試談公路改擴建工程舊路加寬控制裂縫的處理措施

李光偉

摘 要：隨著城鎮基礎設施的建設加快，公路改擴建項目越來越多。本文以公路改擴建為例，闡述了公路幫寬的原理及相關指標要求，并結合實際工程實例，闡述了改擴建公路加寬控制措施。

關鍵詞：改擴建公路；舊路幫寬；裂縫；處理措施

隨著我國公路建設力度的加大，公路改擴建工程也越來越多。如何控制改擴建工程的質量，成為首先需要解決問題。本文以某公路改擴建工程為例，闡述了改擴建公路工程舊路加寬控制裂縫的處理措施。

1原有公路現狀

原有公路為三級公路，路基寬8.5m，路面寬7.0m，瀝青表處路面。原有公路存在的主要問題是舊路存在翻漿、裂縫、坑槽、沉陷、車轍等病害，舊路強度衰減嚴重，已無法滿足交通需求。原有舊路橋涵全部拆除重建。

此項目改擴建至擬定設計速度為80km/h的一級公路，采用整體式斷面。

2措施論證

原有舊路面經破損調查、路面檢測等技術評定，舊路面狀況指數等級大部分處于中、次狀態。考慮到原有公路平、縱面線形指標與新建公路平、縱指標相差很大及路基強度的不均勻性，將原有舊路作為土基加以利用。

設計時充分考慮了現狀道路情況，擬定全部挖除與幫寬設計進行方案比選。幫寬技術在我國應用較早，但由于北方路基凍脹問題加之接縫部位易有幾公分寬度的壓實盲點，部分道路幫寬后，在竣工后幾年內出現了不同程度反射至路面開裂。設計時如采取全部挖除方案，項目投資需求太大，并且考慮到節約路基填料，所以確定了路基幫寬方案。

3路基幫寬設計原則的確定

3.1《公路路基設計規范》對路基加寬的要求拓寬路基壓實度應符合（第3.2.1條、第3.3.2條）規定，必要時，可采取沖擊碾壓或強夯等進行增強補壓，以消減新老路基拼接拓寬的差異變形。新老路基的拼接處理設計，除符號（第6.3.4條）規定外，當路堤高度超過3m時，可在新老路基間橫向鋪設土工格柵，以提高路基的整體性。

軟土地基上原有路基拓寬設計應符合（第7.5節）有關規定，并滿足下列要求。

路基拼接時，應控制新老路基之間的差異沉降，原有路基與拓寬路基的路拱橫坡度的工后增大值不應大于0.5%。

3.2國內新老路基結合部地基處理技術及計算原理

（1）技術標準

如果新老路基結合部地質條件不良，或者拓寬路基是高填路堤、位于陡坡地段時，天然地基的強度、變形和穩定性不能滿足要求，就需要對新老路基結合部地基進行處理。參考《公路軟土地基路堤設計與施工技術規范》（JTJ017-96）中對路面工后沉降要求（表4-2），如不滿足（表4-2）要求時，應針對差異沉降進行地基處理。

容許工后沉降

橋臺與路 涵洞或箱 一般

堤相鄰處 涵通道處 合格

高速公路

小于等于0.10m 小于等于0.20m 小于等于0.30m

一級公路

二級公路

小于等于0.20m 小于等于0.30m 小于等于0.50，m

（采用高級路面）

公路拓寬工程中的新老路基結合部容許差異沉降

公路等級 容許差異沉降（mm）

高速公路、一級公路 小于等于20

二級公路 小于等于 40

（2）計算模式運用大型有限元程序ABAQUS計算路基的不協調變形時，采用的是線性Drucker-Prager模型。輸入土體技術指標進行有限元計算。

模型的計算流程如下：

將新老路基單元均制定為空單元，對地基部分施加重力，實現地基在自身重力作用下的地壓平衡：

將原路堤轉化為實體單元，施加重力、得到在老路基自重荷載作用下的應力場；

路基幫寬、高度均小于5m，計算結果均滿足沉降要求。為保證質量設計全線按3m高度控制，即幫寬高度大于3m時采取緩解沉降差措施。

（3）其他計算方法

關于路基沉降還可采用理正巖土中的軟土地基設計，通過確定路基土層、加載，并確定沉降基準期，模擬沉降過程、計算總沉降量。

3幫寬設計原則

設計時按一般情況定性分析，黑龍江省內經驗設計一般執行國家標準，即：當路堤高度超過3m時，在新老路基間橫向挖臺階鋪設土工格柵，以提高路基的整體性，達到控制裂縫的目的。如小于3m的路基也采用相同措施處理，控制裂縫更好，但從經濟性上考慮，不建議采用。

4幫寬措施

（1）推除沿線橋涵兩側可能產生較大沉降差的舊有路基（主要位于橋頭路段），整體修建新路基，注意臺后回填砂礫，并保證壓實度符合標準。

（2）對沿線舊路路基高度大于3m的路段增設雙層土工格柵。

（3）為保證路基壓實度，要求施工單位假期臺階處壓實。挖臺階的接縫按0.5坡度放坡，逐層向內碾壓。壓路機輪跡與接縫處采用人工補壓，減少盲點，以消減新老路基拼接拓寬的差異變形。

（4）要求不良地址地段的地基處理徹底，寬度要求深入舊有路基側1m，避免因特殊路基處理不到位造成不必要的路基沉降。

（5）要求土方封頂施工后，保留大于6個月的堆載預壓沉降期，通過一個冬天的路基凍融，來降低差異沉降。

5施工質量控制及成果

施工過程嚴格控制，并技術處理現場發現的問題，從現場問題的發現，到研究確定處理方案、到決策執行保證迅速有效，實現嚴格把關，保證了工程質量。從施工一年后使用效果看，未見有任何路基開裂。可以說基本達到了預期效果。