新舊路基結(jié)合部處治技術(shù)分析

李冰

摘要：本文結(jié)合德化縣潯南路西段道路拓寬及路面改造工程，對(duì)新舊路基結(jié)合部處治技術(shù)進(jìn)行分析，從應(yīng)力應(yīng)變特性，病害發(fā)生機(jī)理方面入手，分析了不同處治技術(shù)對(duì)兩種路基間沉降變形和路基穩(wěn)定性的影響，提出經(jīng)濟(jì)、可行的新舊路基結(jié)合部處治方法。

關(guān)鍵詞：新舊路基；結(jié)合部不均勻沉降；處治方法

中圖分類號(hào)：U416.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-3024（2016）09-79-02

前言

在對(duì)舊路進(jìn)行加寬時(shí)，由于舊路基與新路基之間存在一定差異，會(huì)為路基和路面在使用過(guò)程中埋下隱患。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的通行使用和荷載作用，使得舊路基的沉降已經(jīng)趨于穩(wěn)定狀態(tài)，然而新路基并不具備以上條件，在使用中會(huì)出現(xiàn)新老連段路基問(wèn)的不均勻沉降，出現(xiàn)縱向開(kāi)裂，路面會(huì)因此出現(xiàn)裂縫。解決這一問(wèn)題可通過(guò)提高新老路基結(jié)合處的銜接質(zhì)量以及降低新老地基問(wèn)差異性沉降兩種方式實(shí)現(xiàn)。地基的不均勻變形是導(dǎo)致路基差異沉降的重要因素，故而處理好兩種地基問(wèn)的不均勻沉降是解決這一問(wèn)題的重點(diǎn)，因此可以通過(guò)行之有效的處理方法確保兩段路基問(wèn)的銜接質(zhì)量，使其對(duì)路基不均勻沉降的抵抗能力得以提升。

1.工程概況

德化縣潯南路西段道路拓寬及路面改造工程位于福建省德化縣，具體工程為K0+000至K1+025以及K1+025至K2+010.027兩段，工程歷時(shí)共120天。

2.破壞機(jī)理

除去路面排水問(wèn)題以及路面結(jié)構(gòu)自身的原因?qū)е碌穆访娌『?，新舊路基問(wèn)的差異性沉降導(dǎo)致路基路面的縱向裂縫是現(xiàn)階段我國(guó)國(guó)內(nèi)在拓寬道路后路面和路基由于新舊兩段路基拼接而導(dǎo)致的主要病害，新舊兩段路基問(wèn)存在的不均勻沉降問(wèn)題是導(dǎo)致這些病害的根本原因。而路基路面出現(xiàn)病害后，其朝何種方向發(fā)展，發(fā)展到何種地步都會(huì)受到新舊兩種路面和路基的整體性，即兩種路基對(duì)不均勻沉降的抵抗能力的影響。在擴(kuò)建舊路時(shí)，由于加寬工作會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的荷載，新舊兩段路基的結(jié)合處強(qiáng)度相對(duì)薄弱，在荷載的作用下會(huì)發(fā)生穩(wěn)定性破壞，出現(xiàn)滑裂破壞并產(chǎn)生較大程度的差異性沉降變形。兩段路基結(jié)合部沒(méi)有充分壓實(shí)、臺(tái)階處沒(méi)有進(jìn)行合理的開(kāi)挖和加筋處理、不恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)合部處理等原因使得舊路拓寬部分路基和新路路基的結(jié)合處出現(xiàn)蠕滑和滑移，引起了兩段路基結(jié)合部缺乏足夠的強(qiáng)度。為了減小上述影響，需要通過(guò)科學(xué)合理的方式使兩段路基的結(jié)合部之間能夠銜接緊密。

3.技術(shù)分類

當(dāng)前處治新老兩段路基問(wèn)結(jié)合處部分的處治方式主要包括管理控制以及設(shè)計(jì)和施工兩方面。其中后者又可以分為綜合處治、路基外部處治以及路基內(nèi)部處治三類，如下表。

