防止改扩建公路路面纵向开裂的技术措施

防止改扩建公路路面纵向开裂的技术措施

作者：钱定柱

来源：《建材发展导向》2013年第04期

摘要：简述改扩建公路路面纵向开裂的原因及其对路基稳定的影响，并从理论与施工上论述解决改扩建高等级路面纵向开裂的措施。

关键词：改扩建公路；路面；纵向开裂；防止措施

1 概述

现在已投入使用的从低等级公路改扩建到高等级公路（包括高速公路）中，普遍存在一个问题：路面在新老路基结合部处出现不同程度的纵向开裂，并伴有沉降情况，开裂长度根据填方段落长度长短不同，而产生不同的开裂，有的从5m～30m，最长的可达500m，沉降值一般为10～30 mm，有的甚至超过50 mm，使车辆通过时产生倾斜，使司机和乘客感到颠簸不适，甚至造成车辆方向偏移，严重的可导致交通事故。笔者所施工过的弥师二级公路和江石一级公路在高填方地段和线路交叉填方地段路面不同程度出现纵向开裂情况。因此，如何解决改扩建高等级公路路面纵向开裂问题，本文提出了一点肤浅的认识与见解，从理论与施工上进行了摸索和探讨。

2 路面纵向裂缝产生的原因及其对稳定的影响

2.1 路面纵向裂缝产生的原因

2.1.1 新老路基沉降不均匀产生的开裂

以前规划和投资等原因修建了大量的二级公路或更低级的公路，由于经济的发展，物流业的迅速的发展壮大和人民的生活条件不断改善，拥有大量的私家轿车，使现有的道路远远满足不了现代的需要，必须进行对现有的低等级公路改造，提升其通行能力。现在我国的公路存在大量的由原来的二级公路基础上改扩建为一级公路或高速公路，一般沿老路一侧加宽或两侧拼宽而成，形成新路面在老路的原有边坡位置铺筑而成。老路建成已有多年，路基沉降基本稳定。而新建路基部分还存在大量的沉降，随时间的推后才能逐渐稳定，现在我国路基压实度最大要求为96%，路面为98%，从理论上说压实度没有达到100%，所以存在沉降的可能。两者在不同的密实的情况下，老路是稳定的，而新路在沉降，就形成路面在新建路基位置被架空，经过车辆荷载的作用下，路面就出现开裂情况，随时间的推移，裂缝越来越长和越来越宽，可能造成路基滑移等情况。

2.1.2 新路基地基土质不良造成的沉降开裂

路基高填方地段大部分位于平坝或沟壑地段，地下水位较高，且多属软土。由于软土一般都具有天然含水量高、孔隙比大、压缩性强和抗剪强度低等特点，假如软弱地基没有经过处理，或者处理不到位，原地基不能承载路基的压力，就形成路基沉降，又回到第一条说的老路是稳定的，而新路在沉降，就形成路面在新建路基位置被架空，经过车辆荷载的作用下，路面就出现开裂情况。

2.1.3 新建路基填料压缩引起路基的沉降开裂

路基填料因在碾压时含水份，存在孔隙，施工中采取任何措施也难将填料颗粒间的孔隙完全消除，在公路自重及车辆的垂直荷载与振动荷载作用下，孔隙率逐渐降低，填料逐渐压缩，密实度逐渐增大，便在一定期限内产生路基沉降。路基填料本身在碾压时就要求最佳含水量，但实际在施工中大部分都做不到最佳含水量要求，并且压实度也不可能达到百分之百，有少许沉降是允许的。因此，压缩沉降主要取决于填料性质、施工条件排水工程的设置等情况。但在改扩建的高等级公路中就出现新老路基沉降不均匀而产生的纵向开裂。

2.1.4 施工单位施工质量问题产生的沉降开裂

虽然我国高等级公路全部实行招投标制，并且中标的是大公司和大企业，但由于这些公司项目比较多，施工任务重，在投标时做出的承诺在实际中完全达不到，大部分企业借助社会上的力量来完成施工任务，有大量的分包存在，在路基施工过程中质量管理跟不上，有这样那样的原因不去管，或者检测和监督不到位，工程质量达不到要求，这样造成新建路基大量的沉降，使远本就在老路边坡上的新路面拉断，而形成路面纵向开裂。

