拓寬公路工程路面縱向開裂原因及防治

史澤崗　程　周

[摘要]近年來，由于交通量和大量超載車的劇增，現(xiàn)有公路已無法滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展和快速便利的交通運(yùn)輸需求。所以對部分老路進(jìn)行拓寬改造，建成使用后個(gè)別地段在老路部分相繼發(fā)生縱向開裂現(xiàn)象。通過對本地區(qū)部分改建路面縱縫的觀察，分析其形成的原因，并有針對性的將擬定的防治措施建議或應(yīng)用于新的改造工程實(shí)踐中。

[關(guān)鍵詞]拓寬公路路面 縱向開裂 原因 防治

中圖分類號：TU4文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1671－7597（2009）0520084－01

一、現(xiàn)狀調(diào)查

1．裂縫均集中在高路堤拓寬路段；2．出現(xiàn)裂縫的拓寬部位地質(zhì)情況較差，一般均存在于軟土層、水塘、低洼地；3．裂縫所在位置均發(fā)生在老路上。

二、產(chǎn)生裂縫的原因

導(dǎo)致老路拓寬改建工程路面出現(xiàn)縱向開裂的原因很多，其中原路基底部地基土的沉降固結(jié)狀態(tài)、拓寬處土基的水文物理力學(xué)性能，路基拓寬后土基新增的作用力對沉降變形的影響等為主要因素。這些因素間的作用也比較復(fù)雜。通過對縱向裂縫的調(diào)查觀察和定性分析可得出新老路基出現(xiàn)差異沉降最終使路面產(chǎn)生縱向裂縫的結(jié)論。

1．新路基本身所用的填筑材料、壓實(shí)度等設(shè)計(jì)施工中存在一定問題，造成新路堤本身出現(xiàn)沉降；2．因施工工期短，土基及新路基的固結(jié)下沉未到位，工后沉降大；3．工后新老路基出現(xiàn)差異沉降，路基失去穩(wěn)定，表現(xiàn)為路堤內(nèi)的破裂面（頂部破裂面在老路范圍內(nèi)）外的土體下沉側(cè)移，將路面拉裂造成縱向開裂。

三、縱向裂縫的防治措施

縱向裂縫作為公路拓寬改造的質(zhì)量通病，防治應(yīng)遵循“預(yù)防為主，及時(shí)處治”的原則，在設(shè)計(jì)和施工過程中通過合理設(shè)計(jì)，提高施工工藝和施工質(zhì)量等方法進(jìn)行有效預(yù)防，努力減少路基的差異沉降，最大限度的減少和延緩裂縫產(chǎn)生的概率和程度，對已發(fā)生的裂縫及時(shí)采取有效措施進(jìn)行處治、控制裂縫的發(fā)展、恢復(fù)路面功能、延長路面的使用壽命。

（一）提高路基穩(wěn)定性及其強(qiáng)度。公路拓寬改建工程受老路自然狀況制約，在選線上無法充分考慮地形地貌、地質(zhì)土質(zhì)的特殊情況。在確保老路堤穩(wěn)定的前提下充分考慮影響新老路堤穩(wěn)定性的各種因素，重點(diǎn)應(yīng)抓好原地基處理、采取防側(cè)滑措施、控制施工速率、改良路基填料性能等關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)，使之能夠達(dá)到提高路基強(qiáng)度，減少路基工后沉降，進(jìn)而有效控制縱向裂縫的產(chǎn)生。

1．原地基處理公路拓寬工程與新建工程一樣，原地基的草皮樹根、地表松散的腐殖土要全部清理干凈水塘路段清淤要徹底；表層軟土（厚度1m~3m）可根據(jù)施工季節(jié)和周圍地表水系和地下水位高低等因素，換填不同的優(yōu)質(zhì)路基填筑材料，如石灰改良土或石料含量80%以上的碎石土。地質(zhì)不良的軟土地段應(yīng)根據(jù)地質(zhì)資料采用有利于加快地基固結(jié)沉降的設(shè)計(jì)施工方案，有效減少工后沉降。

