论新老路基结合部施工控制技术.doc

1、1论新老路基结合部施工控制技术摘要：旧路拓宽改建后，在新老路基的接茬位置容易产生纵向裂缝，这主要是由于新老路基的不均匀沉降引起的路面结构层内附加应力超过了材料的抗拉强度或界面强度。所以，应该根据具体工程问题具体分析，经济而有效地选取新老路基路面的控制技术措施。 关键词：路基结合；施工；控制技术 中图分类号：U213.1 文献标识号：A 文章编号：2306-1499（2013）05-（页码）-页数 一、 老路基加宽处治措施探讨 1 低路堤处治技术分析。对于低路堤（例如常熟市三环路快速化改造工程） ，地基土并不是十分软弱时，新拓宽段地基部分可以按一般路基要求执行 （在有必要时也可进行换填、加固）

2、，主要是因为路基填土高度较小，作用于地基上的应力不大，当地表有硬壳层时，路基下土层实际附加应力更小。因此设计及施工中应尽量利用原状土结构强度，不扰动下卧层。在路基填筑时采用铺设土工布或土工格栅处理，以加强路基的整体强度及板体作用，防止路基因不均匀沉降而产生反射裂缝。 2 高路堤处治技术分析。例如沪宁高速工程镇江段 E 标段，拓宽高路堤拓宽部分地基必须进行特殊处理，这是由于高路堤引起的沉降较大，如不进行处治，必然会引起较大的不均匀沉降，从而导致纵向裂缝的产生。如果高路堤拓宽部分为软土地基，就更应采取措施加强处治。因此2设计及施工中为了确保路基稳定、减少路基工后沉降，对高路堤拓宽可采取湿喷桩、素砼

3、桩、预制管桩、塑料排水体、碎石桩等处理措施，并配合填筑轻型材料。在高路堤的处治过程中，不易单独采用换填砂石或加固土处治，因为这些方法只适合于浅层处治以及路基填土较低的情况，单独采用土工格栅进行处治也是徒劳无功的，它只能缓和沉降差，加强新老路基结合部位强度，对于减少大规模沉降是不起作用的，但土工格栅可以结合湿喷桩、砂井排水等措施，铺设于新老路基结合部位开挖台阶处，从而形成综合处治措施。高路堤路基一侧拓宽时，还应防止新路基失稳，由于路基不均匀沉降差值大，易在结合部位产生滑动剪切面，若施工再过快，极易使路基滑动。因此，高路堤拓宽时，一定要加强路基稳定性验算，采取有效措施，防止路基失稳。 3 结合交界

4、面顶面的处理 （1）新老路基交接处，可采用同时强夯或大吨位振动压路机碾压新旧两半路基的施工方法，这样不仅使填筑的路堤达到密实，而且旧路基的土质结构受到强烈振动后密实度能与加宽的填方地段在一定深度内保持接近，不产生差异沉降的效果。强夯使土体侧面挤压产生应力，可以改变土体的物理力学性质，增加结合部位的稳定性，使衔接处表面裂缝出现的可能性降低。 （2） “贴膏药”法和“缝针”法处理路基顶面结合处所谓“贴膏药”法，就是沿着道路纵向，在新老路基顶面结合缝处，贴上一层土工膜（加筋土工膜、复合土工膜） ，起到连接新老路基的作用；所谓“缝针”法，就是在结合缝两边分别打设两排锚杆或聚合物杆件，一般与路面呈 34

5、5 度角，它的作用就相当于是穿针引线。 二、路面内部处治技术控制 在新老路基不均匀沉降变形的影响下，基层出现拉应力，导致在基层底面或顶面开裂，出现裂缝。除了地基和路基采取系列措施外，还可以在基层底面铺设加筋材料，增强基层抵抗不协调变形的能力，并起到分散应力、延缓开裂变形的作用，提高路面结构对不协调变形的适应能力。 目前常用的沥青混凝土面层加筋材料通常采用玻璃纤维格栅或土工网、土工膜。新型的玻璃纤维格栅是由高模量的玻璃纤维胶线组成，上面涂有改性聚合物，背面有粘胶，它具有如下特性： 1 高抗拉强度。高模量的玻璃纤维 具有巨大的强度质量比，在 20 摄氏度时其弹性模量与沥青混凝土弹性模量比高达 20

