試談公路改擴(kuò)建工程舊路加寬控制裂縫的處理措施

李光偉

摘 要：隨著城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)加快，公路改擴(kuò)建項(xiàng)目越來(lái)越多。本文以公路改擴(kuò)建為例，闡述了公路幫寬的原理及相關(guān)指標(biāo)要求，并結(jié)合實(shí)際工程實(shí)例，闡述了改擴(kuò)建公路加寬控制措施。

關(guān)鍵詞：改擴(kuò)建公路；舊路幫寬；裂縫；處理措施

隨著我國(guó)公路建設(shè)力度的加大，公路改擴(kuò)建工程也越來(lái)越多。如何控制改擴(kuò)建工程的質(zhì)量，成為首先需要解決問(wèn)題。本文以某公路改擴(kuò)建工程為例，闡述了改擴(kuò)建公路工程舊路加寬控制裂縫的處理措施。

1原有公路現(xiàn)狀

原有公路為三級(jí)公路，路基寬8.5m，路面寬7.0m，瀝青表處路面。原有公路存在的主要問(wèn)題是舊路存在翻漿、裂縫、坑槽、沉陷、車(chē)轍等病害，舊路強(qiáng)度衰減嚴(yán)重，已無(wú)法滿(mǎn)足交通需求。原有舊路橋涵全部拆除重建。

此項(xiàng)目改擴(kuò)建至擬定設(shè)計(jì)速度為80km/h的一級(jí)公路，采用整體式斷面。

2措施論證

原有舊路面經(jīng)破損調(diào)查、路面檢測(cè)等技術(shù)評(píng)定，舊路面狀況指數(shù)等級(jí)大部分處于中、次狀態(tài)。考慮到原有公路平、縱面線(xiàn)形指標(biāo)與新建公路平、縱指標(biāo)相差很大及路基強(qiáng)度的不均勻性，將原有舊路作為土基加以利用。

設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮了現(xiàn)狀道路情況，擬定全部挖除與幫寬設(shè)計(jì)進(jìn)行方案比選。幫寬技術(shù)在我國(guó)應(yīng)用較早，但由于北方路基凍脹問(wèn)題加之接縫部位易有幾公分寬度的壓實(shí)盲點(diǎn)，部分道路幫寬后，在竣工后幾年內(nèi)出現(xiàn)了不同程度反射至路面開(kāi)裂。設(shè)計(jì)時(shí)如采取全部挖除方案，項(xiàng)目投資需求太大，并且考慮到節(jié)約路基填料，所以確定了路基幫寬方案。

3路基幫寬設(shè)計(jì)原則的確定

3.1《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)路基加寬的要求拓寬路基壓實(shí)度應(yīng)符合（第3.2.1條、第3.3.2條）規(guī)定，必要時(shí)，可采取沖擊碾壓或強(qiáng)夯等進(jìn)行增強(qiáng)補(bǔ)壓，以消減新老路基拼接拓寬的差異變形。新老路基的拼接處理設(shè)計(jì)，除符號(hào)（第6.3.4條）規(guī)定外，當(dāng)路堤高度超過(guò)3m時(shí)，可在新老路基間橫向鋪設(shè)土工格柵，以提高路基的整體性。

軟土地基上原有路基拓寬設(shè)計(jì)應(yīng)符合（第7.5節(jié)）有關(guān)規(guī)定，并滿(mǎn)足下列要求。

路基拼接時(shí)，應(yīng)控制新老路基之間的差異沉降，原有路基與拓寬路基的路拱橫坡度的工后增大值不應(yīng)大于0.5%。

3.2國(guó)內(nèi)新老路基結(jié)合部地基處理技術(shù)及計(jì)算原理

（1）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

如果新老路基結(jié)合部地質(zhì)條件不良，或者拓寬路基是高填路堤、位于陡坡地段時(shí)，天然地基的強(qiáng)度、變形和穩(wěn)定性不能滿(mǎn)足要求，就需要對(duì)新老路基結(jié)合部地基進(jìn)行處理。參考《公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ017-96）中對(duì)路面工后沉降要求（表4-2），如不滿(mǎn)足（表4-2）要求時(shí)，應(yīng)針對(duì)差異沉降進(jìn)行地基處理。

