改扩建公路路基研究现状综述

岳海先 冉龙飞

摘  要：我国改扩建工程开始时间较晚且可供借鉴的经验较少，根据我国的经济发展前景可知，改扩建工程将成为21世纪我国亟待解决的重要课题之一。文章主要从新旧路堤结合部位技术、新旧路基差异沉降控制指标和影响因素以及加宽工程变形特性分析方法三方面进行论述。

关键词：改扩建公路;拓宽路基;研究现状

中图分类号：U418.8         文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）16-0078-02

Abstract： The reconstruction and expansion project in China started relatively late and there are few experiences to be used for reference. According to the prospect of China's economic development， the reconstruction and expansion project will become one of the important issues to be solved urgently in the 21st century. This paper is mainly discussed from three aspects： the technology of the combination of new and old embankment， the control index and influencing factors of differential settlement between new and old roadbed， and the analysis method of deformation characteristics of widening project.

Keywords： reconstruction and expansion of highway; widening of roadbed; research status

引言

目前，解决饱和公路行车拥堵的主要方法有三个：第一通过路网加密措施增加干线通行能力;第二在旧路附近新建道路;第三在旧路两侧或者单侧拓宽车道。方案三对比其他两种解决方法，能大限度地节省土地占用空间，提高旧路利用率同时还有以下优点：投资少、不改变原有的管理养护模式并且是解决道路拥挤较为直接有效的处理措施。因此选择旧路加宽模式是整个交通行业发展的必然趋势。旧路加宽模式虽然能有效增加公路通行能力，但由于新旧路基受力环境的不同，导致新旧路基极易出现不协调变形，影响路面平整度，严重时甚至会出现裂缝，当雨水渗入时，路面和路基易发生整体性破坏，极大地降低了在路面上行驶的安全性。我国进行道路改扩建设计时间较短，对拓宽路基差异沉降变形规律以及针对性的控制措施没有系统的研究，交通部新颁布的《公路路基设计规范》（JTG D302015）、《公路养护技术规范》（JTG H10-2009）中主要对拓宽路基搭接处的设计做出控制性的规定，而对控制新旧路堤间不协调变形的规定较少，同时由于海外发达国家科学地预估了未来交通量，致使大多数高速公路修建为6车道或8车道，因此国外高速公路的交通能力能满足发展需求而不需要拓宽或者在中央带预留了充足的宽度来增加行车宽度，所以国外发达國家针对旧路拓宽方面的经验较少。由于国内外针对改扩建工程建设的经验不足，我国在建设初期往往会使工程投资过度造成浪费或者研究和经验不足造成施工不当引起路基路面失稳破坏。因此解决拓宽路堤不协调变形，防治裂缝产生，确保新旧路堤搭接部位质量是拓宽工程中亟待解决的问题之一。我国改扩建工程开始时间较晚且可供借鉴的经验较少，根据我国的经济发展前景可知，改扩建工程将成为21世纪我国亟待解决的重要课题之一。根据本文的需求主要从新旧路堤结合部位技术、新旧路基差异沉降控制指标和影响因素以及加宽工程变形特性分析方法三方面进行论述。

1 新旧路堤结合部位技术研究

新路基的搭接导致旧路基产生附加沉降，打破原有的平衡状态，当路面产生的附加应力超过路面材料的抗拉应力时，会引起路面开裂、路基失稳，影响路面使用性能，因此新旧路堤良好的结合能有效降低差异沉降的影响。本文主要从结合部位拼接设计、施工工艺以及路基填料选择三方面进行阐述。

美国AASHTO[4]规定中央带设定宽度应不小于18m～24m，美国道路的改扩建一般在中央带进行，因此新老路堤间不协调变形影响较小，所以AASHTO中只对新旧路堤结合做出原则性规定，建议新旧路基路面结构性能尽可能地保持一致。《公路路基设计规范》（JTG D30-2015）为保证新旧路基有效紧密结合，在新路堤施工前对旧路堤坡面处理方面做出控制;而《高速公路改扩建设计细则》（JTG/T L11-2014）针对新路堤填筑方式等方面做出相关规定。具体施工方法见图1。

规范规定拓宽路基一般采用水平填筑法，在国外发达国家一般采用Gapmethod（间隙法）填筑拓宽路基，此方法能有效降低差异沉降造成的危害，具体施工方法见图2。

HGB Allersma等人在PLAXIS软件分析和离心机试验相结合的基础上分别分析采用间隙法填筑拓宽路堤与采用水平分层填筑路堤的区别。同时Vos E、Couvreur JF与Van Meurs ANG等人也进行了相同研究，研究结果表明在垂直方向上的变形两种施工方式没有明显差异;在水平方向上的变形，间隙法填筑路堤的影响大。张学玲、张玲针对拓宽部位施工建议台阶开挖成向内倾斜的横坡且高度宜选在0.5～0.8m，新路基搭接时宜以每一节台阶为界限进行分层施工和压实。