试谈公路改扩建工程旧路加宽控制裂缝的处理措施

李光伟

摘 要：随着城镇基础设施的建设加快，公路改扩建项目越来越多。本文以公路改擴建为例，阐述了公路帮宽的原理及相关指标要求，并结合实际工程实例，阐述了改扩建公路加宽控制措施。

关键词：改扩建公路；旧路帮宽；裂缝；处理措施

随着我国公路建设力度的加大，公路改扩建工程也越来越多。如何控制改扩建工程的质量，成为首先需要解决问题。本文以某公路改扩建工程为例，阐述了改扩建公路工程旧路加宽控制裂缝的处理措施。

1原有公路现状

原有公路为三级公路，路基宽8.5m，路面宽7.0m，沥青表处路面。原有公路存在的主要问题是旧路存在翻浆、裂缝、坑槽、沉陷、车辙等病害，旧路强度衰减严重，已无法满足交通需求。原有旧路桥涵全部拆除重建。

此项目改扩建至拟定设计速度为80km/h的一级公路，采用整体式断面。

2措施论证

原有旧路面经破损调查、路面检测等技术评定，旧路面状况指数等级大部分处于中、次状态。考虑到原有公路平、纵面线形指标与新建公路平、纵指标相差很大及路基强度的不均匀性，将原有旧路作为土基加以利用。

设计时充分考虑了现状道路情况，拟定全部挖除与帮宽设计进行方案比选。帮宽技术在我国应用较早，但由于北方路基冻胀问题加之接缝部位易有几公分宽度的压实盲点，部分道路帮宽后，在竣工后几年内出现了不同程度反射至路面开裂。设计时如采取全部挖除方案，项目投资需求太大，并且考虑到节约路基填料，所以确定了路基帮宽方案。

3路基帮宽设计原则的确定

3.1《公路路基设计规范》对路基加宽的要求拓宽路基压实度应符合（第3.2.1条、第3.3.2条）规定，必要时，可采取冲击碾压或强夯等进行增强补压，以消减新老路基拼接拓宽的差异变形。新老路基的拼接处理设计，除符号（第6.3.4条）规定外，当路堤高度超过3m时，可在新老路基间横向铺设土工格栅，以提高路基的整体性。

软土地基上原有路基拓宽设计应符合（第7.5节）有关规定，并满足下列要求。

路基拼接时，应控制新老路基之间的差异沉降，原有路基与拓宽路基的路拱横坡度的工后增大值不应大于0.5%。

3.2国内新老路基结合部地基处理技术及计算原理

（1）技术标准

如果新老路基结合部地质条件不良，或者拓宽路基是高填路堤、位于陡坡地段时，天然地基的强度、变形和稳定性不能满足要求，就需要对新老路基结合部地基进行处理。参考《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》（JTJ017-96）中对路面工后沉降要求（表4-2），如不满足（表4-2）要求时，应针对差异沉降进行地基处理。

容许工后沉降

桥台与路 涵洞或箱 一般

堤相邻处 涵通道处 合格

高速公路

小于等于0.10m 小于等于0.20m 小于等于0.30m

一级公路

二级公路

小于等于0.20m 小于等于0.30m 小于等于0.50，m

（采用高级路面）

公路拓宽工程中的新老路基结合部容许差异沉降

公路等级 容许差异沉降（mm）

高速公路、一级公路 小于等于20

二级公路 小于等于 40

（2）计算模式运用大型有限元程序ABAQUS计算路基的不协调变形时，采用的是线性Drucker-Prager模型。输入土体技术指标进行有限元计算。

模型的计算流程如下：

将新老路基单元均制定为空单元，对地基部分施加重力，实现地基在自身重力作用下的地压平衡：

将原路堤转化为实体单元，施加重力、得到在老路基自重荷载作用下的应力场；

路基帮宽、高度均小于5m，计算结果均满足沉降要求。为保证质量设计全线按3m高度控制，即帮宽高度大于3m时采取缓解沉降差措施。

（3）其他计算方法

关于路基沉降还可采用理正岩土中的软土地基设计，通过确定路基土层、加载，并确定沉降基准期，模拟沉降过程、计算总沉降量。

3帮宽设计原则

设计时按一般情况定性分析，黑龙江省内经验设计一般执行国家标准，即：当路堤高度超过3m时，在新老路基间横向挖台阶铺设土工格栅，以提高路基的整体性，达到控制裂缝的目的。如小于3m的路基也采用相同措施处理，控制裂缝更好，但从经济性上考虑，不建议采用。

4帮宽措施

（1）推除沿线桥涵两侧可能产生较大沉降差的旧有路基（主要位于桥头路段），整体修建新路基，注意台后回填砂砾，并保证压实度符合标准。

（2）对沿线旧路路基高度大于3m的路段增设双层土工格栅。

（3）为保证路基压实度，要求施工单位假期台阶处压实。挖台阶的接缝按0.5坡度放坡，逐层向内碾压。压路机轮迹与接缝处采用人工补压，减少盲点，以消减新老路基拼接拓宽的差异变形。

（4）要求不良地址地段的地基处理彻底，宽度要求深入旧有路基侧1m，避免因特殊路基处理不到位造成不必要的路基沉降。

（5）要求土方封顶施工后，保留大于6个月的堆载预压沉降期，通过一个冬天的路基冻融，来降低差异沉降。

5施工质量控制及成果

施工过程严格控制，并技术处理现场发现的问题，从现场问题的发现，到研究确定处理方案、到决策执行保证迅速有效，实现严格把关，保证了工程质量。从施工一年后使用效果看，未见有任何路基开裂。可以说基本达到了预期效果。