公路拓宽改造项目新老路基结合部病害处治措施

李海湛

摘 要：在公路拓宽改造项目中，新老路基的结合部易出现不均匀沉降，造成路面结构开裂破坏，这会导致路面出现纵向裂缝或者错台，针对这一问题，结合以往的经验，分析了新老路基结合部分产生裂纹的原因，提出了拓宽路基的设计思路，从沉降、稳定性和排水方面等提出了改造措施，对同类型的施工具有借鉴意义。

关键词：公路拓宽；新老路基结合；纵向裂缝；处置措施

中图分类号：U416.1 文献标志码：B

0 引 言

在进行公路拓宽改造施工时，新老路基结合部常会出现不均匀沉降，造成路面结构开裂破坏，这一问题往往会给公路建设造成困扰，已成为公路建设中迫切需要解决的问题。本文根据多年来的公路建设经验，对新老路基结合部产生病害的原因进行分析探讨，并提出了处理措施。

1 新老路基结合部病害

公路拓宽是利用原有道路路基并对其进行单侧或双侧加宽，因原路基沉降多年，所以在进行路基施工时新老路基结合部的施工质量不易控制，往往会引起新建路基在工后沉降大，沿路面纵向产生裂缝或错台。新老路基结合部病害问题的主要表现是路基出现不均匀的差异变形和不均匀沉降，使上覆路面中的半刚性基层、沥青面层或水泥混凝土板产生一种弯拉效应（即它们受到附加弯拉应力的作用），而在这种附加应力和路面荷载应力的共同作用下，路面结构破坏将加剧，表现为路面产生纵向裂缝等病害。

2 新老路基病害原因

多年来的工程经验和研究表明，新老路基病害的成因是多方面的，包括老路路基质量，地基的条件、地下水、外部荷载、填筑材料、施工工期及施工工艺等[13]。

（1） 新老路基结合部两侧刚度的差异。结合部两侧填方材料的密实度、压实度、含水量及应力等因素不同，使得交界面两侧的刚度不同，因而导致差异变形。

（2） 地基的影响。这种影响一般体现在公路所跨的区域性地形地貌上。当填方路堤下伏有软土地基，而原坡体的地基承载力较高时，地基的差异会致使路面产生裂缝。

（3） 地下水的影响。若公路沿线有岩溶水、裂隙水发育时，在开挖过程中，清除表层土可能造成这些水源出露。如果不对其进行处理，将会导致路基含水量较高，引起拓宽路基填土强度的减弱，使路基产生裂缝。

（4） 开挖老路路基边坡的影响。由于老路路基边坡一般在1∶1.5左右，开挖后在同一剖面上的填方路堤土体在垂直深度上存在差异，这与完全填土路堤的沉降机制是不同的。因此，从纵向立面来说，路堤的沉降是不均匀的；从横向立面来说，可能加剧沿路基中心线到路肩的差异沉降。这些变化会随着开挖后坡度的增大而更趋明显，甚至引发严重的病害。

（5） 填挖高度的影响。由于填土路堤高度不同，所以路堤的施工工期也不同，在后续路面工程开展前的稳定沉降也存在着相应的差异。对于低高度的填方路堤，其固结沉降完成得较彻底，工后沉降较小，整体稳定性较高；而对于高填方路堤，不仅工后沉降较大，而且路堤整体稳定性也较差。

3 拓宽路基的设计

在拓宽路基填方一侧，为了避免或减少病害，设计上应采取合理有效的措施。

3.1 拓宽路基的沉降

拓宽路基的沉降是指填方一侧路基的沉降。对路基全宽来讲这属于不均匀沉降，它包含地基土的沉降及路基填料的沉降。除非地基土有软基存在，否则路基的沉降主要是进程缓慢的次固结沉降，这种沉降几乎不可避免，因此有些国家不允许将新老路基结合部放在行车道的位置，但要完全按照这个原则设计，难度太大。在实际工程中，除了在填料、压实度和施工质量上下功夫外，常采用的措施是在路基顶部增加土工格栅。将土工格栅设在新老路基结合部处，并保证一定的锚固长度，以提高新老路基的整体性。

3.2 新老路基的稳定

当填方较高且老路路基边坡陡于1∶2.5时，应对新老路基结合部进行稳定性验算。

进行稳定计算时需根据土壤及地形地质，分别采用直线滑动面法、折线滑动面法和圆弧滑动面法进行验算。

直线滑动面法的计算公式为

折线滑动面法和圆弧滑动面法的计算理论与直线滑动面法基本相同。确定危险滑动面是设计计算的重点，在地面横坡陡于1∶25时，不仅会在路基填土内出现危险滑动，还可能出现路基沿填土的交接面滑动。在坡面较陡、降水量较大的地方更要重视这种情况。当自地下水侵入时，会引起交接斜面土体强度下降，在稳定计算时应注意适当降低土体的C值，甚至忽略粘聚力。当稳定计算结果不能满足规范要求时，必须采取有效的措施。设计上常采取一些基本的构造措施来增加稳定，如在填方坡面采用挖台阶的构造或加强地表地下排水，还可在挖台阶的基础上增加土工格栅，改善交接面的受力情况。

