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【摘 要】 本文针对公路加宽改建工程中新建路基出现不均匀沉降问题而引起的纵、横向裂缝等病害及新老路基结合部位的处理进行分析研究，并通过菏泽市加宽改建工程的应用实例，提出了一些切实可行的处理新老路基结合部的方法。
【关键词】 加宽改建工程;不均匀沉降;处理新老路基结合部
前言：随着经济的高速发展，公路交通运输越来越面临严重考验。社会需不断新建道路或拓宽改造原有老路才能满足发展需要。而在路网结构渐趋完善的今天，老路拓宽改造是其重要手段。由于路基拓宽，新老路基结合部引起的路基路面变形、开裂甚至滑移在实际工程中都是非常常见的。不少路基拓宽后，在新老路基结合部出现了过量不均匀沉降、错台、大规模纵向裂缝、乃至半幅新路基整体滑塌等病害，对行车质量带来很大影响。不仅增加消耗，而且会危及行车安全，同时也加大道路养护成本。在牡丹之乡菏泽市，加宽改建工程是主流，新老路衔接问题是最大难题。本文作者结合实体工程实际施工情况，阐述处理措施并提出自己见解。
菏关高速定陶连接线改建工程是定陶县人民政府“八路一河”重点工程之一，是连接菏泽市最重要的经济大动脉，是下一步定陶县向菏泽市靠拢的大通道。此工程原有路面15m，在现有基础上每侧加宽4.5m，加宽成24m路面，全长14.85Km。我们参与了全线的设计、监理。
新老路衔接问题是最大难题。路基病害的发生往往不是由单个因素决定的，而是多种因素共同作用的结果。引起拓宽工程路基病害的主要原因有：
（1）新老路基地基沉降差异：这是路基拓宽工程容易产生纵向裂缝的最主要的原因。新老路基地基压缩固结时间不同，老路地基经多年荷载作用，沉降变形已经基本稳定;而新路基在施工过程中以及竣工通车后，都将有较大的沉降变形发生。因此，新老路基将产生不均匀变形。同时，道路拓宽工程工期较短，控制工后差异沉降的难度较大。
（2）新老路基强度和刚度差异：新老路修筑年代不同，取土地点也不相同，因此加宽路基所用素土与老路基填筑所用素土不可能完全相同。填料经自身重量、路面和车辆等荷载的作用，老路基已经完全密实，而新路基的填料虽经严格压实，仍有塑性累计变形存在;同时，新老路基采用的施工工艺、等级和标准也不尽相同。
（3）新老路基结合部位处治措施不当：新老路基结合部是拓宽工程最薄弱部位，最容易发生路基病害。如果结合部位表面土体强度不足、台阶开挖不合理以及错台措施不到位等，将会导致拓宽路基沿结合面产生滑移，在结合部产生纵向裂缝;如果工后路面雨雪水沿裂缝大量下渗，会加速路基的变形和失稳。
（4）施工因素影响：新老路基结合部施工过程中出现以下情况会形成路基病害隐患：
①结合部的表面根植土、松散土层、腐殖土、垃圾等清理不彻底，土路肩、硬路肩部位不适宜做填料的材料换填不彻底，填料粒径偏大等使新老路结合部形成薄弱的带状结合面。
②边坡开挖完成后，没有及时防护，经雨淋，老路面汇集的雨水冲刷对老路边部形成掏空区。如不采取措施处理，素土填筑完成后，掏空区会形成薄弱的未被压实带，承载能力大大降低，经行车荷载后，这部分会很快破坏。
③路基填料压实不到位，引起不均匀沉降，使新老路结合部位开裂。公路拓宽改建通常受老路部分限制，双侧加宽时，大型压实机械很难压实到结合部，特别是振动压路机，压实难度大;尤其是50cm错台部分边缘更难压实，一般情况下，压实机械往往被错台部分蓬住。压实功不足，路基塑性累积变形大大增加，而且抗变形能力也大幅下降。
④填筑速率过快，由于拓宽工程工期较紧，过快的填筑速率使路基的沉降速率远远高于原路基的沉降速率，造成原路基失稳或将原路面拉出裂缝，同时固结总沉降量增大。
