1、高速公路拓宽路基病害机理及防治【摘要】 经济的快速发展和公路的建设之间的关系极为密切。良好的公路建设有助于促进经济的快速发展，同样，较差的公路建设水平也会严重的阻碍经济的发展。为了不断的提高经济水平，各地公路建设工程正如火如荼的开展起来，在公路建设当中极为重要的一部分就是公路的拓宽环节。由于公路的拓宽改建是一个技术含量很高、难度很大的工作，所以在工作中会存在很多的问题，主要表现为路基沉降带来的危害。本文主要分析了高速公路拓宽过程中路基存在的主要病害以及防治措施。 【关键词】高速公路；拓宽路基；病害机理；防治 中图分类号： U412 文献标识码： A 【引言】 高速公路在拓宽改建过程中最为常见的
2、病害就是新老路基差异沉降带来的纵向开裂，产生的纵向裂缝进而引起更多的路基路面病害，严重的影响到了正常的通车安全以及高速公路的经济和社会效益。在高速公路拓宽的时候应关注的核心是如何确保在公路的寿命周期内高速公路新老路基之间的差异沉降控制的合理的范围之内。 1、高速公路在加宽改建过程中存在的主要病害 高速公路在进行拓宽改建的时候往往会出现新老路基沉降问题，从而导致新路和老路之间路堤拉裂、路面产生纵向裂缝，路面出现破损等病害。主要体现在以下几个方面： 1.1、新老路基沉降 高速公路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。 1.2、路面结构损坏，产生纵向裂缝
3、 高速公路路基的差异变形还会反映到整个路面上来，导致路面结构出现破损。另外，沥青的路面会产生纵向的裂缝，结合处的材料松散，道路的横坡改变等等。水泥混凝土的路面甚至会在路面结合处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。 1.3、边坡坍塌，影响公路的正常运行 由于公路路基出现沉降现象，可能会导致公路周边的护坡出现坍塌现象，从而影响到了公路的正常通车，影响到了人们的行车安全。 2、路基拓宽的病害的主要形成原因 导致高速公路出现路基病害的原因是多样的，而且有时候公路路基病害的原因不是由单个因素导致的，可能是多种因素归结到一起共同作用导致的。主
4、要的病害因素归结起来有以下几个方面： 2.1、老路基与新路基的沉降程度有差异 对于旧路而言，其表面路基经过多年的荷载作用，沉降已经基本定型了。然而，在拓宽和改建的过程中了，新修筑的路基路面还需要一个沉降的过程。因此，就导致新老路基路面出现沉降问题。而且沉降的较大的差异会在应力集中部位造成不均匀沉降，从而导致新老路交界处开裂，或者使的路基基础移位，影响路基整体稳定性；例如（图 1）据专家介绍，宁波绕城高速西线最根本最致命的也正是这种大面积不均匀沉降导致的“桥头跳车” ，而建成不久就大面积翻修直接损失数亿元，返工费用比基本造价还高数十几倍。 图 1 2.2、路基承载力方面的差异 由于新修筑的路基路
5、面使用的原材料以及施工工艺和施工技术有可能和老路的处理方式不一样，因此，路基在应对荷载力的时候其反映的程度也是不一样的。整体来说，新老路基的承载力是不同的，那么在长期的反复荷载的作用力下，这种差异就会反映出新老路基之间的强度不够协调。如果是较轻的不协调可能会导致路面路基的破损，影响到面层的正常结构。如果是非常严重的不协调就会导致严重的累计变形问题，会造成新老路基的分离，产生滑移甚至塌陷等病害； 2.3、新老路基结合处强度不足 为了提高新老路基之间的协调性，在施工的时候，一般都会在新老路基的交界部位采用开挖台阶的方式或使用一些土工合成材料。不过，由于公路附近的地质条件的差异，施工技术的差异，材料
