張軍平，楊凌云，李巍尉

（1.西安中交公路巖土工程有限責(zé)任公司，陜西 西安 710075；2.中國水電顧問集團(tuán)西北勘測設(shè)計研究院，陜西 西安710043）

0 引言

隨著地方經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和交通量的急劇增多，一些20世紀(jì)80年代及以后修建的低等級公路已不能滿足當(dāng)前的交通要求，同時這些公路等級低、技術(shù)指標(biāo)低、急彎陡坡多，存在嚴(yán)重的安全隱患。因此結(jié)合當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)、文化、社會背景及環(huán)保等實際因素，對一些低等級的公路進(jìn)行加寬擴(kuò)建勢在必行。但加寬擴(kuò)建過程中存在的難點和問題很多，尤其是新老路基結(jié)合部搭接的處理。路面開裂是公路加寬擴(kuò)建中需要首先解決的關(guān)鍵問題。

1 新老路基結(jié)合部的路面開裂原因分析

路基加寬擴(kuò)建工程中由于新舊路基的穩(wěn)定性、均勻性、強度和密實程度不同，新舊路基會產(chǎn)生不同的沉降，因而會引起路面沿接縫出現(xiàn)縱向裂縫，究其原因主要有以下幾個方面：

（1）新老路基的強度不同；

（2）路基結(jié)合部位施工難度較大，其壓實度達(dá)不到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)；

（3）結(jié)合部基底軟基處理不徹底；

（4）邊坡開挖過大，已開挖的邊坡處沒有及時堆放反壓材料而使老邊坡開挖面長時間暴露，受雨水直接沖刷，造成新老路基虧方，新老路基疊合面減少；

（5）水從地表、邊坡表面滲入，造成路基軟化，內(nèi)摩擦角減小，土體抗剪強度迅速降低，產(chǎn)生滑塌，從而最終導(dǎo)致填挖結(jié)合部路基產(chǎn)生重大病害；

（6）輕重車道的不平衡行車荷載的波動將導(dǎo)致路基路面的不均勻沉降，最終使得新舊路基結(jié)合部路面出現(xiàn)開裂。

2 新老路基結(jié)合部的路面開裂處置措施

預(yù)防新老路基結(jié)合部路面開裂的最基本措施就是盡量使新老路基的地基及路基強度保持一致，因此應(yīng)從以下幾個方面進(jìn)行設(shè)計與施工。

（1）地基處理

清除新填路基基底的地表植物、有機(jī)土、種植土及不符合強度要求的原土，使壓實度達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范要求，必要時對某些路段應(yīng)進(jìn)行特殊地基處理或采用增加路基反壓護(hù)道等方法進(jìn)行綜合處理，使處理后地基強度與老路基的地基強度一致。

（2）路基填料的選擇

新擴(kuò)建路基的填料應(yīng)與老路基盡可能保持一致，當(dāng)無法滿足這一要求時，應(yīng)對新填料進(jìn)行室內(nèi)試驗，合格后方可使用。

（3）新舊路基銜接處理

為了保證新舊路基的結(jié)合穩(wěn)定，以及減少由于新舊路基沉降量不同產(chǎn)生的反射裂縫，在結(jié)合部位主要采取以下措施進(jìn)行處理。

①將老路的硬路肩全部挖除，使邊坡呈臺階狀，臺階底面向路中心橫坡為3%，臺階一直挖至與原地面齊平。臺階高30cm，寬40cm，臺階挖好后與新路基一同進(jìn)行分層回填。

②視路基高度采用多層土工布或土工格柵處理。對于低路堤，新老路基結(jié)合部位可采用多層土工布處理，將其水平鋪在新老路基結(jié)合部位上，每層相隔30cm左右；對于高路堤，在新老路基與路面結(jié)合部位應(yīng)采用高強度的多層土工格柵處理，以加強新老路基的結(jié)合強度，從而減小新老路基的沉降差。

③采用植筋的方法。在每級臺階中央處打入一排Φ20鋼筋，鋼筋長4m，間隔50cm，兩排布點呈梅花形，打入老路基2m，與新路基搭接2m，從而有效增強新老路基的聯(lián)結(jié)力，減少不均勻沉降。