2．路基填筑。（1）路基填料控制。公路拓寬工程一般是在維持交通的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)施的，原老路部分還需承擔(dān)正常的交通，雖經(jīng)部分分流，但交通量仍然比較大，且重載車輛多，工期要求比較緊。為確保工程質(zhì)量，近幾年實(shí)施的擴(kuò)建工程，路基填料一般采用石灰改良土，效果比較好。對路堤較高、原地基容許承載力差的路段也可考慮采用輕質(zhì)路基填料（如粉煤灰）以減輕路堤自重，減少土基荷載。選用優(yōu)良的路基填料對提高路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性十分重要；（2）結(jié)合部碾壓控制。為加強(qiáng)新老路的結(jié)合，提高路基的整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性，在老路邊坡應(yīng)采用開挖多層臺階方式銜接，結(jié)合部必須碾壓到位，如大型壓實(shí)機(jī)械無法壓到邊，就要用小型振壓設(shè)備壓實(shí)，確保拓寬路基任何部位壓實(shí)度均符合要求；（3）施工節(jié)奏控制。土的固結(jié)隨時(shí)間的延長而逐步完成。因此路基填筑速度的控制對控制地基沉降并最終有效控制路面縱向開裂十分重要。有時(shí)根據(jù)需要，在路基填筑完工后增鋪臨時(shí)簡易路面。

3．路基防側(cè)滑措施。路基土體在沉降過程中特別是高路堤段，如地質(zhì)狀況不佳，又受老路充分利用（防止塌方）的限制而不能徹底處理原地基，這時(shí)勢必使拓寬路基底部的荷載大于地基容許承載力，造成地基土發(fā)生較大的沉降，路基土在沉降過程中產(chǎn)生向外側(cè)的水平側(cè)向位移使路堤發(fā)生破壞，將路面拉裂，從而產(chǎn)生縱向裂縫。這種情況下增設(shè)重力式路堤擋墻減小路基斷面（路基自重相應(yīng)減小）或增設(shè)一定寬度的反壓護(hù)坡道提高土基承載力將有效控制路堤的側(cè)滑現(xiàn)象。

（二）路表水的防治。老路拓寬改造工程原公路普遍質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)低，路基強(qiáng)度不如新拓寬部分，在重交通和環(huán)境因素綜合作用下，路面易開裂或破壞，雨雪水滲入后不易及時(shí)排出路基，這樣會破壞路基的穩(wěn)定，加速公路裂縫的出現(xiàn)和路面損壞。在建設(shè)過程中采取相應(yīng)的排水措施可有效的防止路表水對公路的影響。主要措施為在拓寬部位路基頂部每隔一定距離（一般為20m～50m）增設(shè)橫向碎石盲溝，與新老路結(jié)合部的縱向盲溝相連的拓寬尤為重要。設(shè)中央分隔帶的公路則需在分隔帶中設(shè)防水層，在防水層上設(shè)碎石盲溝，并在縱坡低處將水引出路基。在路面與基層頂面之間應(yīng)設(shè)防水層，通常采用瀝青表處下封層（厚度一般為1cm）。

（三）路面縱向裂縫的養(yǎng)護(hù)維修。通車后路面出現(xiàn)縱向開裂應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處治，防止因路表水滲入路面而造成結(jié)構(gòu)層更嚴(yán)重的損壞，使路面功能得到及時(shí)恢復(fù)，并延長面層的使用壽命。

1．加強(qiáng)觀察，裂縫出現(xiàn)后，及時(shí)用熱瀝青等灌縫材料封閉裂縫，防止雨雪水下滲。

2．對縫寬大于4mm且已穩(wěn)定的縱向裂縫，瀝青路面則銑去原瀝青面層（寬度一般在50cm～100cm），將基層頂面的裂縫進(jìn)行灌縫處理灑粘層油后恢復(fù)面層；混凝土路面則可采用條帶修補(bǔ)或更換混凝土板的方法，同瀝青路面一樣，需對基層的縱向裂縫處理后恢復(fù)混凝土面層。

3．針對縫寬大于4mm，并且裂縫還在繼續(xù)發(fā)展的情況，則在裂縫處開挖至基層（開挖寬度大于50cm），將基層裂縫用熱瀝青灌縫處理后在基層表面均勻涂刷粘合劑及改性瀝青，加鋪二層至三層土工布（土工布之間需涂刷如改性瀝青等粘結(jié)材料，土工布寬度在縫體兩側(cè)不小于15cm），再重新鋪筑面層。對基層有明顯破壞的，或路基嚴(yán)重不穩(wěn)定的，則可采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)取代沿裂縫縱向開挖出的原有路面的基層、底基層，從而增加路面基層的抗裂性能，修復(fù)后可延長路面的使用期限。

四、結(jié)語

總之，老路拓寬改造工程路面縱向裂縫的防治方法必須考慮各種因素綜合確定，宜遵循因地制宜、經(jīng)濟(jì)可行、工期合理、綜合治理的原則。

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