道路改扩建中新旧路基的搭接设计

摘要：随着道路建设突飞猛进的发展，很多满负荷运行的路线需要改扩建。道路拓宽和搭接必定存在新旧路基相互作用的问题，由于新旧路堤结合部位的固结时间差异，导致不均匀沉降，使结合部出现纵裂缝，进一步发展会引起路堤失稳和滑坡。因此，拓宽过程中新旧路基搭接裂缝的产生机理及其防治已成为道路改扩建过程中的一个重要问题。本文首先分析了旧路改扩建工程中存在的问题，然后对新旧路基搭接处裂缝的产生机理进行了说明，最后结合土工格栅详细阐述了新旧路基搭接处的处理技术。 关键词：道路；改扩建；新旧路基；搭接；土工格栅 abstract: with the development of road construction by leaps and bounds, a lot of full load running route needs to be renovated. road widening and lap is bound to be problems of interaction between old and new embankment, due to time differences between old and new embankment combining parts of the consolidation, leading to uneven settlement, the longitudinal cracks appear junction, further development will lead to the unstability of the embankment and landslides. therefore, broaden the new and old roadbed lap joint in the process of mechanism of crack formation and its prevention has become an important problem in the process of road reconstruction. at first, this paper analyzes the problems

existing in old road reconstruction project, and then to the mechanism of modifying the lap-joints cracks of old and new embankment, the final combination of geogrid in detail the processing technology of new and old roadbed modifying the lap-joints.

key words: road; reconstruction; the old and new embankment; lap; geogrid.

中图分类号：u213.1文献标识码：a文章编号：2095-2104（2013） 前言

改扩建项目优点是节约投资、节约资源、减少占用地、减少破坏环境；缺点是拆迁工作量大、纵面高程和平面线型等级不宜提高、施工时施工车辆及通行车辆交通安全较复杂、新就路基搭接质量不宜控制。尤其是新旧路基的搭接问题，处理的好坏直接关系到改扩建后道路的正常运营寿命，目前已引起了广泛关注。 一、旧路改扩建工程中存在的问题

目前道路拓宽工程较多，在道路拓宽改造工程完成后，软土地基上路面常出现纵、横向裂缝等病害，裂缝宽度视路堤高度、软土厚度及其性质等变化而不同。对这些道路的改扩建就必然涉及到新旧公路的融合贯通、新旧桥台的拼接组合、新路堤对旧路堤的影响等问题。目前旧路改扩建中主要存在以下问题： （一）路基沉降变形

原有路基经过多年运营，沉降已基本完成，在其边坡上进行扩建

填筑，新填的土方和运营后的汽车荷载必然会引起既有路基的附加沉降，且在新老路基之间产生相对过大的差异沉降，进而会引起既有路基变形，严重时则出现路基拉裂、下沉过速等病害，将会对道路的正常营运带来难以估量的后果。 （二）路基裂缝

新旧路基之间如何保证紧密衔接形成整体也是路基加宽工程成功与否的关键，衔接部分处理不当同样会引发路面的纵向裂缝。在旧路拓宽的过程中，只有更深刻的了解新老路基拼接裂缝开裂的机理，找到影响开裂的有关因素，才能在以后的老路拓宽方案选取和设计施工中起到事半功倍的效果。在道路拓宽的工程常常出现路面问题主要有：龟裂（网裂）、纵向裂缝、坑槽、翻浆、松散、搓板、滑塌等，其中纵向裂缝是公路拓宽最常见和最危险的灾害之一。 为了防止纵裂缝的产生，老路加宽改造工程需进行先期的方案试验研究，我们可采用软弱地基处理、基底清淤换填、老路路堤台阶开挖、土工合成材料加筋垫层和加筋土路堤、土工织物防渗和排水、改良土高强路堤和轻质路提、铺设土工合成材料防裂层或增大加铺层厚度等工程技术和措施。

二、新旧路基搭接处裂缝的产生机理

纵裂缝是指在旧路拓宽工程中，产生于新旧路基拼接处、沿公路走向发育的裂缝。纵裂缝的长度可以达到上百米，甚至可达数公里，宽度多为厘米量级。

纵裂缝的发育主要是由于旧路拓宽工程中新路基处理不当或处

理效果不好引起的。旧路基改扩建处理后结合部位路基材质、路面结构层厚度、强度不一，特别是一边为新做路基，一边为原有旧路基，质量也存在差异，在结合部位产生一个临界面，为道路开裂留下隐患。新旧路基改扩建处理后，在结合部位两边的新旧路基沉降速率不一样，沉降量不一，产生一定的沉降差值，导致结合部位存在应力突变、集中现象，弯拉应力大而结合界面强度较低，会在该处开裂错台，特别是新改扩建路基工后沉降较大，而旧路基已经完成了相当的工后沉降量，这样不可避免地在结合部位产生—个沉降差值突变点，成为道路产生裂缝的主要原因。 三、新旧路基搭接处的处理 （一）处理原则

旧路改扩建的最关键问题是新路基的处理，为了防止纵裂缝的产生，旧路加宽改造工程中常采用软弱地基处理、基底清淤换填、旧路路堤台阶开挖、土工合成材料加筋垫层和加筋土路堤、土工织物防渗和排水、改良土高强路堤和轻质路堤、铺设土工合成材料防裂层或增大加铺层厚度等工程技术和措施。新路基处理是最根本的方法，路基处治的思路有以下几种：