⑤施工中路基排水措施不到位，雨水渗入新老路结合部，使得新老路结合部土体的强度降低，影响结合面的嵌固效果。
拓宽工程的病害的成因是多方面的，但新老路基之间的不良结合和不均匀变形是最根本原因，也是路基拓宽工程中的主要控制因素。因此在本工程中，采取了适当的措施，来尽量避免这些病害：
（1）针对新老路基沉降差异大的情况：我们采取①延长素土路基填筑时间，采取跨年度施工，减少工后沉降;②素土填筑采取搭接措施。
（2）针对强度和刚度差异影响：我们采取加宽部分路基高标准压实，尽量采用和原路基相同的填料，保证塑性变形累积最小。
（3）针对新老路基结合部位处治措施不当，我们采取①结合部采用现有较好素土填料，剔除杂质、黏泥块等，并充分压实，分层厚度不超过20cm;②台阶开挖要符合路基施工技术规范要求，严格施工程序，确保填筑完成后沉降最小③对老路边缘松散基层及底基层部分，采取打边处理，并形成50cm台阶，确保结合部压实到位，强度符合要求，搭接紧密④设置临时性泄水槽，防止雨水渗流到结合部。
（4）针对施工因素影响，我们采取①填筑前一定要清除干净表面腐殖土、垃圾、草皮等不适宜用于路基填料的部分，对坑塘或软土路基部分，采取换填或者抛石挤淤;②针对老路掏空部分，采取向老路内侧切除老路面层基层部分，直至掏空部分消除，和加宽部分一同填筑，未掏空部分及时防护，防止雨水造成二次危害;③为防止路基填料压实不到位，我们采取对结合部错台碾压，增加结合部碾压遍数;④降低填筑速度，采取跨年度施工，年前，把路基上路床素土填筑完成，改善土年后施工;⑤设置完善的临时排水设施，保证雨雪水能及时有效的排出路面及加宽部分，保证路基稳定性。
（5）对高填方部分，我们重点对待，加强施工监管，保证每项措施落实到位。我们采取土工格网的施工：土工格网为柔性材料，它只能承受较大的拉应力。将其布置在土体的拉伸变形区，土的拉应力传给土工格网，使筋材成为抗拉构件。当加筋土受荷载作用时，土工格网与土体间咬合镶嵌的摩擦阻力制约了土体的侧向变形，土工格网与土体之间具有较高的粘结作用，并与土体产生相互嵌固作用的效应，显示出更好的抗拉性能。高抗拉性使筋土强度远远高于无筋土，极大地提高了路基土承受剪应力的能力，一定程度上改善了正常路堤横断面上的沉降状况，使得横断面上的沉降趋于均匀，因此能减小新老路基结合部的差异沉降，防止新老路基结合部位路面出现纵、横向裂缝。铺设方法：
①土工格网沿线路的横向铺设。将成捆土工格网自老路堤往新路堤方向展开，按设计长度截断，施工时应保证格网铺向与线路走向垂直。
②先将铺设在老路堤上的端部锚牢，然后展开至设计边缘线，用带排钩横梁将土工格网张拉紧，使之产生2%～4%的伸长。U形锚钉的间距不大于1m，其长度大于25cm，相邻两幅土工格网的搭接长度不小于20cm，并用尼龙绳呈之字形穿绑，使之成为一体。
③土工格网在万福河桥头共铺设了10层。一至三层的土工格网的间距为50cm，四至八层的土工格网的间距为90cm，八至十层的土工格网为30cm。由于填土6～8m不等，且填土较高，所以采用满铺，土工格网的铺设长度6～12m不等。
（6）针对加宽路基改善土施工：先用打边机将松散基层部分打掉，保证和下层底基层50cm台阶;因为拌和机不能拌合到接缝处，我们采取先预留50cm空白地带，把预留部分素土和石灰，匀到空白带以外部分，等拌和机把以外部分拌合均匀后，稳压，用平地机把拌合好的改善土刮到50cm空白带内，再碾压，保证了空白带改善土的均匀密实。
结束语
本文通过以上措施有效的减少了新老路基结合部病害的发生，处理后可以加强新老路基的结合强度，减小不均匀沉降，与其他工程措施相比较，经济效益较好，为道路加宽改建工程提供设计、施工依据。
