新舊公路路基差異沉降機理與銜接控制技術(shù)應(yīng)用研究

林龍強

（長沙市公路橋梁建設(shè)有限責(zé)任公司，福建 福州 350013）

1 新舊公路路基差異沉降機理分析

（1）要對新舊公路路基沉降機理進行研究，確定引起其沉降的因素。根據(jù)相關(guān)調(diào)查研究結(jié)果可知，公路路基沉降主要是由路基變形所造成的。例如，在新舊公路之間存在一定的沉降差異，在舊路路基中的沉降主要是由于路基填筑材料質(zhì)量差、新舊路基之間存在差異、舊路路基不均勻沉降等多種因素造成的，如果公路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，就會產(chǎn)生不同程度的變形，當公路路基變形問題解決后，就會對路面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定程度的影響。在這種情況下，如果沒有采取有效措施對其進行處理和控制，就會對新舊公路之間的銜接造成嚴重影響，從而影響行車安全。

（2）要對引起新舊公路路基沉降的原因進行分析和研究。在新舊公路銜接工程中，由于舊路路基沉降而造成新路路面開裂等問題是比較常見的情況，從而導(dǎo)致公路產(chǎn)生斷裂問題。在舊路改造工程中，如果出現(xiàn)新路路基變形或路基不均勻沉降導(dǎo)致路面產(chǎn)生裂縫問題也是比較常見的情況。例如，在新舊公路工程銜接施工中，如果不采取有效措施就會造成路面出現(xiàn)開裂等問題。因此，要對引起新舊公路路基沉降問題進行研究分析，確保能夠?qū)ζ溥M行有效處理和控制。

2 新舊公路路基銜接控制技術(shù)

2.1 三軸攪拌樁技術(shù)

三軸攪拌樁法是采用3 種不同性能的水泥材料在一定的設(shè)備作用下利用水泥漿對地基進行加固。由于在施工過程中需要對地基進行攪拌處理，因此，采用這種方法提高地基的強度和穩(wěn)定性。此外，采用三軸攪拌樁法可減少新舊公路之間的差異沉降問題，提高銜接施工質(zhì)量、有效改善地基的強度。三軸攪拌樁法可以利用水泥漿進行攪拌，對地基強度具有一定的增強效果。

2.2 強夯法

強夯法主要是指通過強夯對地基進行處理，使地基能夠達到一定的強度和承載能力。強夯在實際施工中可以分為兩種：強夯置換法和強夯擠密樁法。強夯擠密樁法的主要施工流程：首先組裝強夯設(shè)備，然后對設(shè)備進行定位，再根據(jù)設(shè)計要求確定設(shè)備的夯錘位置，將強夯設(shè)備放置在相應(yīng)的位置上并設(shè)置強夯的參數(shù)，其中主要包括夯錘的質(zhì)量、落距、夯點間距等。通過對夯錘進行反復(fù)提升和落下操作，使地基得到有效加固。強夯置換法的施工流程：首先對地基進行處理，然后在地基上設(shè)置夯點，再確定夯點位置，最后將強夯設(shè)備放置在相應(yīng)的位置上并設(shè)置強夯參數(shù)。在具體施工過程中，要保證夯錘與地面的垂直度，確保夯實質(zhì)量，要確定強夯設(shè)備的重量、錘徑、落距等參數(shù)以及強夯設(shè)備與夯錘之間的距離。在實際施工過程中，還要完善強夯施工工藝和質(zhì)量檢測方法，以保證滿足施工要求。要想獲得路基沉降預(yù)測模型，可以參考以下公式：

式中：S——路基沉降曲線；

e——土地變形量；

n——現(xiàn)場實測沉降數(shù)據(jù)；

m——n/3；

2.3 換填技術(shù)

在公路路基施工中可以采用換填法有效應(yīng)對新舊公路路基差異沉降問題。在實際應(yīng)用過程中，需要將施工區(qū)域的軟土通過挖掘處理，回填強度較高、壓縮性較低的碎石、土礦渣等材料，提高公路路基施工區(qū)域的穩(wěn)定性。在公路路基施工過程中，通常使用天然砂粒作為回填材料，且在對原有路基施工區(qū)域的軟土進行挖掘過程中，要確保挖掘區(qū)域控制在2m 以內(nèi)。施工人員可以采用分層填筑、分層壓實、分層檢測壓實度的方法進行換填。通過這種方式可有效提高原有公路路基的承載力、抗變形水平和穩(wěn)定性。在實際換填過程中，施工人員需要對砂粒的粒徑、含量和級配進行全面檢測，保證后期壓實度，有效規(guī)避沉降問題。

