李海湛

摘 要：在公路拓寬改造項(xiàng)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(kāi)裂破壞，這會(huì)導(dǎo)致路面出現(xiàn)縱向裂縫或者錯(cuò)臺(tái)，針對(duì)這一問(wèn)題，結(jié)合以往的經(jīng)驗(yàn)，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(jì)思路，從沉降、穩(wěn)定性和排水方面等提出了改造措施，對(duì)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(hào)：U416.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

0 引 言

在進(jìn)行公路拓寬改造施工時(shí)，新老路基結(jié)合部常會(huì)出現(xiàn)不均勻沉降，造成路面結(jié)構(gòu)開(kāi)裂破壞，這一問(wèn)題往往會(huì)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(wèn)題。本文根據(jù)多年來(lái)的公路建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)新老路基結(jié)合部產(chǎn)生病害的原因進(jìn)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(duì)其進(jìn)行單側(cè)或雙側(cè)加寬，因原路基沉降多年，所以在進(jìn)行路基施工時(shí)新老路基結(jié)合部的施工質(zhì)量不易控制，往往會(huì)引起新建路基在工后沉降大，沿路面縱向產(chǎn)生裂縫或錯(cuò)臺(tái)。新老路基結(jié)合部病害問(wèn)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(lái)的工程經(jīng)驗(yàn)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?jī)蓚?cè)剛度的差異。結(jié)合部?jī)蓚?cè)填方材料的密實(shí)度、壓實(shí)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(shí)，地基的差異會(huì)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(shí)，在開(kāi)挖過(guò)程中，清除表層土可能造成這些水源出露。如果不對(duì)其進(jìn)行處理，將會(huì)導(dǎo)致路基含水量較高，引起拓寬路基填土強(qiáng)度的減弱，使路基產(chǎn)生裂縫。

（4） 開(kāi)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(kāi)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(jī)制是不同的。因此，從縱向立面來(lái)說(shuō)，路堤的沉降是不均勻的；從橫向立面來(lái)說(shuō)，可能加劇沿路基中心線到路肩的差異沉降。這些變化會(huì)隨著開(kāi)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(kāi)展前的穩(wěn)定沉降也存在著相應(yīng)的差異。對(duì)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(duì)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(jì)

在拓寬路基填方一側(cè)，為了避免或減少病害，設(shè)計(jì)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(duì)路基全寬來(lái)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(jìn)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(guó)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(gè)原則設(shè)計(jì)，難度太大。在實(shí)際工程中，除了在填料、壓實(shí)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(zhǎng)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(shí)，應(yīng)對(duì)新老路基結(jié)合部進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算。

進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算時(shí)需根據(jù)土壤及地形地質(zhì)，分別采用直線滑動(dòng)面法、折線滑動(dòng)面法和圓弧滑動(dòng)面法進(jìn)行驗(yàn)算。

直線滑動(dòng)面法的計(jì)算公式為

折線滑動(dòng)面法和圓弧滑動(dòng)面法的計(jì)算理論與直線滑動(dòng)面法基本相同。確定危險(xiǎn)滑動(dòng)面是設(shè)計(jì)計(jì)算的重點(diǎn)，在地面橫坡陡于1∶25時(shí)，不僅會(huì)在路基填土內(nèi)出現(xiàn)危險(xiǎn)滑動(dòng)，還可能出現(xiàn)路基沿填土的交接面滑動(dòng)。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(shí)，會(huì)引起交接斜面土體強(qiáng)度下降，在穩(wěn)定計(jì)算時(shí)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(jì)算結(jié)果不能滿足規(guī)范要求時(shí)，必須采取有效的措施。設(shè)計(jì)上常采取一些基本的構(gòu)造措施來(lái)增加穩(wěn)定，如在填方坡面采用挖臺(tái)階的構(gòu)造或加強(qiáng)地表地下排水，還可在挖臺(tái)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(qiáng)的填料。當(dāng)采用細(xì)粒土填料時(shí)，應(yīng)注意新老路基之間的排水設(shè)計(jì)，必要時(shí)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(shí)，路基結(jié)合部會(huì)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?yàn)槿嵝月访鎸?duì)沉降不均勻的適應(yīng)性要好，并且養(yǎng)護(hù)維修方面也更容易。對(duì)于施工周期較短的公路，可以考慮采用過(guò)渡性瀝青混凝土路面的設(shè)計(jì)方案，待通車1～2年后，沉降基本完成時(shí)再進(jìn)行二次罩面。

拓寬原有路基時(shí)，應(yīng)在原有路基坡面開(kāi)挖臺(tái)階，臺(tái)階寬度不應(yīng)小于1.0 m，當(dāng)加寬寬度小于0.75 m時(shí)，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(huì)大范圍沉陷，邊緣坍塌，路面懸空，并伴隨縱向開(kāi)裂。為此不得不進(jìn)行返工修復(fù)，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，產(chǎn)生極其不良的社會(huì)影響。因此，必須防患于未然，及早進(jìn)行處治。endprint

