公路拓宽改建工程病害原因分析及处置应用

谭力豪

南宁市勘察测绘地理信息院 广西南宁 530000

近年来，经济发展带动交通运输事业的快速发展，公路拓宽改建已成为迫在眉睫的问题。公路拓宽改建具有工期长、施工技术复杂、易受外界因素影响等特点。在具体施工过程中，首先要解决路基拓宽和新旧路基结合的问题。只有这样才能确保新老路基协调变形、降低路面开裂发生的概率，使新老路面共同负担行车载荷。由于不同公路的地质情况和周围地势各不相同，因此在设计新旧路面结合处时不仅要遵循规定的设计原则，还要选用适宜的处置技术。各承建单位应积极借鉴国内外相关技术经验，理论结合实际，解决实际修建问题。

1 路基拓宽改建病害原因

道路在拓宽过程中常会出现以下损坏：新旧结合部位剪切开裂或弯拉开裂、原有路基定层面开裂、新路基地面开裂。造成以上路基裂痕的主要原因是由于拓宽后的新路基不够稳定而导致的，与旧路基不协调变形。拓宽后的路面必须具备足够的承受载荷应力和结构附加应力。据以往经验，造成道路拓宽病害的主要原因就是新旧路基的不协调变形。

2 导致拓宽后路面出现裂缝的主要原因

通过对大量拓宽后路面产生的纵向裂缝的研究分析不难发现，纵向裂缝的产生主要由新旧路基差异沉降引发，而造成新旧路基差异沉降的主要原因有以下几点：一是地质差异。我国国土面积辽阔，不同地区地质构成和气候特点各不相同，受土基地质差异影响，拓宽后的新旧路基底部土基会因行车荷载增加或减少产生差异沉降。老旧路基下的地基因已经过多年使用，在改造前早已固结沉降到位。在改建完成后，老旧路基载荷量的增加远远低于新修建的路基，其沉降速率也远低于新建部位。二是在当前技术下，新旧路基出现沉降差异在所难免，大大降低了扩建后路基的稳定性。路基不稳的直接就导致路堤内的破裂面外的土地出现移位下沉，拓宽后路面因下沉拉力造成路面纵向开裂，致使出现质量问题，影响行车安全和使用寿命。

3 公路拓宽改建工程中路基路面病害防治办法

3.1 加强拓宽后路基的强度和稳定性

由于老路基的存在，公路拓宽工程势必受到一定条件制约，在选线时不能像新建公路那样详细考量公路所在地的地质土质和地形地貌的不同情况。改建设计在规划时应在保障老旧路基稳定的基础上，科学分析可能引发新老路基发生改变的各种因素，将主要精力集中在老旧路基处理、设置防侧滑处理、严格控制施工环节和施工进展、改善现有路基填料性能等，对施工质量有显著影响的方面，确保拓建后的路基能达到设计需求，降低拓建后路基沉降发生的概率，从而避免发生路面纵向裂缝。

3.2 选择适当的土工合成材料

在路基施工过程中应在新旧路基结合处设计双向土工格栅，这种设计能有效增强新旧路基连接处的粘合力，避免拓宽后的路基发生侧移和差异沉降。近年来，施工方主要采用玻纤格栅作为结合处的铺设，这种材料的柔韧性更好、强度更强，能有效防止纵向开裂。

3.3 应用配筋混凝土

公路拓宽工程往往会在一定程度上影响交通运输，因此通常对工期要求比较严格。在一般工程中，只要地基和路基经过有效处理便可通车使用。此时，路基沉降还不到位，为预防出现纵向裂痕，可加设钢筋混凝土板，以此增强结构层的硬度和刚度，防裂效果极佳，不足之处在于造价过高。

3.4 裂痕养护维修

工程修建完工投入使用后如发生路面纵向开裂必须马上修复，以免出现路面渗水破坏结构层，缩短公路使用寿命。相关单位平时应做好公路巡查，及时发现裂痕情况并用热沥青等材料填补。如裂缝超过4 厘米并不再扩大，可采用去除原有沥青面灌缝处理后再恢复面层的做法。如基层损坏明显严重影响路基稳定，则需借助钢筋混凝土结构取代原有基层，加强抗裂性能。

4 处理路基拼接处的关键技术

4.1 增强新路基的稳定性

新旧路基结合面滑移是造成结合部剪切开裂的主要原因。因此，在分析路堤堤身的稳定性时应采用Bishop 计算法，在计算路堤沿老路路基斜坡的稳定性时应使用不平衡推力法计算。计算分析的系数必须高于JTG D30-2015 设计规范中的要求。如计算结果小于安全系数择需重新加固结合处，改善地基处理。

4.2 控制差异沉降

在进行改建设计时，应做好新旧路基间的衔接，通过设计辅助工程避免新旧路基出现差异沉降以及由此引发的纵向开裂。施工前应先对原有路基进行加固，路基拓宽的关键技术是预防不均衡沉降，通过相互协调使新旧路基的受力需求达成一致。在维持原有路基稳定的基础上综合考量通讯管线、沿线电力等问题。

4.3 增强拼接部的粘合力

公路拓宽设计应建立在 “协同作用” 的基础上，在维护原有路基的基础上做好新路基的地基处理，综合分析所用填充料的强度和密度，避免因材料选择不当而导致的不协调变形。加强处治新旧结合部位，在开挖路基边坡台阶时要保证其尺寸与结合部的路基强度相一致。如出现明显差异沉降，则要在拉应力最大的拼接部位设置土工格栅，增强结合处的整体强度。

5 结语

综上所述，公路拓宽改建对交通运行安全和社会经济发展至关重要。与新建公路不同，公路扩建更为繁琐，对技术的要求更高。以当前的技术水平，还不能完全解决路基扩宽荷载在分析模式、理论计算等方面存在的问题，亟待相关专业学者深入研究。公路扩宽改建设计应综合考量各种不利因素，因地制宜，合理规划，确保改建后工程的整体质量和性能。