范圍內(nèi)的土體進行密度處理，界面應(yīng)以臺階形式連接。

綜上所述，采用沖擊壓實，加上良好的排水措施，工程質(zhì)量一般是可以保證的。但在大部分情況下，由于地形地貌特殊，壓實機具在現(xiàn)場無法正常運作，致使強夯處理無法進行，這時應(yīng)用土工合成材料進行加固處理則具有較好的優(yōu)越性。目前較多是采用土工格柵來處治填挖交界路基，由于它的“約束”作用，限制了坡面上土體的水平位移，減小了坡面上土體的最大水平位移，最終實現(xiàn)了加筋處治的目標(biāo)。

5 結(jié) 語

隨著中國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，交通量大幅增加，許多公路需要拓寬改造。對公路建設(shè)中出現(xiàn)的新舊路基不均勻沉降和變形問題進行積極探索、分析、總結(jié)，可以為今后舊路加寬改造工程的設(shè)計、施工提供科學(xué)依據(jù)。因此，研究如何控制公路拓寬新老路基的施工質(zhì)量，具有重要的實際意義。

參考文獻：

[1] 蔡俊華.高速公路路塹高邊坡滑坡治理[J].公路，2008（10）：111113.

[2] 趙志峰，邵光輝.基于變形響應(yīng)率的路塹邊坡失穩(wěn)預(yù)報研究[J].公路交通科技，2008（11）：4953.

[3] 楊建斌.拓寬道路路面開裂的有限元分析[J].廣西交通科技，2003（6）：102103.

[責(zé)任編輯：杜衛(wèi)華]endprint

新老路基結(jié)合部的治理設(shè)計主要應(yīng)考慮填挖交界處填筑材料自身潛在的過大差異沉降和地基的固結(jié)沉降以及其整體穩(wěn)定性。因此應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場工程條件的綜合分析結(jié)果提出相應(yīng)的處治措施。如果地基已固結(jié)穩(wěn)定，并且地基的整體穩(wěn)定性較好，僅存在填筑路堤的差異沉降問題時，則僅對填筑路堤進行處治即可。如果地基未固結(jié)穩(wěn)定或地基的整體穩(wěn)定性較差，則必須首先對地基進行固結(jié)處理或?qū)Φ鼗M行整體處治，而后再考慮填筑體路堤的差異沉降處治問題，或?qū)烧呦嘟Y(jié)合處理。

在公路拓寬路基工程處治上，針對不同的原坡體、填筑體和地基的情況采取不同的綜合處治措施方案，重點部位處治要求如下。

（1） 對于軟弱地基，應(yīng)進行固結(jié)處理。為使軟基固結(jié)后期排水順暢，應(yīng)在軟基表面鋪設(shè)砂礫墊層排水，并在砂礫墊層上表面鋪設(shè)土工格柵，防止地基失穩(wěn)以及過大的不均勻沉降，再進行填筑體施工。

（2） 對于原坡體，當(dāng)原坡體的土體密實度不能滿足國家規(guī)范規(guī)定的要求時，需對原坡體土體進行密實度處理。處理方法可選用夯實法、沖擊壓實法或灌漿法等。

（3） 對于填筑體，當(dāng)路基的填方體高度均小于10 m時，可按現(xiàn)行公路路基設(shè)計和施工規(guī)范要求進行設(shè)計、施工。

（4） 對于原坡體與填筑體的交界帶，應(yīng)清除原坡體表層土體的雜土和植被土，對設(shè)計深度范圍內(nèi)的土體進行密度處理，界面應(yīng)以臺階形式連接。

綜上所述，采用沖擊壓實，加上良好的排水措施，工程質(zhì)量一般是可以保證的。但在大部分情況下，由于地形地貌特殊，壓實機具在現(xiàn)場無法正常運作，致使強夯處理無法進行，這時應(yīng)用土工合成材料進行加固處理則具有較好的優(yōu)越性。目前較多是采用土工格柵來處治填挖交界路基，由于它的“約束”作用，限制了坡面上土體的水平位移，減小了坡面上土體的最大水平位移，最終實現(xiàn)了加筋處治的目標(biāo)。

5 結(jié) 語

隨著中國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，交通量大幅增加，許多公路需要拓寬改造。對公路建設(shè)中出現(xiàn)的新舊路基不均勻沉降和變形問題進行積極探索、分析、總結(jié)，可以為今后舊路加寬改造工程的設(shè)計、施工提供科學(xué)依據(jù)。因此，研究如何控制公路拓寬新老路基的施工質(zhì)量，具有重要的實際意義。

參考文獻：

[1] 蔡俊華.高速公路路塹高邊坡滑坡治理[J].公路，2008（10）：111113.

[2] 趙志峰，邵光輝.基于變形響應(yīng)率的路塹邊坡失穩(wěn)預(yù)報研究[J].公路交通科技，2008（11）：4953.

[3] 楊建斌.拓寬道路路面開裂的有限元分析[J].廣西交通科技，2003（6）：102103.

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