2.4 排水預(yù)壓技術(shù)

在新舊公路路基施工過程中，通過應(yīng)用排水預(yù)壓技術(shù)可有效解決公路路基沉降問題。排水預(yù)壓技術(shù)在實際應(yīng)用過程中需要施工區(qū)域進行排水和預(yù)壓，使施工區(qū)域的土體產(chǎn)生一定程度的固結(jié)和壓縮。在公路路基施工工作正式開展之前，需要先使土體產(chǎn)生沉降，通過這種方式可有效提高路基施工區(qū)域土體強度，確保在公路路基施工后能夠有效降低沉降系數(shù)，保證路基的穩(wěn)定性和安全性。在排水預(yù)壓技術(shù)實際應(yīng)用過程中，需要使路基施工區(qū)域的土體發(fā)生固解，在這一過程中需要設(shè)置特定的排水通道。只有提前預(yù)設(shè)排水通道，才能使土體中的孔隙水通過排水通道有效排除，實現(xiàn)超孔隙水應(yīng)力消散、提高土體強度的目的。

2.5 復(fù)合地基技術(shù)

復(fù)合地基施工技術(shù)在實際施工過程中使用了不同的施工材料和施工技術(shù)，可以有效提高路基穩(wěn)定性，防止路基出現(xiàn)變形、沉降等問題，在公路路基施工過程中具有極高的應(yīng)用價值。在公路路基施工過程中，如果施工區(qū)域?qū)儆趶U棄土礦、垃圾填埋或危險化學(xué)品儲存區(qū)域，復(fù)合地基施工技術(shù)具有較高的應(yīng)用價值。在公路路基施工過程中，施工人員可以結(jié)合實際情況，應(yīng)用混凝土加筋技術(shù)、混凝土懸臂樁加強技術(shù)等不同類型的復(fù)合地基施工技術(shù)。

2.6 加強土工材料處理

在舊路改造工程中，由于路基填料的材料性質(zhì)不同，新舊路基之間會存在一定的差異性，在這種情況下，需要在新舊路基之間加入一定的土工材料進行處理。土工材料處理技術(shù)主要是通過將土工材料應(yīng)用于路基填筑中，消除新舊公路之間的差異沉降。這種技術(shù)能夠有效提高新舊公路之間的穩(wěn)定性，使其具有良好的使用性能。

在對新舊公路進行處理時，可使用土工布和土工膜來對其進行加固，以提高新舊公路之間的穩(wěn)定性。具體來講，首先要選擇好施工路段，然后全面了解路基路面的施工情況，根據(jù)工程實際情況選擇合理的處理方式。一般來講，可通過兩種方式對新舊公路之間進行處理：一是用土工布對其進行加固。這種技術(shù)主要是在新舊路基之間加入一定的土工布和土工膜，對路基路面施工過程中產(chǎn)生的不均勻沉降進行有效控制。這種方式可有效減少由于路基路面施工不當而導(dǎo)致的沉降問題，使路基路面達到良好的平整度和穩(wěn)定性。二是將土工材料與瀝青混合料混合使用，可有效提高路基路面施工質(zhì)量和施工效率。具體來講，就是在舊路改造工程中，將水泥穩(wěn)定碎石基層材料與瀝青混合料混合使用，通過這種方式可解決新舊公路之間的差異沉降問題。

3 新舊公路路基銜接部位施工技術(shù)

3.1 土工格柵施工技術(shù)