（4）路基防側(cè)滑措施

路基填料在沉降過程中特別是高路堤段，如遇地質(zhì)狀況不佳，又受老路充分利用（防止塌方）的限制而不能徹底處理原地基，容易使拓寬路基底部的荷載大于地基容許承載力，造成地基土發(fā)生較大的沉降。路基土在沉降過程中產(chǎn)生向外側(cè)的水平側(cè)向位移使路堤發(fā)生破壞，將路面拉裂，從而產(chǎn)生縱向裂縫。這種情況下應(yīng)增設(shè)重力式路堤擋墻減小路基斷面(路基自重相應(yīng)減小)或增設(shè)一定寬度的反壓護(hù)坡道提高土基承載力，可有效抑制路堤的側(cè)滑，如圖1所示。

圖1 增設(shè)重力式擋土墻防止路基的側(cè)向滑移

（5）交通管制措施

路基施工完成后，要開放交通并進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕煌ü苤?，讓運輸車輛通行時碾壓新路基，使新路基部分有一個自然沉降的過程，并進(jìn)行沉降觀測。沉降觀測期應(yīng)不少于1個月，待沉降穩(wěn)定后再進(jìn)行基層鋪筑。

（6）均衡穩(wěn)定措施

路面施工時，如果將舊路面作為路基的一部分，尤其在舊路上直接鋪筑路面結(jié)構(gòu)層時，必須對舊路面進(jìn)行彎沉檢測，在滿足設(shè)計要求的情況下，還需要注意加寬部分路槽彎沉值應(yīng)基本接近舊路面彎沉值，其彎沉差應(yīng)控制在±50mm以內(nèi)，使新舊路基的回彈模量基本接近，這有利于新路面結(jié)構(gòu)層的穩(wěn)定。

（7）老路路基薄弱環(huán)節(jié)的處理

老路的路面基層及面層破壞以后，由于長期雨水浸泡，導(dǎo)致路床出現(xiàn)大面積翻漿，此時不僅要對路面基層及面層進(jìn)行全部清理，還要對路基進(jìn)行加固處理，以防新面層再次破壞。當(dāng)破損面積在3m2以下時，可用底基層攤鋪料直接換填3m，壓實后鋪筑底基層；當(dāng)破損面積超過3m2時，結(jié)合經(jīng)濟(jì)方面的考慮進(jìn)行換填處理。

（8）采用封層土控制差異沉降

在進(jìn)行老路改擴(kuò)建過程中，往往根據(jù)路基標(biāo)高，在新老路基頂面通鋪1～2層封層土，以減弱新老路基差異沉降造成的路面應(yīng)力集中。

3 處理效果檢測

（1）壓實度與彎沉值檢測

在公路路基施工過程中，壓實度與彎沉值常被用作控制路基施工壓實質(zhì)量的指標(biāo)。為了保證新老路基結(jié)合部工后不出現(xiàn)路面開裂，必須使新老路基處理后的彎沉值和壓實度滿足設(shè)計要求（彎沉合格值為80mm，壓實度合格值為96%）。表1列出了部分有代表性的彎沉值和壓實度。從表1可看出，處理后的彎沉值及壓實度完全滿足設(shè)計要求。

表1 處理后的彎沉值和壓實度

（2）兩個雨季后的工后沉降檢測

路基的工后沉降一直是公路建設(shè)過程中最受關(guān)注的問題。路基工后沉降的大小，不僅是正確認(rèn)識和評價其路基穩(wěn)定性的基礎(chǔ)，同時也是檢驗低等級公路改擴(kuò)建過程中新老路基結(jié)合部位設(shè)計及施工處置措施合適與否最有力的依據(jù)。

圖2 現(xiàn)場K42+500處工后沉降觀測結(jié)果

由于現(xiàn)場各個觀測斷面的沉降規(guī)律基本一致，故本文只給出了變形較大的斷面K42+500處的觀測結(jié)果。結(jié)果顯示，改擴(kuò)建初期沉降較快，一年后沉降基本穩(wěn)定，其最大不均勻沉降為0.14mm，說明結(jié)合部位的設(shè)計及施工處置措施較為合理。

4 結(jié)論

減小新老路基的不均勻沉降是解決新老路基結(jié)合部位路面開裂問題最根本的措施，為此通過對地基處理、路基填料的選擇及新舊路基銜接處理等8個環(huán)節(jié)采取嚴(yán)格的處置措施，使得某改擴(kuò)建工程在經(jīng)歷兩個雨季后最大不均勻沉降僅為0.14mm，未出現(xiàn)路面開裂病害。

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