公路路基拓宽工程施工技术综合分析

摘要：针对路基拓宽工程的常见病害及其成因机理，提出了“变形协调与控制”的处治技术思想，并依据路基拓宽不协调变形的不同组成部分，明确了相应的变形控制途径。研究成果对路基拓宽工程中处治措施的选择、设计和施工具有重要的借鉴和指导意义。

关键词：路基拓宽；处理技术；效果

Abstract: based on the common disease of roadbed widening engineering and its formation mechanism, put forward the "deformation coordination and control" processing technology thought, and on the basis of the deformation of the subgrade broaden the coordination of different parts, clear the corresponding deformation control way. The research results to roadbed widening engineering processing measures in the selection, design and construction has important reference and guidance significance.

Keywords: roadbed broader; Processing technology; effect

中图分类号：TU74文献标识码： A 文章编号：

公路改扩建工程大多涉及到线形调整和路基拓宽问题，由于路基拓宽引起的路基路面变形、开裂甚至滑移在实际工程中颇为常见。而我国在路基拓宽工程方面缺乏可资借鉴的成熟经验，更缺乏相应的设计方法、计算理论和规范指南。因而对路基拓宽的损坏模式和设计指标进行研究具有非常重要的实际意义。本文基于路基拓宽工程病害及其主要成因机理，提出了路基拓宽工程处治的技术思想，并详细分析了几种处治技术的处治机理、效果和施工设计要点。

一、处治技术分类与选择

调研表明，路基拓宽工程病害的根源是新老路基不协调变形。因而，路基拓宽处治的根本目标就是在保证拓宽路基整体稳定性的前提下，控制路基不协调变形。新老路基不协调变形主要由新老路基结合部的蠕滑或滑移、新路基的压缩变形以及新老路基的地基沉降差异三部分组成；在不同拓宽条件下，导致工程病害的主导变形不尽相同，因此，新老路基结合部处治应遵循以下技术思想，并根据具体工程的特点和各项措施的适用条件进行选择。

（1）稳定是基础，不协调变形控制是关键，实现“变形协调与控制”是处治技术的核心。

（2）路基路面相互作用、相互影响，路基拓宽处治应从路基、路面、排水、支挡等各个方面进行统一考虑，突出“综合处治”的思想。

（3）路基拓宽处治应充分考虑地域、地质和环境的适用性、经济合理性以及施工便利性。

二、新老路基结合面处治

新老路基结合面处治包括拓宽路基基底处理、老路基边坡覆土处理以及新老路基结合面台阶开挖。

在老路基边坡上开挖台阶，可放缓横坡以减小滑动力、改善拓宽路基的稳定性，且便于新路基压实，防止在结合部位置因新路基填土压实不良而造成的结合部强度不足。目前部分拓宽工程设计部分要求在交界面整个范围内布设台阶，高宽比在1：2左右。若施工时完全从坡底按此要求实施，台阶面将深入到老路路面的中心，也就意味着台阶的挖设可能将大部分老路面甚至全部老路面挖除，大大增加了土石方工程量。故在保证拓宽路基稳定性要求的前提下，应兼顾经济性，台阶开挖高度为0.6-1.0m，细粒土填料取下限，巨粒土和土石混填取上限，填石路基可取1.2-1.5m。

三、拓宽路基填料及压实度控制

路基拓宽工程中，新路基的填料及压实度一方面影响其自身压缩变形，另一方面影响新老路基的模量比，进而影响结合部路面结构的力学响应，因而极其重要。

从路面结构对路基刚度突变的力学响应来看，无论是路表变形还是基层层底弯拉应力，在新、老路基模量比小于1.0时，随着模量比的增大均有明显的减小，当新、老路基模量比超过1.0后，减小速率明显降低。所以，从改善路面结构受力状态的角度出发，应该尽量提高新、老路基的模量比；但过分提高拓宽路基模量会提高处治技术成本，且对路面结构受力状态改善的贡献不大。

四、路基加筋

新老路基结合部加筋处治效果主要体现在三个方面。

1、提高拓宽路堤的整体稳定性。HumphreyDN对某软土地基上路基拓宽工程土工格栅加筋的效果进行了分析，采用土工格栅加筋，路基稳定性明显提高.

