高速公路的新路基同老路基間的銜接處理

（西咸新區(qū)涇河新城管委會，陜西 咸陽 713700）

高速公路的新路基同老路基間的銜接處理

白 云

（西咸新區(qū)涇河新城管委會，陜西 咸陽 713700）

文章對高速公路加寬建設(shè)中路基的加寬部位對于原有基礎(chǔ)在豎向變形作用進行了分析，通過塑性有限元方式定性分析其作用原因，在此基礎(chǔ)上對新路基同老路基銜接處理進行了論述，同時提出了對縱向裂縫的處理措施。

路基；高速公路；縱向裂縫；處理

1 概述

我國基礎(chǔ)工程的發(fā)展，高速公路作為交通的重要承載主體，雙向四車道的公路配置已經(jīng)無法適應(yīng)交通的需要，因此很多高速公路都需要進行全線的擴建，十二五的規(guī)劃中針對高速公路的擴建有著明確的要求，各地為了響應(yīng)中央的號召，擴建工程如火如荼的開展著。

在對高速公路進行擴建時，會遇到各種形態(tài)的基礎(chǔ)，其中軟土地基是對高速公路擴建影響較大的地基。因此對于軟土地基基礎(chǔ)上的高速公路新路基以及老路基之間的相互作用分析是十分具有意義的，其能夠為路基的銜接提供方法選擇以及裂縫控制的借鑒以及參考。文章主要通過彈塑性有限元的方式對高速公路擴建中老路在填筑影響下的變形規(guī)律進行了分析，并對新路同老路之間的拼接工藝選擇以及裂縫控制提出了一些合理措施。

2 對模型的計算、對參數(shù)的確定

按照國家的公路標準，將原有的雙向四車道公路予以拓寬，在原有車道的基礎(chǔ)上進行加寬，在兩側(cè)各拓寬八米，將原有四車道公路改為雙向八車道。路堤高度一般修建為六米高，且保證加寬路堤同原有路堤的一致性。例如，高速公路的橫截面是一個對稱的梯形，因此我們僅需要截取其一半斷面來分析便可。將計算深度設(shè)為25米，將寬度設(shè)為80米。首先對地基之間相互作用的情況通過彈塑性模型進行分析，用以對真實受力情況進行分析。繼而對邊界條件進行定義：主要對地基斷面的右半部進行分析，對于對稱軸在豎向不添加約束，僅對橫向進行約束，并且不考慮排水問題。而對于下邊界的水平向以及豎直向都需要施加約束，并且考慮排水。對于最右側(cè)邊界同對稱軸一樣，在豎直向沒有約束，對其水平向施加約束，不考慮排水問題。上邊界不考慮約束問題，但是應(yīng)當設(shè)計排水。為了使得描述更加清晰，我們將路基中心點設(shè)為P1，將原有道路的路肩的邊緣點設(shè)為P2，將原有道路的坡腳邊緣點設(shè)為P3，將新路的路肩邊緣點設(shè)為P4，將新路的坡腳的邊緣點設(shè)為P5。

3 分析結(jié)果

水平填筑是填筑邊坡使用頻率最高的方式，在對原有道路進行拓寬建設(shè)時，除了采用水平填筑之外，間隙法也是常用的基本方式之一，首先對部分外側(cè)進行填筑，在新路同老路之間留有空隙，待軟基經(jīng)過處理后具備了相當?shù)墓拦探Y(jié)程度后再將空隙填筑上，這樣在連接效果上會得到顯著的提高，并增強了軟基強度。

3.1 加載的主要歷程

新的路基邊坡在完成開挖之后需要對其進行填筑，在設(shè)計上路堤的高度一般為五米。采取水平填筑的方式進行處理時，進度保持在0.5米/月，當高度達到四米時進行預(yù)壓處理，預(yù)壓之間控制為180天。預(yù)壓后進行剩下的填筑工作，施工速率將之0.3米/月，填筑完成后的服務(wù)期限設(shè)定為15天。而間隙填筑法則需要對外側(cè)路堤進行首先填筑，保證施工速度為1米/月，經(jīng)過九十天的預(yù)壓處理，在進行拓寬路基的填筑，保證施工速度為1米/月，再經(jīng)過九十天預(yù)壓處理，進行路面的施工，路面的填筑速率應(yīng)當保證0.3米/月，服務(wù)期限限定為15天。

