高速公路的新路基同老路基間的銜接處理

（西咸新區(qū)涇河新城管委會(huì)，陜西 咸陽(yáng) 713700）

高速公路的新路基同老路基間的銜接處理

白 云

（西咸新區(qū)涇河新城管委會(huì)，陜西 咸陽(yáng) 713700）

文章對(duì)高速公路加寬建設(shè)中路基的加寬部位對(duì)于原有基礎(chǔ)在豎向變形作用進(jìn)行了分析，通過(guò)塑性有限元方式定性分析其作用原因，在此基礎(chǔ)上對(duì)新路基同老路基銜接處理進(jìn)行了論述，同時(shí)提出了對(duì)縱向裂縫的處理措施。

路基；高速公路；縱向裂縫；處理

1 概述

我國(guó)基礎(chǔ)工程的發(fā)展，高速公路作為交通的重要承載主體，雙向四車道的公路配置已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)交通的需要，因此很多高速公路都需要進(jìn)行全線的擴(kuò)建，十二五的規(guī)劃中針對(duì)高速公路的擴(kuò)建有著明確的要求，各地為了響應(yīng)中央的號(hào)召，擴(kuò)建工程如火如荼的開(kāi)展著。

在對(duì)高速公路進(jìn)行擴(kuò)建時(shí)，會(huì)遇到各種形態(tài)的基礎(chǔ)，其中軟土地基是對(duì)高速公路擴(kuò)建影響較大的地基。因此對(duì)于軟土地基基礎(chǔ)上的高速公路新路基以及老路基之間的相互作用分析是十分具有意義的，其能夠?yàn)槁坊你暯犹峁┓椒ㄟx擇以及裂縫控制的借鑒以及參考。文章主要通過(guò)彈塑性有限元的方式對(duì)高速公路擴(kuò)建中老路在填筑影響下的變形規(guī)律進(jìn)行了分析，并對(duì)新路同老路之間的拼接工藝選擇以及裂縫控制提出了一些合理措施。

2 對(duì)模型的計(jì)算、對(duì)參數(shù)的確定

按照國(guó)家的公路標(biāo)準(zhǔn)，將原有的雙向四車道公路予以拓寬，在原有車道的基礎(chǔ)上進(jìn)行加寬，在兩側(cè)各拓寬八米，將原有四車道公路改為雙向八車道。路堤高度一般修建為六米高，且保證加寬路堤同原有路堤的一致性。例如，高速公路的橫截面是一個(gè)對(duì)稱的梯形，因此我們僅需要截取其一半斷面來(lái)分析便可。將計(jì)算深度設(shè)為25米，將寬度設(shè)為80米。首先對(duì)地基之間相互作用的情況通過(guò)彈塑性模型進(jìn)行分析，用以對(duì)真實(shí)受力情況進(jìn)行分析。繼而對(duì)邊界條件進(jìn)行定義：主要對(duì)地基斷面的右半部進(jìn)行分析，對(duì)于對(duì)稱軸在豎向不添加約束，僅對(duì)橫向進(jìn)行約束，并且不考慮排水問(wèn)題。而對(duì)于下邊界的水平向以及豎直向都需要施加約束，并且考慮排水。對(duì)于最右側(cè)邊界同對(duì)稱軸一樣，在豎直向沒(méi)有約束，對(duì)其水平向施加約束，不考慮排水問(wèn)題。上邊界不考慮約束問(wèn)題，但是應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)排水。為了使得描述更加清晰，我們將路基中心點(diǎn)設(shè)為P1，將原有道路的路肩的邊緣點(diǎn)設(shè)為P2，將原有道路的坡腳邊緣點(diǎn)設(shè)為P3，將新路的路肩邊緣點(diǎn)設(shè)為P4，將新路的坡腳的邊緣點(diǎn)設(shè)為P5。

3 分析結(jié)果

水平填筑是填筑邊坡使用頻率最高的方式，在對(duì)原有道路進(jìn)行拓寬建設(shè)時(shí)，除了采用水平填筑之外，間隙法也是常用的基本方式之一，首先對(duì)部分外側(cè)進(jìn)行填筑，在新路同老路之間留有空隙，待軟基經(jīng)過(guò)處理后具備了相當(dāng)?shù)墓拦探Y(jié)程度后再將空隙填筑上，這樣在連接效果上會(huì)得到顯著的提高，并增強(qiáng)了軟基強(qiáng)度。

3.1 加載的主要?dú)v程

新的路基邊坡在完成開(kāi)挖之后需要對(duì)其進(jìn)行填筑，在設(shè)計(jì)上路堤的高度一般為五米。采取水平填筑的方式進(jìn)行處理時(shí)，進(jìn)度保持在0.5米/月，當(dāng)高度達(dá)到四米時(shí)進(jìn)行預(yù)壓處理，預(yù)壓之間控制為180天。預(yù)壓后進(jìn)行剩下的填筑工作，施工速率將之0.3米/月，填筑完成后的服務(wù)期限設(shè)定為15天。而間隙填筑法則需要對(duì)外側(cè)路堤進(jìn)行首先填筑，保證施工速度為1米/月，經(jīng)過(guò)九十天的預(yù)壓處理，在進(jìn)行拓寬路基的填筑，保證施工速度為1米/月，再經(jīng)過(guò)九十天預(yù)壓處理，進(jìn)行路面的施工，路面的填筑速率應(yīng)當(dāng)保證0.3米/月，服務(wù)期限限定為15天。

