高速公路路基拓宽处理方法及常见病害分析

高速公路路基拓宽处理方法及常见病害分析
摘要：近年来，随着我国公路路网改造的高速发展，公路改扩建工程越来越多。

改建工程中大部分路段是利用旧路，即对旧路基进行拓宽处理，本文对高速公路路基拓宽处理方法进行了介绍，总结了拓宽路基中常见病害及其处理方法。

关键词：路基拓宽处理方法结合部病害
Abstract: in recent years, along with the highway network reconstruction of rapid development, more and more highway reconstruction projects. Most of the reconstruction project section is use of the old way, that is to broaden the old subgrade treatment, the paper on the highway subgrade broaden the processing method are introduced, summarizes the broaden common disease in roadbed and its processing method.
Key Words: subgrade treatment method to broaden taking diseases
1 关于新旧路基的拓宽工程分析
通过现场施工的经验，在路基拓宽的工程当中在新旧路基的均匀性、稳定性以及强度和密实的程度各不相同，所以新旧路基就会产生一定的沉降，这样会对路面沿接缝引发纵向开裂的现象，根据路基拓宽工程归纳总结在新旧路基的几种常见病因主要包括[1]：
a 在新旧路基的拓宽工程以后在其结合的位置处，路面结构层强度、厚度和路面的材质是不相同的，特别是在结合位置的一侧是新建路基，而另一侧是原有的路基，由于在质量上存在一定的差异，所以在产生临界面以后，同时道路会出现开裂的问题。

b 在把旧路基拓宽处理以后，会在新旧路基的结合位置沉降量不相同，也就会产生沉降的差值。

特别是在新拓宽的路基工后，产生的沉降会比较大，然而旧路基已完成了工后的沉降量，所以这就不可避免的会在结合位置产生一定沉降的差值，也就是道路产生了裂缝的原因之一。

c 在新旧路基的结合位置处其施工难度比较大，工艺也比较复杂。

并且在施工当中，因人为控制的因素，例如填料过厚、填筑过快、压实不到位、强度不足以及密实不达标等因素，也会造成裂缝的出现。

d 在新旧路基的结合处置因基底的软基处理不当，因透水性不强和腐植土杂物清理的不够彻底，因此结合面会很脆弱。

2 路基拓宽处理技术
2. 1基底处理
1) 注意清除地表植物、有机土、种植土及不符合强度要求的原土后按规定进行压实，并进行密实度检验，使之符合施工验收规范及验评标准[3]。

2) 对于软土地基，须根据道路的性质、软土的厚度及其特性、路堤高度和原路况等情况确定处理方法，不能一概而论。

要从解决好地基的强度入手，彻底解决软基问题，做到不留隐患。

低路堤新拓宽路基部分软土地基一般只做透水层处理，可尽量利用原状土结构强度，不扰动下卧软土层，进一步维持硬壳层的整体作用，如对于路基填土(旧路和新填路)高度小于1.5m的路段，旱田段填前碾压先填40cm石渣，水田段填前碾压先填70cm石渣，而对於水塘、鱼塘段应先进行抛石挤淤等处理，用石渣或砂砾填至水平面上50cm后，进行碾压，抛石范围应超过坡脚外2m。

高路堤新拓宽部分软土地基必须进行软土地基特殊处理和增加路基反压护道等方法进行综合处理，同时还要控制路基填土质量，加强沉降观测和分析。

因此为了确保路基稳定，减少路基工后沉降，对高路堤拓宽可采取粉体搅拌桩、抛石挤淤、砂桩、碎石桩、塑料排水板等软基处理措施，并配合透水性材料。

2. 2路基填料的选择
为了减少新旧路基的沉降差，路基加宽的填土部分应当与老路基完全形成一个整体结构，保持良好的稳定性，最好的办法是使用与老路相同的土壤，当无法做到这点时，新填路基要求使用碎石土、砂砾土、山皮土等强度较高的填料，填料之前必须进行室内试验，合格后才允许使用。