3.3 新老路基结合部的排水

拓宽路基的填料，宜选用与原有路基相同且符合要求的填料或较原有路基渗水性更强的填料。当采用细粒土填料时，应注意新老路基之间的排水设计，必要时可设置横向排水盲沟，排除路基内部积水。

3.4 拓宽路基的路面结构

拓宽公路时，路基结合部会不可避免地出现不均匀沉降。采用柔性路面结构优于刚性路面，因为柔性路面对沉降不均匀的适应性要好，并且养护维修方面也更容易。对于施工周期较短的公路，可以考虑采用过渡性沥青混凝土路面的设计方案，待通车1～2年后，沉降基本完成时再进行二次罩面。

拓宽原有路基时，应在原有路基坡面开挖台阶，台阶宽度不应小于1.0 m，当加宽宽度小于0.75 m时，可采取超宽填筑或翻挖原有路基等措施。

4 新老路基结合部处理措施

新老路基结合部的病害通常在工程建设即将完成或工程竣工后不久发生。一旦填挖结合部路基出现不均匀沉降，填方路基会大范围沉陷，边缘坍塌，路面悬空，并伴随纵向开裂。为此不得不进行返工修复，造成较大的经济损失，产生极其不良的社会影响。因此，必须防患于未然，及早进行处治。endprint

新老路基结合部的治理设计主要应考虑填挖交界处填筑材料自身潜在的过大差异沉降和地基的固结沉降以及其整体稳定性。因此应根据现场工程条件的综合分析结果提出相应的处治措施。如果地基已固结稳定，并且地基的整体稳定性较好，仅存在填筑路堤的差异沉降问题时，则仅对填筑路堤进行处治即可。如果地基未固结稳定或地基的整体稳定性较差，则必须首先对地基进行固结处理或对地基进行整体处治，而后再考虑填筑体路堤的差异沉降处治问题，或将两者相结合处理。

在公路拓宽路基工程处治上，针对不同的原坡体、填筑体和地基的情况采取不同的综合处治措施方案，重点部位处治要求如下。

（1） 对于软弱地基，应进行固结处理。为使软基固结后期排水顺畅，应在软基表面铺设砂砾垫层排水，并在砂砾垫层上表面铺设土工格栅，防止地基失稳以及过大的不均匀沉降，再进行填筑体施工。

（2） 对于原坡体，当原坡体的土体密实度不能满足国家规范规定的要求时，需对原坡体土体进行密实度处理。处理方法可选用夯实法、冲击压实法或灌浆法等。

（3） 对于填筑体，当路基的填方体高度均小于10 m时，可按现行公路路基设计和施工规范要求进行设计、施工。

（4） 对于原坡体与填筑体的交界带，应清除原坡体表层土体的杂土和植被土，对设计深度范围内的土体进行密度处理，界面应以台阶形式连接。

综上所述，采用冲击压实，加上良好的排水措施，工程质量一般是可以保证的。但在大部分情况下，由于地形地貌特殊，压实机具在现场无法正常运作，致使强夯处理无法进行，这时应用土工合成材料进行加固处理则具有较好的优越性。目前较多是采用土工格栅来处治填挖交界路基，由于它的“约束”作用，限制了坡面上土体的水平位移，减小了坡面上土体的最大水平位移，最终实现了加筋处治的目标。

5 结 语

随着中国经济的不断发展，交通量大幅增加，许多公路需要拓宽改造。对公路建设中出现的新旧路基不均匀沉降和变形问题进行积极探索、分析、总结，可以为今后旧路加宽改造工程的设计、施工提供科学依据。因此，研究如何控制公路拓宽新老路基的施工质量，具有重要的实际意义。

参考文献：

[1] 蔡俊华.高速公路路堑高边坡滑坡治理[J].公路，2008（10）：111113.

[2] 赵志峰，邵光辉.基于变形响应率的路堑边坡失稳预报研究[J].公路交通科技，2008（11）：4953.

[3] 杨建斌.拓宽道路路面开裂的有限元分析[J].广西交通科技，2003（6）：102103.