3.2 分析豎向位移的結(jié)果

（1）加寬路基會(huì)對(duì)地面產(chǎn)生作用力而造成附加沉降，由此通過(guò)測(cè)量分析可以得出，該附加沉降作用對(duì)路基中心部位的影響最小，而對(duì)于老路的路基坡腳部位的影響最大，即在新路路基同老路路基的交接部位影響較大，這就會(huì)發(fā)生沉降量的不均勻現(xiàn)象。老路的路基坡度比在軟基層同深厚地基中會(huì)出現(xiàn)浮動(dòng)，而這一浮動(dòng)完全超出了高速公路附加沉降值的規(guī)定范圍。因而會(huì)導(dǎo)致原路基以及路面的裂縫，因此對(duì)于銜接部位一定要進(jìn)行妥善處理，通過(guò)合理的設(shè)計(jì)、施工避免不均勻沉降現(xiàn)象發(fā)生。

（2）路堤的加寬會(huì)令老路路基靠近中間的部位發(fā)生地表反彈現(xiàn)象。

4 新老路基銜接處理與縱向裂縫控制

4.1 新老路基的銜接處理

老路基經(jīng)過(guò)幾年的運(yùn)營(yíng)使用和長(zhǎng)期荷載作用,路基的沉降基本上趨于穩(wěn)定,而對(duì)新路基加寬部分也必然經(jīng)歷沉降過(guò)程, 必然會(huì)對(duì)老路基產(chǎn)生附加應(yīng)力作用,使得老路基的沉降繼續(xù)增加, 必將使得路面產(chǎn)生裂縫, 降低公路的使用性能。為解決這一問(wèn)題,采取以下措施:

（1）嚴(yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)行,對(duì)于新老路基的銜接部位開(kāi)挖出臺(tái)階,第一階高度為路面結(jié)構(gòu)層厚度,每臺(tái)高為20厘米,每個(gè)臺(tái)階的寬度為1.0米,最終使得新老路基的接觸面積變大,增強(qiáng)新老路基的結(jié)合性。在軟土層較厚的地方采用逐步開(kāi)挖的方式,并做好加固處理,與此同時(shí)做好土層的排水。

（2）新老路基結(jié)合處的土層一般經(jīng)過(guò)碾壓至密實(shí)程度,而對(duì)于結(jié)合處一般容易留有死角,我們必須采用重型壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí),并用強(qiáng)夯機(jī)對(duì)死角處進(jìn)行反復(fù)夯實(shí)。

4.2 縱向裂縫控制

（1）首先對(duì)于新近鋪裝完成的路面,沿縱向在指定位置設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn),當(dāng)路面底層的沉降速率降低到3mm /月時(shí),我們認(rèn)為沉降停止方可進(jìn)行面層的鋪裝。

（2）對(duì)于已經(jīng)出現(xiàn)裂縫的基層頂面,如果縱向裂縫的間距小于5mm,我們采用灌漿法將其填充密實(shí),同時(shí)在路面表層澆注水泥漿,避免水分侵入到路基而降低路基的承載力。

（3）對(duì)原有路面的面層進(jìn)行清除，厚度約為0.6m，待拓寬部分的路基建設(shè)完成后對(duì)面層進(jìn)行整體的鋪設(shè)，保證路面能夠結(jié)合的更為緊密。

（4）玻纖夾層的添加是鋪裝工序的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，其目的是為了增加瀝青混凝土強(qiáng)度，使得路面具有更強(qiáng)的形變抗性，有效降低路面的開(kāi)裂率，同時(shí)延長(zhǎng)其使用壽命。

結(jié)語(yǔ)

文章通過(guò)對(duì)路基的拓寬施工中，新老路基之間相互作用的情況進(jìn)行了分析，并著重論述了其在豎向上的附加沉降，通過(guò)系統(tǒng)的分析在新路基同老路基之間的銜接施工上提出了合理措施，并簡(jiǎn)要敘述了裂縫控制的相應(yīng)措施，旨在為高速公路的拓寬建設(shè)貢獻(xiàn)一份力，保證拓寬路基能夠同原有路基有效連接，保證交通的暢通以及安全。

[1]何禮彪，金亮星．湖區(qū)公路拓寬工程處治技術(shù)應(yīng)用分析及監(jiān)測(cè)[J]．鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2009（05）．

[2]蔡振山．關(guān)于沈海高速公路拓寬工程的數(shù)值模擬研究[J]．福建建筑，2012（06）．

U418 < class="emphasis_bold"> 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

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