容許工后沉降

橋臺(tái)與路 涵洞或箱 一般

堤相鄰處 涵通道處 合格

高速公路

小于等于0.10m 小于等于0.20m 小于等于0.30m

一級(jí)公路

二級(jí)公路

小于等于0.20m 小于等于0.30m 小于等于0.50，m

（采用高級(jí)路面）

公路拓寬工程中的新老路基結(jié)合部容許差異沉降

公路等級(jí) 容許差異沉降（mm）

高速公路、一級(jí)公路 小于等于20

二級(jí)公路 小于等于 40

（2）計(jì)算模式運(yùn)用大型有限元程序ABAQUS計(jì)算路基的不協(xié)調(diào)變形時(shí)，采用的是線(xiàn)性Drucker-Prager模型。輸入土體技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行有限元計(jì)算。

模型的計(jì)算流程如下：

將新老路基單元均制定為空單元，對(duì)地基部分施加重力，實(shí)現(xiàn)地基在自身重力作用下的地壓平衡：

將原路堤轉(zhuǎn)化為實(shí)體單元，施加重力、得到在老路基自重荷載作用下的應(yīng)力場(chǎng)；

路基幫寬、高度均小于5m，計(jì)算結(jié)果均滿(mǎn)足沉降要求。為保證質(zhì)量設(shè)計(jì)全線(xiàn)按3m高度控制，即幫寬高度大于3m時(shí)采取緩解沉降差措施。

（3）其他計(jì)算方法

關(guān)于路基沉降還可采用理正巖土中的軟土地基設(shè)計(jì)，通過(guò)確定路基土層、加載，并確定沉降基準(zhǔn)期，模擬沉降過(guò)程、計(jì)算總沉降量。

3幫寬設(shè)計(jì)原則

設(shè)計(jì)時(shí)按一般情況定性分析，黑龍江省內(nèi)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)一般執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，即：當(dāng)路堤高度超過(guò)3m時(shí)，在新老路基間橫向挖臺(tái)階鋪設(shè)土工格柵，以提高路基的整體性，達(dá)到控制裂縫的目的。如小于3m的路基也采用相同措施處理，控制裂縫更好，但從經(jīng)濟(jì)性上考慮，不建議采用。

4幫寬措施

（1）推除沿線(xiàn)橋涵兩側(cè)可能產(chǎn)生較大沉降差的舊有路基（主要位于橋頭路段），整體修建新路基，注意臺(tái)后回填砂礫，并保證壓實(shí)度符合標(biāo)準(zhǔn)。

（2）對(duì)沿線(xiàn)舊路路基高度大于3m的路段增設(shè)雙層土工格柵。

（3）為保證路基壓實(shí)度，要求施工單位假期臺(tái)階處壓實(shí)。挖臺(tái)階的接縫按0.5坡度放坡，逐層向內(nèi)碾壓。壓路機(jī)輪跡與接縫處采用人工補(bǔ)壓，減少盲點(diǎn)，以消減新老路基拼接拓寬的差異變形。

（4）要求不良地址地段的地基處理徹底，寬度要求深入舊有路基側(cè)1m，避免因特殊路基處理不到位造成不必要的路基沉降。

（5）要求土方封頂施工后，保留大于6個(gè)月的堆載預(yù)壓沉降期，通過(guò)一個(gè)冬天的路基凍融，來(lái)降低差異沉降。

5施工質(zhì)量控制及成果

施工過(guò)程嚴(yán)格控制，并技術(shù)處理現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，從現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)，到研究確定處理方案、到?jīng)Q策執(zhí)行保證迅速有效，實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格把關(guān)，保證了工程質(zhì)量。從施工一年后使用效果看，未見(jiàn)有任何路基開(kāi)裂。可以說(shuō)基本達(dá)到了預(yù)期效果。