（1）由于處治的最終目的是要在以確保路基有足夠穩(wěn)定性為前提條件的狀態(tài)下，使路基路面的不協(xié)調(diào)變形或不均勻沉降情況得以控制，所以，其技術(shù)核心是控制路基路面的不均勻沉降。

（2）路面、路基和地基是一個(gè)相互影響和作用的整體，所以，應(yīng)從整體角度出發(fā)，通盤考慮道路支擋、排水、路面、路基以及地基等方面，應(yīng)采用“綜合處治”的思路處理新舊路基路面結(jié)合處的病患。

（3）在進(jìn)行拓寬道路的施工過(guò)程中，管理、設(shè)計(jì)和施工三方面缺一不可，任一方面出現(xiàn)問(wèn)題都會(huì)對(duì)兩段道路的結(jié)合處的沉降穩(wěn)定造成影響，所以處治新老兩段路路基路面的結(jié)合處問(wèn)題，降低路基路面的不均勻沉降的工作考慮需要貫徹工程始終。

（4）在選擇路基路面結(jié)合部處治方法時(shí)需要充分考慮施工方案的便利性、所選技術(shù)的可靠性、經(jīng)濟(jì)的合理程度、所制定的方案是否可行，以及施工地點(diǎn)的地質(zhì)和地域條件。

（5）應(yīng)保證施工技術(shù)和所選擇結(jié)合處處治技術(shù)設(shè)計(jì)理論問(wèn)的統(tǒng)一。

4.新舊路基結(jié)合處治技術(shù)

4.1外部處治技術(shù)

4.1.1地基處理

通過(guò)強(qiáng)夯法使新路的路基穩(wěn)定性得以提高，降低路基的不均勻沉降，提高土體的壓縮模量以及地基的承載力和強(qiáng)度。

4.1.2支擋結(jié)構(gòu)

設(shè)置支擋結(jié)構(gòu)能夠降低填土自重，緩解路基項(xiàng)面的不均勻沉降變形，對(duì)拓寬路基的側(cè)向位移予以限制，防止新老路基結(jié)合面有裂縫出現(xiàn)，如果輔以加筋處理，則可以給加筋材料提供一個(gè)場(chǎng)所，讓土工材料的作用得以最大程度地發(fā)揮。

4.2路基內(nèi)部處治技術(shù)

4.2.1新舊路基結(jié)合面處治

新舊路基處沒(méi)有良好的銜接會(huì)使路基出現(xiàn)不均勻沉降，使得路基路面出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)和開(kāi)裂問(wèn)題，最嚴(yán)重會(huì)出現(xiàn)新路基整體失穩(wěn)的現(xiàn)象。所以需要采取科學(xué)的措施保證兩段路基結(jié)合處的良好結(jié)合。主要包括：

（1）舊路段拓寬部分的路面處理

在對(duì)舊路段進(jìn)行拓寬前，應(yīng)該先將拓寬部分的路面上原有的雜土、腐植土、樹根以及草皮等清除干凈，若不將其清理干凈而直接進(jìn)行填筑路基，待日后其中的樹根和植被腐爛，會(huì)給新路堤的使用埋下出現(xiàn)失穩(wěn)或滑裂面的隱患。

（2）舊路段邊坡覆蓋土的處理

舊路段外側(cè)路肩0.5m和舊邊坡坡面左右0.3m厚度內(nèi)需要全部挖除換填，由于此處長(zhǎng)時(shí)間在空氣中暴露，受到大氣侵蝕、水流沖刷以及干濕循環(huán)等外部環(huán)境的影響，加之此路段進(jìn)行施工作業(yè)時(shí)無(wú)法用壓實(shí)機(jī)具壓到，同時(shí)在路基外側(cè)也缺乏側(cè)限效應(yīng)，與其他位置相比，此處的壓實(shí)程度要明顯較低，所以結(jié)合處界面較為薄弱，使得抗變形能力不足，兩段路基不良結(jié)合。

4.3綜合處治技術(shù)