6、：1，玻璃纤维格栅为改变裂缝方向提供了足够的刚度。 2 低延伸性。玻璃纤维格栅的应力一应变曲线近似于一条垂直直线，这就表明材料具有很高的抗变形能力，断裂时其延伸率 4%。许多加筋材料初期加载时很稳定，但在长时间荷载作用下会发生蠕变，而玻璃纤维不发生，可以保证其长期性能。 3 与沥青混合料的相容性。特殊设计的聚合物涂层和沥青具有很高的相容性，每根纤维都完全涂裹，以保证在沥青混合料中不发生滑动。 4 高温稳定性、化学稳定性、物理耐久性。 5 嵌锁和限制作用。沥青集料穿过玻璃纤维格栅结构，形成了一个4复杂的力学嵌锁体系，这种限制区域阻碍了集料的运动，这样沥青混合料就可以得到更好的压实，具有更大的承载

7、能力，并能提高传荷能力，减小变形。 若老路路面继续利用，其结构层不作改变，新老路面直接拼接，则新路基顶面不协调变形表现为下凹形态，基层底面受拉；若老路路面不继续利用，即在老路面上罩面，则整个路基顶面不协调变形表现为下凹形态，基层底面受拉。故在老路拓宽面层加筋问题中，加筋需要解决的问题是减小基层底面的弯拉应力，为此，玻璃纤维格栅或土工网的铺设应靠近基层底面，施工时一定要保证它们和上下结构的完全粘结，以充分发挥其加筋能力。根据美国德州交通厅的一些研究结果表明，如果玻璃纤维格栅没有与上下层结构较好地吻合，则容易导致新铺面层损坏。 玻璃纤维格栅因刚度相对较大，对降低加铺层内因温度下降引起的应力和应变作

8、用不如软夹层 （如橡胶沥青应力吸收层） ，但对降低荷载应力和应变的作用远大于软夹层。设计时，可采取设置复 合夹层，下层为应力吸收层，上层为玻璃纤维格栅。 三、综合处治技术控制 1 新老路基结合部位设置分隔带 因新老路基结合部位易发生纵向开裂、错台，雨水由裂缝或错台处进入，会加剧病害的扩展。为防治此病害发生，就要在结合部位进行大量的处治措施设计，从而增加了工程投资并带来相当的施工难度。在拓宽设计中，若线形允许，可在结合部位设置分隔带。可延缓或阻止纵向裂缝和错台对新路基的影响。这样可保证在拓宽道路正常使用的情况下，5节约施工成本并降低施工难度。不过，应做好分隔带的防、排水工作，以防水由分隔带中的裂

9、缝进入降低路基的回弹模量和结合面的抗剪强度。2 设置过渡性路面 拓宽工程若资金不足，可采取过渡性路面（二次铺筑法）的办法。即在拓宽路基上铺筑过渡性路面 （如简易柔性路面或可拆除的干砌砌块结构） ，允许拓宽路基发生不协调变形并在结合部位附近产生路面损坏，等道路运营一段时间，新路基得到充分变形、稳定，资金也比较充足，再将之前临时性铺面挖除，铺筑新路面结构。过渡性路面可解决工程前期资金不足的问题，施工程序简单，又能保证日后车流的正常通行。但是，因过渡性路面可能达不到原来的设计要求，同样会面临开裂渗水问题，可能增大后期的维修费用，另外，目前在确定其使用年限方面还没有明确的方法。因此，该办法在高等级公路拓宽中使用有局限性。 3 完善排水系统 应妥善布置路基路面的防、排水系统，最大限度地将水拦截在路基之外。路基内部的水通过纵、横向盲沟系统汇集到两侧的集水沟中，然后通过沿道路纵向每隔一段距离（500m）设置一个横向出水管道排出。通常，在雨水较多的地区，要求在新老路基结合部位顶面设置一道隔水土工布，以防路基路面开裂后雨水渗入路基，加剧破坏。 四、结语 随着国内城市化进程的加快，新老路结合问题将日趋增多，针对新老路基不协调变形的来源和组成，明确不协调变形的控制途径，创造性6地提出新老路结合部处治的基本技术思想是解决新老路结合问题的唯一途径。