新老路基結(jié)合部的治理設(shè)計(jì)主要應(yīng)考慮填挖交界處填筑材料自身潛在的過(guò)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(chǎng)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(wèn)題時(shí)，則僅對(duì)填筑路堤進(jìn)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(duì)地基進(jìn)行固結(jié)處理或?qū)Φ鼗M(jìn)行整體處治，而后再考慮填筑體路堤的差異沉降處治問(wèn)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(duì)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(diǎn)部位處治要求如下。

（1） 對(duì)于軟弱地基，應(yīng)進(jìn)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(guò)大的不均勻沉降，再進(jìn)行填筑體施工。

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

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

（4） 對(duì)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(duì)設(shè)計(jì)深度范圍內(nèi)的土體進(jìn)行密度處理，界面應(yīng)以臺(tái)階形式連接。

綜上所述，采用沖擊壓實(shí)，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(shí)機(jī)具在現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法正常運(yùn)作，致使強(qiáng)夯處理無(wú)法進(jìn)行，這時(shí)應(yīng)用土工合成材料進(jìn)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(lái)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(shí)現(xiàn)了加筋處治的目標(biāo)。

5 結(jié) 語(yǔ)

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，交通量大幅增加，許多公路需要拓寬改造。對(duì)公路建設(shè)中出現(xiàn)的新舊路基不均勻沉降和變形問(wèn)題進(jìn)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(jì)、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(shí)際意義。

參考文獻(xiàn)：

[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(bào)研究[J].公路交通科技，2008（11）：4953.

[3] 楊建斌.拓寬道路路面開(kāi)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(jì)主要應(yīng)考慮填挖交界處填筑材料自身潛在的過(guò)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(chǎng)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(wèn)題時(shí)，則僅對(duì)填筑路堤進(jìn)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(duì)地基進(jìn)行固結(jié)處理或?qū)Φ鼗M(jìn)行整體處治，而后再考慮填筑體路堤的差異沉降處治問(wèn)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(duì)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(diǎn)部位處治要求如下。

（1） 對(duì)于軟弱地基，應(yīng)進(jìn)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(guò)大的不均勻沉降，再進(jìn)行填筑體施工。

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

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

（4） 對(duì)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(duì)設(shè)計(jì)深度范圍內(nèi)的土體進(jìn)行密度處理，界面應(yīng)以臺(tái)階形式連接。

綜上所述，采用沖擊壓實(shí)，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(shí)機(jī)具在現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法正常運(yùn)作，致使強(qiáng)夯處理無(wú)法進(jìn)行，這時(shí)應(yīng)用土工合成材料進(jìn)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(lái)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(shí)現(xiàn)了加筋處治的目標(biāo)。

5 結(jié) 語(yǔ)

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，交通量大幅增加，許多公路需要拓寬改造。對(duì)公路建設(shè)中出現(xiàn)的新舊路基不均勻沉降和變形問(wèn)題進(jìn)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(jì)、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(shí)際意義。

參考文獻(xiàn)：

[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(bào)研究[J].公路交通科技，2008（11）：4953.

[3] 楊建斌.拓寬道路路面開(kāi)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(jì)主要應(yīng)考慮填挖交界處填筑材料自身潛在的過(guò)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(chǎng)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(wèn)題時(shí)，則僅對(duì)填筑路堤進(jìn)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(duì)地基進(jìn)行固結(jié)處理或?qū)Φ鼗M(jìn)行整體處治，而后再考慮填筑體路堤的差異沉降處治問(wèn)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(duì)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(diǎn)部位處治要求如下。

（1） 對(duì)于軟弱地基，應(yīng)進(jìn)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(guò)大的不均勻沉降，再進(jìn)行填筑體施工。

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

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

（4） 對(duì)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(duì)設(shè)計(jì)深度范圍內(nèi)的土體進(jìn)行密度處理，界面應(yīng)以臺(tái)階形式連接。

綜上所述，采用沖擊壓實(shí)，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(shí)機(jī)具在現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法正常運(yùn)作，致使強(qiáng)夯處理無(wú)法進(jìn)行，這時(shí)應(yīng)用土工合成材料進(jìn)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(lái)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(shí)現(xiàn)了加筋處治的目標(biāo)。

5 結(jié) 語(yǔ)

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，交通量大幅增加，許多公路需要拓寬改造。對(duì)公路建設(shè)中出現(xiàn)的新舊路基不均勻沉降和變形問(wèn)題進(jìn)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(jì)、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(shí)際意義。

參考文獻(xiàn)：

[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(bào)研究[J].公路交通科技，2008（11）：4953.

[3] 楊建斌.拓寬道路路面開(kāi)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