1、对新路地基处治，提高新路地基的强度和刚度。处治措施视地基承载力而定，必要时采取特殊的处理方法，以减少新路地基的工后沉降。

2、对新老路基结合部处治：①严格施工工艺，保证新路路基的压实质量以提高新路路基的强度，减少路堤本身的压缩，同时保证

新老路基紧密结合。②应用土工合成材料以加强新老路基的横向连接。

3、对新路路基采用轻质材料填筑新路堤，通过减轻路堤自重，减小新路沉降和对老路的附加沉降。

4、采用适应差异沉降的新的路面结构组合方式。 （二）新路路基的处理

新路地基处治为提高新路地基的强度和刚度，新路地基处治措施视地基承载力而定，必要时采取特殊的软基处理方法，以减少新路地基的工后沉降。软土地基处理设计必须根据不同的路堤高度（折算成附加荷载）、软土的物理力学性质、软土埋层深度、层厚、材料条件、公路等级等因素，通过分段计算分析在天然地基状态下的稳定与沉降情况。经计算分析和多方案比选，选择经济、快速、可靠的软基处理方法，分别采取换土垫层法、等超载预压、塑料排水板、土工织物、轻质路堤、深层搅拌桩、真空预压法、cfg桩、旋喷桩等措施。为加强效果，各项措施可配合使用。对于较高路堤采用等载、超载预压以及轻质材料修筑新路路基比较经济适用。

（三）旧路加宽路基的处理

老路加宽路基填筑材料应优先选用级配较好的砾类土及砂砾类土等粗粒土，填料最大粒径应小于15cm。液限大于50％，塑限指数大于26，含水量不适宜直接压实的细粒土，不得直接作为路堤填粒，需要使用时，必须采取技术措施进行处理，经检验满足设计要

求后方可使用，有条件可参石灰或水泥拌和使用较好，粉土不宜作老路加宽路基填料。

（四）新旧路基搭接处的设计 1、土工格栅的作用

在道路加宽工程中，常用的土工合成材料就是土工格栅。土工格栅对土的加固机理存在于格栅与土之间的相互作用。在道路加宽工程新旧路基搭接处采用土工格栅可以有效的预防差异沉降的产生，这是因为：

第一，由于土工格栅与土接触面的摩擦作用，降低了加宽处土的垂直应力，使土体承载能力得以提高，减少了不均匀沉降；第二，土工格栅对土体具有锁定作用，使土体抗剪强度得到充分的发挥，约束了土体的侧向变形；第三，由于水平铺设的土工格栅具有弹性，在反复荷载的作用下，不会产生变形的积累。第四，土工格栅具有一定的张力和延展性，能使路基与土工格栅形成一个连续柔性整体结构。

新旧路基搭接处的处理技术

通常将原有路基边坡挖成一定宽度的内倾台阶后，沿道路纵向铺筑一定幅宽的土工格栅，使得土工格栅一半位于原有路基上，另一半位于新填路基上。（见下图）软基段填方路基，在重点解决软基处理方案后，可按一般路基段的拼接方法实施，同时为了减少新旧路基间的差异沉降，宜多采用轻质填料、加大格栅用量，必要时还可采取向旧路基中植入筋带的方法加强新旧路基间的连接。

图土工格栅在新旧路基搭接处的应用

根据土工合成材料铺设位置的不同，常见的处治措施有以下两种：

（1）结合路基填土高度先按一定坡度削坡（老路基边坡开挖），削坡必须满足施工期间路基稳定的要求。下部铺设一层土工布和一层土工格栅，其中下层为土工格栅，上层为土工布，两层间距50cm，中间填砂和风化土。土工布能使应力均匀，土工格栅类似钢筋网的作用。然后对边坡进行台阶式开挖，最后进行新路基的填土压实。 （2）将老路堤边坡开挖成台阶状，台阶高度控制在80cm左右，并在路基顶面铺设一层土工格栅。 3、土工格栅的铺设

地基处理完毕以后进行土工合成材料的铺设，目前大多采用土工格栅。土工格栅的铺设采用横向铺设，其纵向连接处用直径6mm钢筋加工成ｕ形后进行加固，搭接宽度大于200mm。铺设土工格栅的关键是保证其连续性，不出现断裂、弯扭折皱、松弛，但叉要避免过量拉伸。材料应堆放在阴凉处，严禁暴晒和雨淋，以免其性能老化。软基处理与未处理的交接处采用两层15m长土工格栅纵向铺设作为过渡衔接，过渡长度伸入未处理路基10m，软基处理段搭入5m。在路槽纵向铺设2m宽跨施工缝的土工格栅，加强新老路基的横向联系，减少裂缝反射。 结语

综上，随着我国经济快速发展，交通压力逐渐加大，对道路进行

改扩建成为缓解交通压力，节约投资和节能环保的重要措施，将会产生更加明显的经济效益和社会效益。新旧路基搭接处理是一个很重要的问题，加宽部分如何处理才能预防或减轻联接处纵缝的产生是个值得探讨的问题。旧路加宽处治的方案很多，各种方案都具有其自身的优缺点和适用条件。在进行具体的方案设计时，要对各种方案进行充分的研究，然后综合考虑具体工程的地质条件、道路等级标准和使用要求、现场施工条件，以及对周围环境的影响等因素，选择最适宜的方案。 参考文献

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