土工格柵是一種應(yīng)用非常廣泛的土工材料，這種材料具有較強的抗拉強度和較好的韌性，因此，在施工過程中可應(yīng)用于各類工程。在新舊公路銜接部位使用土工格柵，可增強路基的強度和穩(wěn)定性，降低路基之間的差異沉降。首先，在施工過程中要對路基進行清理，保證路基表面平整、潔凈，沒有雜物。其次，要在鋪設(shè)土工格柵前對舊路面進行處理，確保舊路面沒有坑洼、破損等情況。如果舊路面出現(xiàn)破損、坑洼等情況，需要使用專業(yè)的修復(fù)設(shè)備進行修復(fù)處理。最后，在鋪設(shè)土工格柵時要確保土工格柵之間的搭接長度大于20m，且每一片土工格柵都能與其下面的路基完全接觸。例如，在應(yīng)用土工格柵施工技術(shù)中，可根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況，將雙向鋼塑土工格柵極限抗拉強度設(shè)置為大于50kN/m，2%伸長率時的抗拉強度設(shè)置為20kN/m，極限伸長率要小于3%，連接點的極限分離力小于300N。

3.2 土工織物施工技術(shù)

土工織物是一種新型的建筑材料，具有良好的抗拉強度和抗穿刺強度，并且具有較強的耐久性，施工中可使用土工織物對新舊公路之間的搭接縫進行處理。在施工過程中，要對土工織物進行一定的切割和整理，確保搭接長度在20cm 以上，并且要確保土工織物在切割和整理中不會出現(xiàn)斷裂、磨損等問題，保證新舊公路之間的填土高度在20cm 以上。需要注意的是，在對土工織物進行切割和整理時，要先對其進行裁剪處理，然后將其鋪設(shè)到新舊公路之間的填土中。

3.3 搭接縫施工技術(shù)

為了避免新舊公路之間產(chǎn)生嚴重的差異沉降，需要在新舊公路之間使用高強度、高穩(wěn)定性的材料進行填筑處理。具體來說，可使用砂礫材料或碎石材料進行填筑，這樣可有效提高路基的強度和穩(wěn)定性，降低新舊公路之間的差異沉降問題。如果在新舊公路之間存在一定的高度差，需要使用搭接部位對路基進行處理，可采用土工格柵和土工織物等材料進行搭接處理。在對搭接縫進行施工時，要確保搭接長度在20m 以上，并在施工過程中加強對搭接部位的管理和控制，避免出現(xiàn)過大的沉降差問題。

4 案例分析

連江縣曉澳至道澳公路（二期）赤灣至道澳段工程為一級公路，地處福建省東部沿海灘涂地帶，河網(wǎng)交織，該地區(qū)每年平均降雨量為134mm。該公路有75%的路段位于15～41m 厚的軟土地基上。在該工程施工過程中發(fā)現(xiàn)，新老路基沉降差異過大，究其原因是與接縫處滲水嚴重、碾壓變數(shù)不當有直接關(guān)系。所以，在對該工程進行施工過程中，主要需要對接縫處滲水問題進行處理。此外，要嚴格控制碾壓次數(shù)。首先，在對接縫處滲水問題進行處理過程中，要將老路基邊坡上的草皮、雜物清理干凈，并在老路街邊挖掘高100cm、寬80cm 的臺階。此外，要在原有地表上50cm 范圍內(nèi)填筑天然砂粒，使其頂面形成3%的流水橫坡。在老路基拼接縫1.5m 寬內(nèi)使用優(yōu)質(zhì)黏土和普通硅酸鹽水泥進行處理，提高新老路基整體的受力能力。最后，要在新老路面路徑邊緣處設(shè)置寬15cm、高20cm 的水泥砂漿擋水堰。在對碾壓次數(shù)不當問題進行處理的過程中，要對現(xiàn)場施工人員進行技術(shù)交底，提出嚴格的技術(shù)要求，在碾壓中也要做好記錄。可使用自重12～18t 的三輪壓路機和18～35t 的振動壓路機進行碾壓施工。在具體施工過程中，要按照靜壓、弱振、強振和強振、弱振、靜壓的方式循環(huán)施工，這樣才能對碾壓過程中的“彈簧”問題進行有效控制。

5 結(jié)語

總之，在分析新舊公路路基沉降機理時，要對沉降因素、引起沉降的原因進行分析。三軸攪拌樁技術(shù)、強夯法、換填技術(shù)、排水預(yù)壓技術(shù)、復(fù)合地基技術(shù)和土工材料處理都是銜接控制技術(shù)最主要的內(nèi)容。在對新舊路基銜接部位進行施工中，可采用土工格柵施工技術(shù)、土工織物施工技術(shù)和搭接縫施工技術(shù)，以提高新舊公路路基的穩(wěn)定性，保證交通安全。