2、增强拓宽路基的抗变形能力。通过，新老路基不协调变形的室内模拟试验，可见，若采用2层玻璃纤维格栅加筋，在不协调变形发生前后，新老路基结合部及新路基的顶面回弹模量，较未加筋部分均有较大幅度增加。

3、减小拓宽路基自重荷载作用下的地基沉降。利用有限元方法对路基加筋效果的分析表明，加筋对减小不协调变形的作用主要体现在减小拓宽路基部分的沉降和不协调变形（减小了11.4%），可以防止拓宽后新建路面结构在不协调变形作用下开裂。

新老路基结合部加筋处治设计与施工应注意：

（1）老路基边坡开挖台阶，新路基填筑、压实到相应标高时，再平整铺设加筋材料，伸至台阶内缘，使加筋材料的被动抗力区尽可能长。

（2）加筋材料应选择抗拉强度高、延伸率小、易于施工、价格较低的土工合成材料。

（3）加筋材料在新路基中铺设长度应达到车道线外缘，在保证原地面铺设一层的情况下，尽可能每一台阶铺设一层。

（4）定量分析不协调变形的减小幅度。

五、轻质路堤

软土地基在拓宽路堤荷载作用下产生的沉降在不协调变形中占据主要部分。采用二灰、EPS等轻质材料修筑拓宽路堤，自重轻，板体性强，可有效减小路堤堤身的压缩变形和地基固结变形。

不同路基填料所产生的新老路基不协调变形不尽相同，其中，普通填料、及二灰填料的密度分别取1800，30，1250kg/m3可见，当不考虑边坡覆土的影响时，轻质路堤产生的不协调变形几乎可忽略不计，二灰轻质路堤产生的不协调变形较普通填料也降低了30%以上。

六、地基处理

进行地基处理，可提高地基的抗变形能力，减小新老路基的不协调变形，且可增加地基的承载能力，保证拓宽路基的稳定性但大多数地基处理方法都会对老路基产生较大的扰动和影响，尤其是堆载（或超载）预压、强夯等。相对而言，各种复合地基主要是通过竖向增强体来提高拓宽路基部分地基的承载力和压缩模量，施工过程中对老路基地基的影响较小，对路基拓宽工程比较适用复合地基在工程实践中应用广泛，在此不再赘述。

七、支挡结构

在以下情况下，拓宽路基需要设置支挡结构：（1）拓宽路基的稳定性不满足要求，需要设置支挡结构提高其稳定性。（2）拓宽路基高度太大，自然放坡所产生的不协调变形过大，需要设置支挡结构以减小不协调变形。（3）拓宽路基放坡困难，土石方量太大，需要设置支挡结构收缩边坡。

拓宽路基的支挡结构设计、施工和一般支挡结构相比，其特殊性在于：（1）稳定验算的滑裂面一般取新老路基的结合面，材料参数应取新填材料和界面材料中的低值。（2）墙背后拓宽路基的回填压实是关键。

总之，（1）新老路基不协调变形是路基拓宽工程各种病害的主要原因，工程处治应遵循“变形协调与控制”的基本思想。（2）新老路基不协调变形由三个方面组成，不同工程条件下各组成部分所占比例不同，因此应从路基、路面、排水、支挡等各方面综合考虑，根据具体工程的特点和各项措施的适用条件选择相应的处治方法。（3）对各处治技术的处治机理和处治效果进行了分析，并提出了设计施工控制标准和方法，对路基拓宽工程具有重要的借鉴和指导意义。

参考文献

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2、郭东亮，新旧路基结合部处治技术研究，城市建设理论研究，2011(20)

3、李军，新老路基相互作用及其处治技术分析，贵州工业大学学报，2008,37(6)