淺析舊路加寬設(shè)計及施工要點

張金海

(新疆交通規(guī)劃勘察設(shè)計研究院)

摘 要：舊路加寬在改善交通狀況和提高公路等級方面，有著重要的經(jīng)濟作用和使用價值，對舊路加寬工程的設(shè)計和施工中應(yīng)該注意的重點問題進行探討。

關(guān)鍵詞：舊路;加寬工程;設(shè)計;施工

中圖分類號：U416.1 文獻標(biāo)識碼：C 文章編號：1008-3383(2012)10-0029-01

收稿日期：2012-03-26

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

1 舊路加寬中常見的病害分析

在道路的加寬工程中，由于新老路之間存在沉降不均勻問題，往往容易出現(xiàn)道路在通車以后，路基產(chǎn)生縱向和橫向裂縫等病害。尤其是對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，所以就會產(chǎn)生新老路基沉降量不一致的問題。這種沉降差的逐漸擴大，道路裂縫也會隨之產(chǎn)生。同時，由于舊路邊坡在進行拓寬改造時，新填的土方和運行期間的車輛荷載，很容易造成老路基的附加沉降，進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，這樣沉降差就會隨之產(chǎn)生;新路基的壓縮變形和塑性累積變形往往會比老路基大，所以就會形成新老路基間的沉降差;施工過程中，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)量問題;另外一個原因，是由于排水設(shè)計不完善，容易造成路基積水，使路基填料的性能發(fā)生改變，進而導(dǎo)致新鋪路基的強度降低，穩(wěn)定性下降。

2 舊路加寬的設(shè)計考慮要點

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程中，地基的沉降量和路基的穩(wěn)定性分析，對于舊路加寬工程設(shè)計來說非常重要。設(shè)計時可以采取措施在施工過程中對新路基加速地基沉降的方法，也可以采取有效的措施，來對路基由于剪切變形而產(chǎn)生的側(cè)向位移來進行控制，進而使路基的工后沉降得到控制。對于路基的穩(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，會出現(xiàn)路基的橫向不均勻沉降，進而會造成路面的橫向裂縫病害。所以對于加寬路基沉降量和固結(jié)量必須進行科學(xué)分析和精準(zhǔn)了解。設(shè)計時要對加寬路基的剩余沉降量進行計算，以保證其能夠滿足工后的沉降需求。在對沉降進行分析時，可先假定舊路地在的固結(jié)已經(jīng)完成，然后對加寬部分的地基沉降量采用分層總和的方法進行計算，并得出設(shè)計方案。

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試驗室的試驗來加以確定，試驗時，可以采取有限元的力學(xué)模型分析方法，來對基土的應(yīng)力特性進行分析計算。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間分析。在對路基壓縮進行有限元分析時，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進行分析。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)變問題進行求解。對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)可采取彈性梁單元進行模擬分析，并假定土工織物與土體的界面之間不存在相對位移問題，進而采用有限元分析方法進行模型確立。

3 舊路加寬的施工處理要點

3.1 基底的清表和夯實處理

在進行基土的清表處理時，應(yīng)該將基層表面的樹根全部挖除，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)該進行填充和壓實。如果地表的含水量較大，需要進行充分的晾曬，使地基的含水量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。對于基底土的壓實應(yīng)該根據(jù)設(shè)計要求進行。碾壓的遍數(shù)和碾壓機械應(yīng)該根據(jù)設(shè)計要求選擇。另外，還要控制好基底的平整度，在對基底進行碾壓之后，可使用平地機進行整平處理，并測量基底的沉降量，以保證地基的強度達(dá)到設(shè)計要求。

3.2 填筑材料及厚度的控制

基底處理完成后，便可進行路基填筑施工，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)實際工程情況來進行確定，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行必要的試驗檢測;對于填筑的厚度，要在不影響壓實度的情況下，選擇合理厚度進行分層壓實。如果厚度過大可能壓實度就達(dá)不到要求，而厚度過薄則影響施工速度，所以厚度的選擇非常重要。填筑時，需要先測量松鋪的厚度，然后再根據(jù)試驗段的碾壓試驗確定出碾壓的遍數(shù)和碾壓速度，碾壓完成后對碾壓后的厚度進行測量，以保證壓實度符合施工要求。路基填筑的寬度控制也很重要，施工時要保證每層壓實后的路基寬度可適當(dāng)大于設(shè)計寬度，但不可太寬。

3.3 臺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)，可采用臺階的處理方法，臺階的開挖尺寸要控制嚴(yán)格，以保證新老路堤間的接觸面，增強其結(jié)合處的抗剪能力，所以臺階可選擇小且多的形式;同時，臺階部位還需要鋪設(shè)土工格柵，所以必須為鋪設(shè)土工格柵提供足夠?qū)挼腻^固長度，通常情況下，可將臺階控制在80 cm左右;土工格柵通常采用具有高強和坑拉功能的纖維材料，它可以對路基沉降和新老路基的結(jié)合進行有效控制。鋪設(shè)土工柵時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，并且需要進行固定，已鋪設(shè)完成的部分應(yīng)該禁止車輛在上面行走，以保證土工格柵不被破壞。

3.4 軟土地基的處理

在加寬施工時如果為軟土地基應(yīng)該盡量不要擾動原路基，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。由于軟土地基對新舊路基的連接質(zhì)量影響較大，所以施工時必須謹(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，將地基的強度和路基的穩(wěn)定性進行提高。如果原來的路基為填砂路基。在施工時的施工工序就要嚴(yán)格進行控制，對于臺階的處理可逐個平臺進行復(fù)合地基樁的施工，盡量減少對原路的擾動現(xiàn)象。

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