参考文献：
〔1〕《公路路基施工技术规范》JTJ033-95
〔2〕李晨明.高速公路改扩建中路基拓宽的处理问题
〔3〕陈健侠土工合成材料在工程中的应用
【关键词】 加宽改建工程;不均匀沉降;处理新老路基结合部
前言：随着经济的高速发展，公路交通运输越来越面临严重考验。社会需不断新建道路或拓宽改造原有老路才能满足发展需要。而在路网结构渐趋完善的今天，老路拓宽改造是其重要手段。由于路基拓宽，新老路基结合部引起的路基路面变形、开裂甚至滑移在实际工程中都是非常常见的。不少路基拓宽后，在新老路基结合部出现了过量不均匀沉降、错台、大规模纵向裂缝、乃至半幅新路基整体滑塌等病害，对行车质量带来很大影响。不仅增加消耗，而且会危及行车安全，同时也加大道路养护成本。在牡丹之乡菏泽市，加宽改建工程是主流，新老路衔接问题是最大难题。本文作者结合实体工程实际施工情况，阐述处理措施并提出自己见解。
菏关高速定陶连接线改建工程是定陶县人民政府“八路一河”重点工程之一，是连接菏泽市最重要的经济大动脉，是下一步定陶县向菏泽市靠拢的大通道。此工程原有路面15m，在现有基础上每侧加宽4.5m，加宽成24m路面，全长14.85Km。我们参与了全线的设计、监理。
新老路衔接问题是最大难题。路基病害的发生往往不是由单个因素决定的，而是多种因素共同作用的结果。引起拓宽工程路基病害的主要原因有：
（1）新老路基地基沉降差异：这是路基拓宽工程容易产生纵向裂缝的最主要的原因。新老路基地基压缩固结时间不同，老路地基经多年荷载作用，沉降变形已经基本稳定;而新路基在施工过程中以及竣工通车后，都将有较大的沉降变形发生。因此，新老路基将产生不均匀变形。同时，道路拓宽工程工期较短，控制工后差异沉降的难度较大。
（2）新老路基强度和刚度差异：新老路修筑年代不同，取土地点也不相同，因此加宽路基所用素土与老路基填筑所用素土不可能完全相同。填料经自身重量、路面和车辆等荷载的作用，老路基已经完全密实，而新路基的填料虽经严格压实，仍有塑性累计变形存在;同时，新老路基采用的施工工艺、等级和标准也不尽相同。
（3）新老路基结合部位处治措施不当：新老路基结合部是拓宽工程最薄弱部位，最容易发生路基病害。如果结合部位表面土体强度不足、台阶开挖不合理以及错台措施不到位等，将会导致拓宽路基沿结合面产生滑移，在结合部产生纵向裂缝;如果工后路面雨雪水沿裂缝大量下渗，会加速路基的变形和失稳。
（4）施工因素影响：新老路基结合部施工过程中出现以下情况会形成路基病害隐患：
①结合部的表面根植土、松散土层、腐殖土、垃圾等清理不彻底，土路肩、硬路肩部位不适宜做填料的材料换填不彻底，填料粒径偏大等使新老路结合部形成薄弱的带状结合面。
②边坡开挖完成后，没有及时防护，经雨淋，老路面汇集的雨水冲刷对老路边部形成掏空区。如不采取措施处理，素土填筑完成后，掏空区会形成薄弱的未被压实带，承载能力大大降低，经行车荷载后，这部分会很快破坏。
③路基填料压实不到位，引起不均匀沉降，使新老路结合部位开裂。公路拓宽改建通常受老路部分限制，双侧加宽时，大型压实机械很难压实到结合部，特别是振动压路机，压实难度大;尤其是50cm错台部分边缘更难压实，一般情况下，压实机械往往被错台部分蓬住。压实功不足，路基塑性累积变形大大增加，而且抗变形能力也大幅下降。
④填筑速率过快，由于拓宽工程工期较紧，过快的填筑速率使路基的沉降速率远远高于原路基的沉降速率，造成原路基失稳或将原路面拉出裂缝，同时固结总沉降量增大。
⑤施工中路基排水措施不到位，雨水渗入新老路结合部，使得新老路结合部土体的强度降低，影响结合面的嵌固效果。