6、的差异等，仍然会在一定程度上影响到新老路基结合部位的强度。如果结合部位的强度不足，就会导致弱性机体在荷载应力的作用下表现的更弱，受应力的影响更大，累计变形、局部不均匀沉降等就会被进一步放大，以至于危害新老路基的协调性与整体性； 2.4、施工因素的影响 施工方面的问题是导致在拓宽改建路基路面时候的重要因素，新老路基结合部位在施工中，在以下几种情况下会产生路基病害问题。第一，新老路基结合部位的废土、植被、杂物等未清理干净；第二，在开挖边皮的时候，没有在边坡处堆放反压的材料，使得老路基的边坡也暴露在外面，一旦受到雨水的冲刷，就会造成新老路面的亏方；第三，路基填料压实不到位，从而引起不均匀沉降，使新老
7、路面结合部开裂；第四，由于工期的因素，施工过程中为了赶进度，加快了填筑材料的速度，就会导致原路基失稳或将原路面拉出裂缝；第五，在施工的时候，未设置合理的排水措施，使得雨水渗入到新老路基中，使得结合部土体的强度降低，影响结合面的嵌固效果。 3、高速公路拓宽路基病害的主要防治措施 针对新老路基出现的病害问题，我们可以采取以下措施加以解决。 3.1、软土地基处理 在进行高速公路路基拓宽的时候，一定要分析当地的地质条件。如果是软土地基类型。可以采用换填法、复合地基法、排水固结法、强夯法、无排水砂垫层真空预压。在以往的高速公路改建过程中，采用快速固结方法，可以加快施工的周期。尤其是其中的复合地基法是十分
8、有效的一种方式，它主要是通过间距和处理的深度逐级的过渡处理，沿路基横向形成渐变段，能比较理想地解决新老路堤沉降差的问题。地基处理要严格按照设计程序进行操作，根据当地地质、建筑材料、机具设备的具体情况及建设的时间要求，选择适当的地基处理方法。 3.2、挖台阶设计 针对新老路基结合部位的拼接不严实的问题，可以采用挖台阶设计的方法。这种方法有利于新旧路基紧密结合，减少差异变形。开挖的时候一般都采用直接开挖的方式，自下至上，开挖与新路基拓宽填筑交替进行；而且开挖的台阶的大小必须能够确保路基的稳定。在拓宽段施工的时候，需要先挖除宽度约为 40cm 宽的老路路肩，然后再把老路边坡挖成向内倾斜的台阶，台阶宽
9、度不宜小于 1m。台阶开挖到位后，最后再分层填筑拓宽段路堤。新旧路基结合面以外不小于 2m 的范围，应增强补压，确保拼接密实。 3.3、土工格栅加固设计 针对荷载力的问题，我们可以在路基的基底以及每层台阶的顶面铺设多层土工格栅加筋，这样做可以有效的降低上覆荷载向路基内部的扩散和传递，使得新旧路基填料共同受力，从而最大限度的的减少了新旧路基的固结度相差较大而导致的不均匀沉降及新路基的侧向位移。在路面拓宽之后，每一层的土层平面的最大剪应力位于老路边坡向内 1m 左右的位置，因此土工格栅应深入到老路 23m 处。然而，在运用土工格栅的时候，还需要注意土工格栅在达到设计应力的时候产生的变形，导致的路面
10、裂缝问题。为了杜绝这一类问题的出现，我们在铺设土工格栅的时候，需要先施加一个预应力，等变形发生之后，再进行填土工作，这样可以有效的避免路基路面裂缝问题的产生。 3.4、加设反压护道 对于部分软弱地基的深厚路段，为了确保路基填筑的稳定性，需要在清除地表土之后，填上一层土做护坡道，利用护坡道的重量，来防治路堤边坡连同部分软土地基的侧向滑动，从而有效的降低路侧地基的瘫软二出现的路基侧向滑移问题，提高了护坡的稳定性。 【结束语】 在高速公路的改造和扩建过程中，新老路基之间产生的差异沉降是不避免的。我们必须要认真对待，采取合理的各种措施进行合理有效的控制，以减少路基差异沉降所带来的的危害。我们可以采取拓
11、宽段地基处理、开挖台阶设计、土工格栅加固设计、加设反压护道等方面的技术措施，来降低改建过程中出现的沉降问题。一旦新老路基差异沉降得到有效控制，就能减少高速公路拓宽工程中由其带来的纵向开裂等病害的产生，带来巨大的社会和经济效益。 【参考文献】 1李杰周.高速公路拓宽工程软土地基处理方法研究J.交通世界(建养.机械),2012,04 2霍明杰,霍喜芳.高速公路路基拓宽的病害机理及处治措施J.科技风,2010,05 3徐健,袁胜强,丁兴国,朱银乐,万鹏,杨帆.沪宁高速公路(上海段)拓宽工程设计J.上海公路,2009,04 4邓绍玉.高速公路沥青路面常见病害及防治研究J.浙江树人大学学报(自然科学版),2008,02