3.2 分析豎向位移的結(jié)果

（1）加寬路基會對地面產(chǎn)生作用力而造成附加沉降，由此通過測量分析可以得出，該附加沉降作用對路基中心部位的影響最小，而對于老路的路基坡腳部位的影響最大，即在新路路基同老路路基的交接部位影響較大，這就會發(fā)生沉降量的不均勻現(xiàn)象。老路的路基坡度比在軟基層同深厚地基中會出現(xiàn)浮動，而這一浮動完全超出了高速公路附加沉降值的規(guī)定范圍。因而會導(dǎo)致原路基以及路面的裂縫，因此對于銜接部位一定要進行妥善處理，通過合理的設(shè)計、施工避免不均勻沉降現(xiàn)象發(fā)生。

（2）路堤的加寬會令老路路基靠近中間的部位發(fā)生地表反彈現(xiàn)象。

4 新老路基銜接處理與縱向裂縫控制

4.1 新老路基的銜接處理

老路基經(jīng)過幾年的運營使用和長期荷載作用,路基的沉降基本上趨于穩(wěn)定,而對新路基加寬部分也必然經(jīng)歷沉降過程, 必然會對老路基產(chǎn)生附加應(yīng)力作用,使得老路基的沉降繼續(xù)增加, 必將使得路面產(chǎn)生裂縫, 降低公路的使用性能。為解決這一問題,采取以下措施:

（1）嚴格按照施工規(guī)范進行,對于新老路基的銜接部位開挖出臺階,第一階高度為路面結(jié)構(gòu)層厚度,每臺高為20厘米,每個臺階的寬度為1.0米,最終使得新老路基的接觸面積變大,增強新老路基的結(jié)合性。在軟土層較厚的地方采用逐步開挖的方式,并做好加固處理,與此同時做好土層的排水。

（2）新老路基結(jié)合處的土層一般經(jīng)過碾壓至密實程度,而對于結(jié)合處一般容易留有死角,我們必須采用重型壓路機進行壓實,并用強夯機對死角處進行反復(fù)夯實。

4.2 縱向裂縫控制

（1）首先對于新近鋪裝完成的路面,沿縱向在指定位置設(shè)置沉降觀測點,當路面底層的沉降速率降低到3mm /月時,我們認為沉降停止方可進行面層的鋪裝。

（2）對于已經(jīng)出現(xiàn)裂縫的基層頂面,如果縱向裂縫的間距小于5mm,我們采用灌漿法將其填充密實,同時在路面表層澆注水泥漿,避免水分侵入到路基而降低路基的承載力。

（3）對原有路面的面層進行清除，厚度約為0.6m，待拓寬部分的路基建設(shè)完成后對面層進行整體的鋪設(shè)，保證路面能夠結(jié)合的更為緊密。

（4）玻纖夾層的添加是鋪裝工序的最后一個環(huán)節(jié)，其目的是為了增加瀝青混凝土強度，使得路面具有更強的形變抗性，有效降低路面的開裂率，同時延長其使用壽命。

結(jié)語

文章通過對路基的拓寬施工中，新老路基之間相互作用的情況進行了分析，并著重論述了其在豎向上的附加沉降，通過系統(tǒng)的分析在新路基同老路基之間的銜接施工上提出了合理措施，并簡要敘述了裂縫控制的相應(yīng)措施，旨在為高速公路的拓寬建設(shè)貢獻一份力，保證拓寬路基能夠同原有路基有效連接，保證交通的暢通以及安全。

[1]何禮彪，金亮星．湖區(qū)公路拓寬工程處治技術(shù)應(yīng)用分析及監(jiān)測[J]．鐵道科學與工程學報，2009（05）．

[2]蔡振山．關(guān)于沈海高速公路拓寬工程的數(shù)值模擬研究[J]．福建建筑，2012（06）．

U418 < class="emphasis_bold"> 文獻標識碼：B

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