高速公路拓寬路基沉降及防控技術分析

王 景 王 旗

江蘇華寧工程咨詢監理有限公司，江蘇 南京 210018

為了適應交通應用量的增加，公路的拓寬實施在現今經濟高速發展的時代非常普遍，而拓寬公路中出現的問題比之新建的公路中問題更復雜。例如拓寬路面的沉降變形問題、新路對老路的荷載影響問題、新舊路基的不同問題、路面的變形問題，這些都是公路工程中急需解決的問題。

1 高速公路拓寬形式的研究現狀

當前我國在高速公路的建設方面已經有相應的經驗，但是還有很多問題沒有解決，差異沉降設定問題相應的設計和施工控制目標，從而使公路拓寬工程的地基新建設計時帶有一定的盲目性和沒有時效性。

1.1 高速公路拓寬形式的發展現狀：高速公路的拓寬和拼接有多種形式，從已有的事例可以歸納總結公路拼接問題分為三種類型，分別是完全形式拼接、不完全形式拼接和分離形式拼接，完全形式拼接是指高速公路兩側的路基直接進行拓寬，公路的兩側拓寬的程度相同，以求達到拼接的平衡。但是也有不對稱的對接，不對稱拼接是當前高速公路拼接中主要研究的問題，不完全拼接是指在拓寬到一定程度之后，改變原本的地基結構，公路的整體發生改變，對公路的整體構造從新進行設計，按照新的標準將拼接之后的路面進行一次性共同鋪筑，其受力的特點與完全拼接存在相應差異。分離式的拼接方式則比較簡單，是在原有的高速公路的旁邊，重新建立一條新的高速公路復線?？傊煌钠唇臃绞?，拼接后的公路的變形規律不同，所以應該對新拓寬不同路面進行附加沉降調查，以掌握新舊路基之間沉降變化規律，提出合理的應對策略。

1.2 高速公路拓寬工程差異沉降控制的研究現狀：對就得路面而言，經過長久的運營，沉降已經完成，在舊的路面上拼接新的路面，這樣沉降度就有了差異，新的填充路基荷載定然會引起原有路基的附加沉降量變化，如此將會導致新老路基之間的沉降度的差異，從而會引起新路變形的情況，嚴重時候會出現拼接的新路出現斷面和下沉過快的情況。諸多問題將會給交通流量大的路段帶來嚴峻的考驗，如果問題解決不好，會造成不可估量的后果，因此，為了保證新建公路的質量，需要對新舊路段銜接問題做出綜合的研究。

2 高速公路拓寬路基出現的問題和設計

2.1 隨著經濟的快速發展，我國人民生活水平逐漸提高，高速公路的交通流量每年都在增加，2013年底我國高速公路已經建成通車8.03萬公里，由于在開始預估時對高速公路的流量增長的預估不夠，部分流量較大的路段，高速公路已經出現飽和狀態。使得高速公路本身具有的特性變淡，失去了高速公路應有的高速、快捷等服務優勢，交通對日益增長的客流量承載無法滿足。因此高速公路的擴建已成為必然。在我國對于高速公路的擴建還處于初期階段，沒有足夠的經驗，對工程的施工和設計不夠理想。

2.2 新舊里面的沉淀問題是當今高速公路的拼接中出現的主要問題。舊的路面由于多年的使用，其內部結構基本穩定，新接的路面沉降的過程需要時間，在沉降的過程中，新舊路面結合處存在嚴重差距，在一些交通流量較大的路段，在新路面沒有沉降完全之前，容易產生斷面現象，導致路面下面的水泥混凝土路基在荷載的作用下產生斷板現象，瀝青混凝土路面同樣會出現裂縫對交通服務的質量有很大的影響，不能滿足汽車對于高速公路快速的影響，還增加汽車的輪胎磨損程度，加大汽車的運輸成本，造成沒必要的經濟損失，并且路面嚴重的情況還會影響人身安全?；跀U建的公路和新建的公路相比有著施工難度大、建筑復雜，質量要求比較高的特點，用新建公路的思想和設計的策略進行擴建問題的解決。因此對于公路加寬技術的研究迫在眉睫，其研究成果具有社會效益和經濟效益。

2.3 對現今的高速公路的加寬工程，舊路加寬的最大問題就是解決老路的路基不均勻沉降問題，我國在高速公路擴建方面發展比較晚，但是依然累積了一些相關經驗，但是還沒有成型的技術能夠很好解決老路基沉降不均勻的問題。很多加寬工程的初衷技術效果不佳，在進行運營不久之后路面就出現裂痕的嚴重情況。同時，國內相關的研究成果都建立在理論的基礎上，缺少相應的理論支撐和實踐的應用?，F階段，有必要對新老路面的銜接問題進行系統化的研究。尋找科學合理的方法進行研究，以解決高速公路在運營的時候，出現的各種對于路面損害的因素的抗性。系統化的研究對今后在高速公路的擴建工程設計和施工中提供科學的理論支撐，保證擴建之后的高速公路的質量。

3 公路拓寬工程防控技術分析

3.1 減輕填土時候的荷載：通過使用容重小的質量輕的材料作為路堤，可以減輕路堤自身重，達到減少沉降、增大穩定性的目的。相對于使用其它輕質量填筑材料的新路基的處理效果，使用EPS填筑材料具有很大優勢，完全能滿足公路拓寬工程的設計要求，而使用其它輕型填筑材料的公路拓寬工程，在軟基路段仍需結合其他軟基處理方法進行處理方能滿足要求。

3.2 提高拓寬工程中路基的整體性和路面強度：通過開挖臺階、鋪設土工格柵等方式，加強新老路基結合部的整體性和強度，以此達到減少差異沉降的目的。雖然削坡坡度大小對公路拓寬工程中總沉降量和有效應力的影響不是很大，但對新舊路基結合部的差異沉降有較大的影響。因此，在條件允許之下，應盡可能的應用坡度較緩的削坡，在受條件限制而采用較陡的削坡坡度時，需進行開挖臺階等處理方式，以增加新舊路基之間的接觸面積，從而使新舊路基彼此有效結合，避免新舊路基結合部分出現沉降現象。

3.3 提高地基本身的承載力：通過排水管道加固、堆載預壓和復合地基等處理方式，加固地基，減少總沉降量，達到控制沉降量的目的。土工合成材料能有效減少路基的沉降量，但不能抵消由于路堤高度和軟土厚度變化帶來的地基沉降增量。對于高速公路路堤和深厚軟土地基，仍需要結合其他不同地基處理方法進行解決。

3.4 建立分隔墻：通過設置隔離墻，以減少新建路基對老路基產生的多余沉降的影響。提高地基承載力是減小路基沉降和新舊路基差異沉降的有效方法。其中，提高薄弱地基土地的固結度和復合地基法均能很好解決公路拓寬工程中的路基沉降和新舊路基差異沉降問題，并對提高新舊路基結合處的路基穩定性和新路基邊坡穩定性具有良好的效果。提高軟弱地基土的固結度對處理新舊路基相應沉降問題更有效果，而復合地基方式對減少公路拓寬工程中的路基沉降能起到更大的作用。

4 結束語

通過對于研究數值的分析，結合高速公路在擴建中的科學設計理念，提出在拓寬路面時，路基荷載下的沉降相應的研究方法，根據優化建筑的研究結果，對于本文提出的問題進行系統化的研究解決。高速公路的擴建在現今的公路建設中存在很大的問題，新建公路的沉降問題影響整個工程的質量，但沉降問題要考慮的外界因素太多，這也給研究帶來困難。

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