[责任编辑：杜卫华]endprint

新老路基结合部的治理设计主要应考虑填挖交界处填筑材料自身潜在的过大差异沉降和地基的固结沉降以及其整体稳定性。因此应根据现场工程条件的综合分析结果提出相应的处治措施。如果地基已固结稳定，并且地基的整体稳定性较好，仅存在填筑路堤的差异沉降问题时，则仅对填筑路堤进行处治即可。如果地基未固结稳定或地基的整体稳定性较差，则必须首先对地基进行固结处理或对地基进行整体处治，而后再考虑填筑体路堤的差异沉降处治问题，或将两者相结合处理。

在公路拓宽路基工程处治上，针对不同的原坡体、填筑体和地基的情况采取不同的综合处治措施方案，重点部位处治要求如下。

（1） 对于软弱地基，应进行固结处理。为使软基固结后期排水顺畅，应在软基表面铺设砂砾垫层排水，并在砂砾垫层上表面铺设土工格栅，防止地基失稳以及过大的不均匀沉降，再进行填筑体施工。

（2） 对于原坡体，当原坡体的土体密实度不能满足国家规范规定的要求时，需对原坡体土体进行密实度处理。处理方法可选用夯实法、冲击压实法或灌浆法等。

（3） 对于填筑体，当路基的填方体高度均小于10 m时，可按现行公路路基设计和施工规范要求进行设计、施工。

（4） 对于原坡体与填筑体的交界带，应清除原坡体表层土体的杂土和植被土，对设计深度范围内的土体进行密度处理，界面应以台阶形式连接。

综上所述，采用冲击压实，加上良好的排水措施，工程质量一般是可以保证的。但在大部分情况下，由于地形地貌特殊，压实机具在现场无法正常运作，致使强夯处理无法进行，这时应用土工合成材料进行加固处理则具有较好的优越性。目前较多是采用土工格栅来处治填挖交界路基，由于它的“约束”作用，限制了坡面上土体的水平位移，减小了坡面上土体的最大水平位移，最终实现了加筋处治的目标。

5 结 语

随着中国经济的不断发展，交通量大幅增加，许多公路需要拓宽改造。对公路建设中出现的新旧路基不均匀沉降和变形问题进行积极探索、分析、总结，可以为今后旧路加宽改造工程的设计、施工提供科学依据。因此，研究如何控制公路拓宽新老路基的施工质量，具有重要的实际意义。

参考文献：

[1] 蔡俊华.高速公路路堑高边坡滑坡治理[J].公路，2008（10）：111113.

[2] 赵志峰，邵光辉.基于变形响应率的路堑边坡失稳预报研究[J].公路交通科技，2008（11）：4953.

[3] 杨建斌.拓宽道路路面开裂的有限元分析[J].广西交通科技，2003（6）：102103.

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新老路基结合部的治理设计主要应考虑填挖交界处填筑材料自身潜在的过大差异沉降和地基的固结沉降以及其整体稳定性。因此应根据现场工程条件的综合分析结果提出相应的处治措施。如果地基已固结稳定，并且地基的整体稳定性较好，仅存在填筑路堤的差异沉降问题时，则仅对填筑路堤进行处治即可。如果地基未固结稳定或地基的整体稳定性较差，则必须首先对地基进行固结处理或对地基进行整体处治，而后再考虑填筑体路堤的差异沉降处治问题，或将两者相结合处理。

在公路拓宽路基工程处治上，针对不同的原坡体、填筑体和地基的情况采取不同的综合处治措施方案，重点部位处治要求如下。

（1） 对于软弱地基，应进行固结处理。为使软基固结后期排水顺畅，应在软基表面铺设砂砾垫层排水，并在砂砾垫层上表面铺设土工格栅，防止地基失稳以及过大的不均匀沉降，再进行填筑体施工。

（2） 对于原坡体，当原坡体的土体密实度不能满足国家规范规定的要求时，需对原坡体土体进行密实度处理。处理方法可选用夯实法、冲击压实法或灌浆法等。

（3） 对于填筑体，当路基的填方体高度均小于10 m时，可按现行公路路基设计和施工规范要求进行设计、施工。

（4） 对于原坡体与填筑体的交界带，应清除原坡体表层土体的杂土和植被土，对设计深度范围内的土体进行密度处理，界面应以台阶形式连接。

综上所述，采用冲击压实，加上良好的排水措施，工程质量一般是可以保证的。但在大部分情况下，由于地形地貌特殊，压实机具在现场无法正常运作，致使强夯处理无法进行，这时应用土工合成材料进行加固处理则具有较好的优越性。目前较多是采用土工格栅来处治填挖交界路基，由于它的“约束”作用，限制了坡面上土体的水平位移，减小了坡面上土体的最大水平位移，最终实现了加筋处治的目标。

5 结 语

随着中国经济的不断发展，交通量大幅增加，许多公路需要拓宽改造。对公路建设中出现的新旧路基不均匀沉降和变形问题进行积极探索、分析、总结，可以为今后旧路加宽改造工程的设计、施工提供科学依据。因此，研究如何控制公路拓宽新老路基的施工质量，具有重要的实际意义。

参考文献：

[1] 蔡俊华.高速公路路堑高边坡滑坡治理[J].公路，2008（10）：111113.

[2] 赵志峰，邵光辉.基于变形响应率的路堑边坡失稳预报研究[J].公路交通科技，2008（11）：4953.

[3] 杨建斌.拓宽道路路面开裂的有限元分析[J].广西交通科技，2003（6）：102103.

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