2.1.5 施工工期紧造成的沉降开裂

业主在项目立项时就已确定工期目标，但在公路改扩建工程中由于存在保通压力大，社会舆论多的缘故，往往要求施工单位尽快缩短工期，路基本身需要经过一段时间的自由沉降，才能铺筑路面，但在实际是路基一完工就进行路面铺筑，没有经过雨季的考验或自由沉降就铺筑路面，等通车后，由于工后沉降和新老路基沉降不均匀的缘故，造成路面纵向开了。

2.2 路面开裂对路基的稳定性和行车速度的影响

由于路面开裂沉陷随着时间裂缝变长和变宽，外侧路基下沉。到下雨的时候雨水随着裂缝渗透到路基里面，随着路基含水量的加大，路基的承载力降低，随汽车荷载的作用下，路面破损面积越来越大，直至进行维修处理，另外在雨水的作用下，路基土的侧压力增大，对挡土墙抵抗力加大，最不利的时候可以推倒挡土墙，形成填方路基滑坡。外侧路基下沉而形成了台阶，相当于路基横坡改变，车辆在正常路面行驶的时候是平稳匀速的，当到路面开裂位置时出现颠簸，车辆方向有所改变，使车辆的行驶速度受到不同程度的影响，驾驶员进行踩刹车，加快路面损坏程度，在雨天时车辆容易造成侧滑和翻车事故。 3 防止改扩建公路路面开裂的措施

3.1 新路基地基处理

处理新建路基软弱地基，是控制路基沉降的关键。目前对路基软弱地基处理，我们现在处理大体为深层处治和浅层处治，和浅层处治法等措施。如果地基的软弱层比较深和厚，则采用深层处治，如国内大部采用加固土桩法、料粒桩法、竖向排水体预压法、堆载预压法等进行处治，如果地基的软弱层比较浅和薄，则采用浅层处治，如换填、各种垫层等。不管采用何种处治目标都是防止路基下沉，保证路基的稳定。

3.2 选择较好的填料

路基在填筑前应选择好取土场，进行各种土工试验，以满足路基填料要求，如果有条件最好选择透水性好的填料，如选用摩擦角大、强度高、压实快、透水性好的填料，如岩渣、砾石、天然砂砾等。同时，选用内摩擦角较大的填料也有利于从老路中渗入的雨水沿盲沟或泄水管顺利排到路基外，从而减缓雨水的危害，而且也有利于改善压实性能，使路基容易达到设计要求的密实度。由于改扩建工程工期要求比较紧，如采用普通填料压实度不易达到要求，需要的碾压时间比较长，并且在雨季无法施工，含水量不容易控制。

3.3 处理好新老路基结合部

在改扩建的公路中处理好新老路基结合部是保证路基稳定的关键工作，由于老路一般建成有7年以上的时间，路基已经稳定，但在当初可能所用的填料不一定是合格材料或是说不是最好的填料，从本人见证的好几条改扩建公路原老路局部地段路基填料为就地利用的高液限粘土，该段路面情况就不好，已经过多次修补。在进行路基填筑前，必须处理新老路基结合部，首先应对老路边坡处治，一般把老路边坡挖成台阶式，台阶宽度在高度一米时，最小宽度为一米，并对台阶处理，一般增设纵横向土工布碎石盲沟和片碎石垫层，以便老路路基渗出的水顺利地排出路基外。另外在条件允许的条件，新老路基结合部铺设多层土工织物加强路基抗滑能力，发挥土工织物与土之间的固锁作用和摩擦作用。

3.4 各参与方加强施工质量意识

作为项目他应该是统一的、是个整体，各参与方应服从项目的整体利益，所以不管是谁施工各参与方应加强质量管理意识，不能逞一时之利或一时之快，应从项目部到施工班组按要求认认真真进行路基施工，对每道工序进行检查，检查合格后才能下道工序施工，如果不合格应坚持返工处理，不能留有后患。业主和监理应该加强质量监督工作，特别是监理工程师应加强巡查和旁站检查，做好见证取样和平行试验，切忌把所有的检查交由施工单位自己检查。业主方要协调好监理和施工双方的工作，并明确监理是业主委托对工程质量进度和投资控制得一方，他代表的是业主，是业主的利益。

3.5 项目应有合理工期

现在我国进行改扩建的高等级公路由于交通流量比较大，并且所改造的公路是本地区交通枢纽，是几座城市的交通命脉。所以在公路改扩建工程中由于存在保通压力大，社会舆论多的