拓宽工程的病害的成因是多方面的，但新老路基之间的不良结合和不均匀变形是最根本原因，也是路基拓宽工程中的主要控制因素。因此在本工程中，采取了适当的措施，来尽量避免这些病害：
（1）针对新老路基沉降差异大的情况：我们采取①延长素土路基填筑时间，采取跨年度施工，减少工后沉降;②素土填筑采取搭接措施。
（2）针对强度和刚度差异影响：我们采取加宽部分路基高标准压实，尽量采用和原路基相同的填料，保证塑性变形累积最小。
（3）针对新老路基结合部位处治措施不当，我们采取①结合部采用现有较好素土填料，剔除杂质、黏泥块等，并充分压实，分层厚度不超过20cm;②台阶开挖要符合路基施工技术规范要求，严格施工程序，确保填筑完成后沉降最小③对老路边缘松散基层及底基层部分，采取打边处理，并形成50cm台阶，确保结合部压实到位，强度符合要求，搭接紧密④设置临时性泄水槽，防止雨水渗流到结合部。
（4）针对施工因素影响，我们采取①填筑前一定要清除干净表面腐殖土、垃圾、草皮等不适宜用于路基填料的部分，对坑塘或软土路基部分，采取换填或者抛石挤淤;②针对老路掏空部分，采取向老路内侧切除老路面层基层部分，直至掏空部分消除，和加宽部分一同填筑，未掏空部分及时防护，防止雨水造成二次危害;③为防止路基填料压实不到位，我们采取对结合部错台碾压，增加结合部碾压遍数;④降低填筑速度，采取跨年度施工，年前，把路基上路床素土填筑完成，改善土年后施工;⑤设置完善的临时排水设施，保证雨雪水能及时有效的排出路面及加宽部分，保证路基稳定性。
（5）对高填方部分，我们重点对待，加强施工监管，保证每项措施落实到位。我们采取土工格网的施工：土工格网为柔性材料，它只能承受较大的拉应力。将其布置在土体的拉伸变形区，土的拉应力传给土工格网，使筋材成为抗拉构件。当加筋土受荷载作用时，土工格网与土体间咬合镶嵌的摩擦阻力制约了土体的侧向变形，土工格网与土体之间具有较高的粘结作用，并与土体产生相互嵌固作用的效应，显示出更好的抗拉性能。高抗拉性使筋土强度远远高于无筋土，极大地提高了路基土承受剪应力的能力，一定程度上改善了正常路堤横断面上的沉降状况，使得横断面上的沉降趋于均匀，因此能减小新老路基结合部的差异沉降，防止新老路基结合部位路面出现纵、横向裂缝。铺设方法：
①土工格网沿线路的横向铺设。将成捆土工格网自老路堤往新路堤方向展开，按设计长度截断，施工时应保证格网铺向与线路走向垂直。
②先将铺设在老路堤上的端部锚牢，然后展开至设计边缘线，用带排钩横梁将土工格网张拉紧，使之产生2%～4%的伸长。U形锚钉的间距不大于1m，其长度大于25cm，相邻两幅土工格网的搭接长度不小于20cm，并用尼龙绳呈之字形穿绑，使之成为一体。
③土工格网在万福河桥头共铺设了10层。一至三层的土工格网的间距为50cm，四至八层的土工格网的间距为90cm，八至十层的土工格网为30cm。由于填土6～8m不等，且填土较高，所以采用满铺，土工格网的铺设长度6～12m不等。
（6）针对加宽路基改善土施工：先用打边机将松散基层部分打掉，保证和下层底基层50cm台阶;因为拌和机不能拌合到接缝处，我们采取先预留50cm空白地带，把预留部分素土和石灰，匀到空白带以外部分，等拌和机把以外部分拌合均匀后，稳压，用平地机把拌合好的改善土刮到50cm空白带内，再碾压，保证了空白带改善土的均匀密实。
结束语
本文通过以上措施有效的减少了新老路基结合部病害的发生，处理后可以加强新老路基的结合强度，减小不均匀沉降，与其他工程措施相比较，经济效益较好，为道路加宽改建工程提供设计、施工依据。
参考文献：
〔1〕《公路路基施工技术规范》JTJ033-95
〔2〕李晨明.高速公路改扩建中路基拓宽的处理问题
〔3〕陈健侠土工合成材料在工程中的应用