旧路加宽差异沉降影响因素的仿真研究

刘小飞

高速公路改扩建工程最大的技术难题是解决新旧路基不均匀沉降问题。原有的路基经过多年行车荷载作用和自然沉降等因素已趋于稳定，沉降量已很小，而新路基成型后必然要经历一个沉降过程，这将会造成新旧路基的不均匀沉降。这样，加宽完成后整个路基存在着沉降量不均衡的问题。如果处理不当，将会给新加宽道路留下隐患，反映在路面上就是将在新旧路基结合部位产生纵向裂缝。但其根源在于加宽后新旧路基沉降量不同，这种病害会在外界因素(例如行车荷载、冻胀、雨雪侵蚀等)作用下进一步发展，以致影响到公路的正常使用。

目前我国公路部门对高速公路改扩建工程的研究还不够，从设计到施工还没有成熟的经验可循。在旧路加宽的相关技术规范中，仅对新旧路堤路面交界部分的连接提出了一些具体的设计要求和施工要点，并未涉及公路拓宽时普遍存在的差异沉降。因此，开展对高速公路旧路加宽差异沉降影响因素的研究具有十分重要的工程意义。

1 旧路加宽差异沉降成因分析

地基土体在上部结构荷载作用下产生应力和应变，其中竖直方向的变形即为沉降。土体的沉降变形同土体的压缩性能是密切相关的。一般天然土是三相体，它们受力变形，实际是土颗粒压缩，土孔隙中水和气的排出，土体积减小的过程。

公路路基沉降主要由两部分组成，即地基在路基自重作用下的固结压缩变形以及路基本身的固结压缩变形。……