而且要求碎、砾石土及山皮土中的碎、砾石含量应在30% ~ 50%，碎、砾石的粒径0.5~10cm，最大尺寸不大于15 cm，含水量为10% ~ 15%。

要求碎、砾石土及山皮土的回弹模量为30~ 40MPa，密度不小于1.85 g/cm3，CBR不小于8[3]。

路堤填筑前填料应每5000m3或土质变化时取样，按JT J05193《公路土工试验规程》规定的方法进行颗粒分析，含水量与密实度、液限和塑限，有机质含量、承载比( CBR )试验和击实试验。

3 新旧路基结合部的施工方法
3.1台阶的设置与处理
为了有效解决新旧路基的不均匀沉降，在新旧路基拓宽处理时，首先清除旧路路肩、边坡草皮、树根、腐植土等杂物及松散的路基填料，然后在旧路边坡上采取挖台阶的措施进行处理。

台阶要求向旧路方向倾斜，尺寸为:高≤25 cm，宽≥50cm，同时，确保新旧路基衔接良好。

台阶部分的填筑与新路基填筑同时进行，并严格按照施工技术规范分层填筑，每层填筑厚度严格控制在台阶高度以内。

采用上述措施后，新填筑路基的工后沉降量在新旧路基结合部不再是突变值。

3.2填料的选择
路基填料的好坏直接影响路基的稳定性和工后沉降差，施工中选择透水性比旧路基好的材料，主要采用透水性较好的石渣进行填筑，部分路段则选用透水性良好、塑性低的砂砾进行填筑。

旧路为填石路段时，选用石渣进行填筑。

3.3路基压实度的控制
工程实施过程中，采用提高路基压实度标准的方法来保证整个路基的填筑质量。

本工程项目路基设计压实度为：路床顶面以下0~0.8 m≥95%；0.8 m~1.5 m≥94%；1.5 m 以下≥92%。

施工过程中新旧路基结合部的压实度严格按照大于设计值2%来控制。

路基填筑过程中加大压实检测频率，新旧路基结合部4m以内为压实度重点检测区域，每20m抽检一处，保证了结合部位压实效果良好，新老路基结合紧密。

压实机具采用重型压路机，对于压路机碾压困难的位置采用小型压实机具来压实[2]。

4 公路加宽工程的主要病害及其处治措施
4.1主要病害
公路拓宽时新路堤的建设会导致老路堤产生新的沉降变形，并且在新、老路堤之间产生差异沉降，导致路堤拉裂、路面破坏等病害。

1）路基的损坏主要表现为新老路基的差异沉降、沿新老路基结合面的滑移和新填路基的整体失稳。

2）路基的差异变形会通过路面结构反映到路表上，导致路面结构的损坏。

沥青路面会在结合部产生纵向裂缝、面层破碎、结合材料松散、道路横坡改变等。

水泥混凝土路面会在结合面附近出现扩展的纵缝或横缝、错台，进一步发展会引起板底唧泥、脱空，裂缝处板块断裂以及裂缝进一步扩展等现象。

3）随着路面病害的产生和道路纵横坡比的变化，道路结构性能和服务性能也随之下降，当路况指数、结构承载力、平整度等下降到一定程度时，还影响行车安全。

按照路基拓宽的损坏机理将拓宽路基的损坏归结为二类：拓宽路基稳定性不足导致的损坏以及新老路基不协调变形引起的损坏。

前者是拓宽路基自身稳定性不能充分满足稳定性要求导致的，后者则是新老地基和路基的不均匀变形引发的。

数值分析表明，路面结构性破坏的模式有四种：结合部的剪切开裂（沿结合面滑移）、结合部的弯拉开裂（基层顶部或底部）、老路基顶面开裂以及新路或老路的基层底面开裂。

要从根本上解决或减少拓宽路基的病害，必须了解产生拓宽路基病害的原因和损坏机理。