4.3.1新舊路基結(jié)合處設(shè)置分隔帶

錯(cuò)臺(tái)和縱向開(kāi)裂是新舊兩段路基結(jié)合處最常發(fā)生的兩類病患，當(dāng)出現(xiàn)陰雨天氣時(shí)，雨水會(huì)由此進(jìn)入路基，使得道路病害進(jìn)一步加劇。因此在設(shè)計(jì)拓寬部分時(shí)，如果施工環(huán)境的實(shí)際線型平順，可在結(jié)合處設(shè)置分隔帶（如圖1所示），從而使新路基處受到錯(cuò)臺(tái)和縱向裂縫的影響得以控制或緩解。設(shè)置分隔帶可以在保證拓寬地帶的正常使用的前提下，使施工難度得以降低，最大程度地對(duì)施工成本予以節(jié)省。但是在設(shè)置分隔帶時(shí)必須做好路面的排水和防水工作，防止兩段路基結(jié)合處的抗剪強(qiáng)度和路基回彈模量由于降水沿分隔帶裂縫滲入而受到影響。

4.3.2設(shè)置過(guò)渡性路面

拓寬施工經(jīng)費(fèi)不充足時(shí)，可以通過(guò)使用過(guò)渡性路面二次鋪筑地方式。即在舊路拓寬路基上鋪設(shè)可拆除的干砌砌塊結(jié)構(gòu)或是建議柔性路面等過(guò)渡性路面，允許在結(jié)合處附近有路面損壞和拓寬部分路基有不均勻沉降的出現(xiàn)，待新路基部分的沉降和變形趨于穩(wěn)定，經(jīng)費(fèi)充裕時(shí)，拆除臨時(shí)性鋪面，重新鋪筑正式以供使用的路面結(jié)構(gòu)。

設(shè)置過(guò)渡性路面能夠很好地應(yīng)對(duì)工程開(kāi)工初期資金不充裕的困境，施工簡(jiǎn)單且能夠保證汽車正常通行。然而，過(guò)渡性路面難以滿足原有的拓寬路面設(shè)計(jì)，同樣會(huì)有路面開(kāi)裂和滲水的問(wèn)題出現(xiàn)，可能導(dǎo)致后期對(duì)道路的維修養(yǎng)護(hù)經(jīng)費(fèi)增高，同時(shí)目前尚不能準(zhǔn)確確定此類路面的使用年限，故其在高等級(jí)公路的拓寬施工使用中存在局限。

4.4管理方面的控制

在進(jìn)行道路拓寬施工時(shí)，能否良好控制此路段的車流，會(huì)對(duì)新路基與舊路基結(jié)合部分的沉降造成影響，同時(shí)也會(huì)影響對(duì)此路段車流和工程進(jìn)行之間能否良好配合，降低彼此之間的制約。如圖2和圖3：圖2中央分隔帶及兩側(cè)同時(shí)拓寬車流控制圖3單側(cè)拓寬控制

所以在完成道路拓寬部分施工工作后，可以暫時(shí)關(guān)閉舊路段的車輛通行，將車流歸于新路段上進(jìn)行一段時(shí)間的運(yùn)行，當(dāng)新建路段的路基條件能夠滿足車輛通行條件，同時(shí)建設(shè)時(shí)間充裕時(shí)，能夠使新建路段的路基沉降速度加快，防止兩段道路在竣工后的不均勻沉降問(wèn)題出現(xiàn)。

5.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，舊路拓寬工程的重點(diǎn)是處治好新舊路基結(jié)合部的各種問(wèn)題，通過(guò)分析和研究新舊路基結(jié)合部的病害及其原因，可以認(rèn)識(shí)到新舊兩種路基路面的結(jié)合部的處治方式主要包括管理控制以及設(shè)計(jì)和施工兩方面內(nèi)容，其中后者又可以分為綜合處治、路基外部處治和路基內(nèi)部處治三類；同時(shí)舊路拓寬工程的處治方式應(yīng)統(tǒng)籌考慮，從全局入手，考慮采取綜合處治的方式，根據(jù)工程的實(shí)際情況對(duì)處治方式進(jìn)行選擇和調(diào)整；還應(yīng)強(qiáng)調(diào)新舊路基結(jié)合部的處治需要貫穿整個(gè)工程的始終，實(shí)現(xiàn)從道路的設(shè)計(jì)和改造、施工直至實(shí)際運(yùn)營(yíng)的全過(guò)程控制。