張金海

(新疆交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院)

摘 要：舊路加寬在改善交通狀況和提高公路等級(jí)方面，有著重要的經(jīng)濟(jì)作用和使用價(jià)值，對(duì)舊路加寬工程的設(shè)計(jì)和施工中應(yīng)該注意的重點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：舊路;加寬工程;設(shè)計(jì);施工

中圖分類(lèi)號(hào)：U416.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C 文章編號(hào)：1008-3383(2012)10-0029-01

收稿日期：2012-03-26

作者簡(jiǎn)介：張金海(1976-)，男，工程師，研究方向：公路路基、路面的設(shè)計(jì)研究。

1 舊路加寬中常見(jiàn)的病害分析

在道路的加寬工程中，由于新老路之間存在沉降不均勻問(wèn)題，往往容易出現(xiàn)道路在通車(chē)以后，路基產(chǎn)生縱向和橫向裂縫等病害。尤其是對(duì)軟弱土地基的處理不好，在新加寬部分工后容易造成較多的降沉，而既有路基的固結(jié)沉降已經(jīng)基本完成，所以就會(huì)產(chǎn)生新老路基沉降量不一致的問(wèn)題。這種沉降差的逐漸擴(kuò)大，道路裂縫也會(huì)隨之產(chǎn)生。同時(shí)，由于舊路邊坡在進(jìn)行拓寬改造時(shí)，新填的土方和運(yùn)行期間的車(chē)輛荷載，很容易造成老路基的附加沉降，進(jìn)而使老路基的變形量增加，甚至?xí)霈F(xiàn)路基的拉裂、下沉等公路病害。新老路基間的不均勻沉降原因主要表現(xiàn)在：在軟弱地基段，新鋪路基在工后發(fā)生的沉降，會(huì)使新老路基之間的沉降差發(fā)生變化，新拓寬的路基在工后沉降量較大，而老路基在工后的沉降已經(jīng)基本完成，這樣沉降差就會(huì)隨之產(chǎn)生;新路基的壓縮變形和塑性累積變形往往會(huì)比老路基大，所以就會(huì)形成新老路基間的沉降差;施工過(guò)程中，由于新老路基在結(jié)合部位的處理不當(dāng)，所采用的施工工藝和施工材料沒(méi)有達(dá)到工程標(biāo)準(zhǔn)，或者工序處理不好，很容易造成工后的質(zhì)量問(wèn)題;另外一個(gè)原因，是由于排水設(shè)計(jì)不完善，容易造成路基積水，使路基填料的性能發(fā)生改變，進(jìn)而導(dǎo)致新鋪路基的強(qiáng)度降低，穩(wěn)定性下降。

2 舊路加寬的設(shè)計(jì)考慮要點(diǎn)

2.1 舊路加寬工程的路基穩(wěn)定性分析

在舊路的加寬改造過(guò)程中，地基的沉降量和路基的穩(wěn)定性分析，對(duì)于舊路加寬工程設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)非常重要。設(shè)計(jì)時(shí)可以采取措施在施工過(guò)程中對(duì)新路基加速地基沉降的方法，也可以采取有效的措施，來(lái)對(duì)路基由于剪切變形而產(chǎn)生的側(cè)向位移來(lái)進(jìn)行控制，進(jìn)而使路基的工后沉降得到控制。對(duì)于路基的穩(wěn)定性處理，可以考慮適當(dāng)增加新修路堤和地基強(qiáng)度的處理措施，使加寬路基的抗剪力變形能力得到保證。

在舊路加寬改造中，由于新舊路基的固結(jié)程度不一樣，會(huì)出現(xiàn)路基的橫向不均勻沉降，進(jìn)而會(huì)造成路面的橫向裂縫病害。所以對(duì)于加寬路基沉降量和固結(jié)量必須進(jìn)行科學(xué)分析和精準(zhǔn)了解。設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)加寬路基的剩余沉降量進(jìn)行計(jì)算，以保證其能夠滿(mǎn)足工后的沉降需求。在對(duì)沉降進(jìn)行分析時(shí)，可先假定舊路地在的固結(jié)已經(jīng)完成，然后對(duì)加寬部分的地基沉降量采用分層總和的方法進(jìn)行計(jì)算，并得出設(shè)計(jì)方案。

2.2 舊路加寬路基土的壓縮變形分析

公路的路基土在自身重力和車(chē)輛荷載的作用下，很容易發(fā)生壓縮變形。這種壓縮變形可以通過(guò)試驗(yàn)室的試驗(yàn)來(lái)加以確定，試驗(yàn)時(shí)，可以采取有限元的力學(xué)模型分析方法，來(lái)對(duì)基土的應(yīng)力特性進(jìn)行分析計(jì)算。這種方法能夠有效確定出路基與地基的總變形量、不均勻變形量、不均勻變形的范圍以及變形的時(shí)間分析。在對(duì)路基壓縮進(jìn)行有限元分析時(shí)，可以將新加寬的路基土看作是彈塑性材料，然后采用非線性模型來(lái)進(jìn)行分析。將原路基看成彈性材料，將土工織物看成非彈性材料，并按照平面的應(yīng)變問(wèn)題進(jìn)行求解。對(duì)于路基和地基可采用平面四邊形的等參單元、土工織物可采用接觸面單元、路面的結(jié)構(gòu)可采取彈性梁?jiǎn)卧M(jìn)行模擬分析，并假定土工織物與土體的界面之間不存在相對(duì)位移問(wèn)題，進(jìn)而采用有限元分析方法進(jìn)行模型確立。

