浅谈路基加宽后的质量问题

李文古

(黑龙江中实路桥建设有限公司)

在旧路改建中，加宽后路基的质量问题很大程度上决定着改建后公路的使用寿命。而控制、延缓结合处的开裂是保证加宽改造公路质量的关键之一。由于路基原因引起的路面纵向开裂有两大类，一类是由于路基加宽后新旧路之间的不均匀沉降造成的，另一类是由于路基填土的强度不足造成的，新填筑的路基土顶面的当量回弹模量和原路面顶面的当量回弹模量相差较大时，就会在新铺设的路面结构内，特别是在交界位置处产生较大应力，甚至产生局部应力集中，从而引起路面开裂。

1 不良地基的影响

设计和修筑一个坚实、均匀、稳定的路基，提高路基的抗变形能力，是保证公路路面结构具有良好使用品质的根本措施。地基处理不当是造成填挖结合部路基路面病害的主要原因之一。公路工程中常见的特殊地基有过湿土地基、膨胀土地基、湿软地基等等，部分地基下存在深厚的软弱下卧层，如果道路勘测工作薄弱，或是施工时处治方法草率不到位，在路基路面施工完成后，地基很可能出现沉降等病害，反射到路基路面，造成严重后果。

2 填土材料的影响

路基施工过程中，受现场施工条件、工期、交通运输条件、经济因素等的限制，填挖结合部填方段的填料选择并不能尽如人意，施工单位只能采用膨胀土、粗粒土等特殊填料进行填筑。比如有的公路选用膨胀土作为填料，哪怕是弱膨胀土在施工过程中不予处理，路基路面施工过程中或是工程竣工之后，地表水渗入路基会导致路基填料膨胀，从而造成路基破坏，进而影响路面。采用粗粒土作为填料，由于粗粒土填料粒径的不均匀性，破碎性能、压实性能的不确定性，如果不能采取恰当的施工处理方法，将很难保证路基的稳定。有许多文献已经提出，填石路堤的主要病害主要是横向半填半挖路段和纵向填挖交界路段出现差异沉降，从而导致路面出现纵向裂缝甚至滑塌、沉陷等。

3 不当的结合部处置手段的影响

无论是横向半填半挖路段还是纵向填挖交界路段，如果自然坡度陡于一定坡度，或是填高达到某一范围的时候，如果没有开挖角度内倾的台阶，分层填筑压实，在压实的时候就会产生漏压区。漏压区在自重和荷载的作用下压缩密实，进而产生较大的沉降量。

同时，由于漏压区的下沉不是在短时间内完成，它要在3～5年甚至更长时间内逐步下沉。这样，在漏压区就将会发生一个持续时间长的较大沉降变形，而在挖方或压实达90％～95％的填方段下沉变形小，这样在同一路段由于漏压区的缘故，不可避免的出现沉降不均匀的现象。

填筑时不同填料的松铺厚度、填筑的速率等也直接影响填挖结合部路基的密实度和稳定性。有时候，因为斜坡陡坡地形，在填挖结合部经常因为沟谷或斜坡的底层难以压实，施工单位为了形成宽阔的工作面，经常故意增加底层的松铺厚度，从而导致同一断面上的密实度不均匀，进而导致差异沉降。

4 不当的压实工艺的影响

压实工艺包括压实机械的选择、压实遍数的合理确定、碾压方式、碾压速度、施工质量控制标准等。有文献提出，在填挖结合部路基压实标准应当较同层的其他路基更加严格，应高出1％～2％。但在填挖结合部压实的工艺十分难以控制，如果没有引起重视，很容易形成漏压的情况，导致病害的发生。

有研究发现，路基压实度从100％降低到85％时，其回弹模量下降了34％。由于填挖方路基回弹模量的不同，将直接导致其抗变形的能力存在差异，导致差异沉降的产生。

5 特殊季节不当施工的影响

冬季施工时，土在受冻的情况下回填压实，将导致填土压实密度严重不均匀而造成土体下沉。雨季施工，未采取有效防范措施，或路堤用土在使用填筑前未经很好地粉碎和晾晒，含水量过大，导致压实度达不到标准或产生弹簧现象。

6 水的影响

水从地表、边坡表面渗入，造成路基软化，内摩擦角减小，土体抗剪强度迅速降低，产生滑塌、土体浸水软化挤压变形以及冻融塌陷，从而最终导致填挖结合部路基产生重大病害。有研究发现，当土样含水量从4％增加到11％后，其回弹模量下降为原来的23％，可见若排水不畅，路基土受水浸泡而湿软，强度将急剧下降。

半填半挖式路基填方侧有沟、渠，沟、渠中的水浸蚀路堤坡脚，或洪水顶冲与淘刷，造成边坡下滑、坍塌，引起纵向裂缝，并对填挖结合部路基下挡结构造成危害。

7 交通因素的影响

近年来，公路交通量大大增加，车速增快，并呈重载化甚至超载，轻重车道的不平衡行车荷载的波动将加剧半填半挖式路基路面沉降的发展。若半填半挖式路基正处于弯道曲面，高速行驶车辆向外离心力作用也可能导致路面拉裂。路面上车辆荷载的不均匀分布及重载、超载在路基内产生不均匀的塑性累计变形，轻者形成基层对水泥混凝土路面板的局部弱支撑(不均匀支撑)，重者产生水泥混凝土路面板下脱空。

总体上，公路填挖结合部路基路面病害的机理可以归纳为两大类:一是路基稳定性不足，病害现象为路基滑动;二是填挖结合部路基的不均匀沉降，病害现象为路面长大裂缝、断板等路面损害的发生。