3 舊路加寬的施工處理要點(diǎn)

3.1 基底的清表和夯實(shí)處理

在進(jìn)行基土的清表處理時(shí)，應(yīng)該將基層表面的樹(shù)根全部挖除，將表面的腐殖土和雜物去除干凈，通常情況下清表的厚度在15 cm左右，如果基表存在坑、洞等應(yīng)該進(jìn)行填充和壓實(shí)。如果地表的含水量較大，需要進(jìn)行充分的晾曬，使地基的含水量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于基底土的壓實(shí)應(yīng)該根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。碾壓的遍數(shù)和碾壓機(jī)械應(yīng)該根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇。另外，還要控制好基底的平整度，在對(duì)基底進(jìn)行碾壓之后，可使用平地機(jī)進(jìn)行整平處理，并測(cè)量基底的沉降量，以保證地基的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

3.2 填筑材料及厚度的控制

基底處理完成后，便可進(jìn)行路基填筑施工，填筑施工中填筑材料的質(zhì)量非常重要。填料材料可以根據(jù)實(shí)際工程情況來(lái)進(jìn)行確定，并保證其性能和其它指標(biāo)符合施工標(biāo)準(zhǔn)。如果路基的填料采用的是粘土，則需要在使用之前進(jìn)行必要的試驗(yàn)檢測(cè);對(duì)于填筑的厚度，要在不影響壓實(shí)度的情況下，選擇合理厚度進(jìn)行分層壓實(shí)。如果厚度過(guò)大可能壓實(shí)度就達(dá)不到要求，而厚度過(guò)薄則影響施工速度，所以厚度的選擇非常重要。填筑時(shí)，需要先測(cè)量松鋪的厚度，然后再根據(jù)試驗(yàn)段的碾壓試驗(yàn)確定出碾壓的遍數(shù)和碾壓速度，碾壓完成后對(duì)碾壓后的厚度進(jìn)行測(cè)量，以保證壓實(shí)度符合施工要求。路基填筑的寬度控制也很重要，施工時(shí)要保證每層壓實(shí)后的路基寬度可適當(dāng)大于設(shè)計(jì)寬度，但不可太寬。

3.3 臺(tái)階及土工格柵的施工處理

為了保證新老路基間能夠緊密粘結(jié)，可采用臺(tái)階的處理方法，臺(tái)階的開(kāi)挖尺寸要控制嚴(yán)格，以保證新老路堤間的接觸面，增強(qiáng)其結(jié)合處的抗剪能力，所以臺(tái)階可選擇小且多的形式;同時(shí)，臺(tái)階部位還需要鋪設(shè)土工格柵，所以必須為鋪設(shè)土工格柵提供足夠?qū)挼腻^固長(zhǎng)度，通常情況下，可將臺(tái)階控制在80 cm左右;土工格柵通常采用具有高強(qiáng)和坑拉功能的纖維材料，它可以對(duì)路基沉降和新老路基的結(jié)合進(jìn)行有效控制。鋪設(shè)土工柵時(shí)需要先將下層表面的雜物去除，以保證土工格柵不受損壞。土工格柵的鋪設(shè)一定要平整，并且需要進(jìn)行固定，已鋪設(shè)完成的部分應(yīng)該禁止車(chē)輛在上面行走，以保證土工格柵不被破壞。

3.4 軟土地基的處理

在加寬施工時(shí)如果為軟土地基應(yīng)該盡量不要擾動(dòng)原路基，使其附加的沉降量得到控制?？刹捎酶綦x墻+豎向排水系統(tǒng)或者復(fù)合地基的處理方式。由于軟土地基對(duì)新舊路基的連接質(zhì)量影響較大，所以施工時(shí)必須謹(jǐn)慎處理。如果加寬路堤較高，可采用復(fù)合地基的處理方法，將地基的強(qiáng)度和路基的穩(wěn)定性進(jìn)行提高。如果原來(lái)的路基為填砂路基。在施工時(shí)的施工工序就要嚴(yán)格進(jìn)行控制，對(duì)于臺(tái)階的處理可逐個(gè)平臺(tái)進(jìn)行復(fù)合地基樁的施工，盡量減少對(duì)原路的擾動(dòng)現(xiàn)象。

：

［1］黃志華.舊路加寬的路基綜合處治的設(shè)計(jì)體會(huì)［J］.中國(guó)水運(yùn)，2010，10(7)：213-214.