高速公路工程地基段新旧路基衔接技术范文

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［摘要］本文主要对高速公路新旧路基衔接处主要病害做出阐述，同时对差异沉降与路面结构层应力关系进行了分析，并点明了新旧路基衔接处治的基本原则，最后对新旧路基衔接部位处治提出了几点建议。

［关键词］高速公路；改扩建工程；软土地基；新旧路基；衔接技术

1高速公路新旧路基衔接处主要病害分析

在高速公路的实际运营过程中，为了提升其整体通行能力，往往会选择拓宽旧路基的措施。在实际的施工过程中，如若不能够做好新旧路基衔接处处理工作，则必然会引发较大安全质量隐患，为高速公路的运营带来一定的影响。新旧路基衔接处施工产生的病害如下：

1.1路基损坏：这种病害主要表现在新旧路基衔接位置出现滑移、沉降不均匀等问题，这就增加了新旧路基衔接处路基的不稳定性。

1.2路面损坏：基于路基的不稳定性所影响，致使新旧路基出现不均匀沉降，这在一定程度上对路面的稳定性造成了严重的破坏，导致路面出现损坏。

1.3公路整体性能下降：随着公路服役时间不断向前推移，必然会增加新旧路基衔接处不稳定性，此时该部位的路基不均匀日益明显，导致裂缝逐渐变宽，这对公路的整体稳定性造成了严重的影响，极大的降低了高速公路的整体质量。

1.4支挡结构失稳：这种病害主要体现于：挡土墙倾覆、滑移、开裂现象。特别是在平原地区的高速公路的改扩建中，高填方路堤段最为出现裂缝，裂缝部位的路基稳定性较差，存在软弱层。其中产生病害的主要原因是：新旧路基衔接处出现不均匀沉降、或者此部位结构出现不完整性，此时路面的整体稳定性无法抵抗变形应力，同时也不能够对其他水文地质因素产生的影响进行抵御。

1.5在高速公路的实际运转过程中，基于诸多方面因素所影响，致使其衔接处出现诸多方面的病害。但是综合其影响因素，其根本原因还在于衔接处处理不当，出现变形等问题，至此降低了路基的整体稳定性。高速公路新旧路基衔接处病害，也是当前病害出现的较为严重区域。

2差异沉降与路面结构层应力关系

2.1当施工位置处于软土地基范围的条件下，一旦差异沉降超过一定的数值，则路面将会遭到严重的破坏。当新老路基容许差异沉降标准确定为例，运用abaqus有限元软件对差异沉降与路面应力关系分析可知，得出不同的差异沉降和其所对应的路面各层的最大拉应力汇总后，此时差异沉降与路面结构应力关系（图1所示）。

2.2根据图2可知：各结构层应力与不均匀沉降值间回归方程为：沥青面层底面应力与差异沉降的关系：基层底面应力与差异沉降的关系：底基层底面应力与差异沉降的关系：根据相关计算可知，底基层底面、基层底面、沥青面层底面，当其达到一定的极限拉力时，此时沥青面层底面——沥青面层——底基层依次出现裂缝。

2.3基于车辆荷载作用下，当路面结构某层材料的极限抗拉强度低于该结构层的弯拉应力的情况下，此时路面将会出现裂缝。将面层材料极限抗拉强度，带入中时，此时便可获取到容许差异沉降值。

3新旧路基衔接处治的基本原则

在高速公路新旧路基衔接处的处治过程中，可坚持以下方面原则：其一，在保证路基稳定性的基础上，对路基不均匀沉降进行严格控制。其二，在运用衔接处处理技术时，需要做好综合方面的考虑，例如支挡、排水、路面、地基等，确保其处治的全面性。其三，可行性方案的制定要根据地质条件、地域情况而定。其四，处理技术的使用中，要与其他技术进行有机结合。根据高速公路新旧路基衔接处治的基本原则可知：

3.1通过对路基进行加筋，或者对其衔接部位进行处治，其根本目的在于增强路基衔接处的整体强度，进而有效控制滑移问题。

3.2路堤、支挡结构有效的抑制了地基固结变形的几率，从而有效的避免了其导致的塑性变形等问题。

3.3强化对整个工程管理，对于提高工程的质量具有重要的意义。当道路通车后，则需要合理控制其影响因素，避免新旧路基衔接处造成不必要的损害。

4新旧路基衔接部位处治措施

4.1高速公路改扩建中常用的地基处治方法

4.1.1排水固结法：将排水系统设置在地基中，例如砂垫层、排水板等，运用真空预压方式促使土体形成排水固结沉降。通过当前这种方式，增强地基土体强度。4.1.2强夯法：基于当前这种方法来说，可借助强劲的冲击外力对地基的物理力学性能作出改变，增强路基结构的整体强度，提高路基的整体稳定性，进而减小其沉降。在强夯法的应用于实施过程中，运用强夯法可以消除黄土的湿陷性，同时还可以增强新路基的强度，提高其整体承载力。4.1.3加筋土法：通过将人工合成材料加入地基土中，增强压力扩散角，进而增强地基的承载力，运用此方法可以有效的控制地基沉降问题。尤其在处理各种软弱不良的地基工程时，运用加筋土法更能够实现其处理效果。

4.2支挡结构处理

4.2.1在新旧路基衔接部位的处理过程中，通过支挡结构的运用，有助于减少改扩建填土的自重，不但可以有效控制路基侧向滑移问题，而且还有助于降低其不均匀沉降，这对于控制衔接部位裂缝具有很好的应用效果。4.2.2当改扩建路基衔接段的稳定性无法达到相关标准要求的情况下，可增设支挡结构，通过支挡结构发挥其应用优势，增强路基的整体稳定性。4.2.3当路基不宜放坡，并且土方量过高的情况下，通过增设支挡结构，不但可以达到收缩边坡的作用，而且还有助于降低成本。

4.3旧路基边坡处理

基于旧路基边坡坡面深度为0.3m左右，外侧路肩为0.5m范围的情况下，根据工程的操作要求，需要挖除并进行填料处理。与其他部位相比较而言，当前部位路基抗塑性变形能力较低、新旧路基衔接面结构弱、路基压实度较低等，而上述这些问题极大的降低了新旧路基衔接处理的效果。因此，在新旧路基衔接路基进行处理时，可在坡面设置台阶，同时要严格控制台阶设置比例。要保证台阶向内倾斜3％左右，而台阶高度控制在0.5m--1.5m之间，宽度为0.7m--1m之间，必须严格控制其尺寸，使其达到最佳的工程标准。4.4新旧路基衔接处顶面处理在新旧路基衔接处顶面处理过程中，可借助强夯法或者增加压力机的吨位等，对衔接面进行压实处理，使其达到新旧路基衔接处理的要求，确保其接近改扩建路段的土质密实度，以此来应对路基不均匀下降问题。运用强夯法有助于路基土体形成侧面挤压应力，促使其力学性质发生改变，进而提高其衔接处的稳定性，避免出现裂缝、沉降等现象的发生，对整个工程造成不必要的影响。

4.5路基加筋

路基加筋法可以有效提高高速公路新旧路基衔接处的整体结构强度，比较常用的加筋材料主要有；土工格栅、土工网、土工垫等。其原理是：4.5.1土工材料表面与被加固的材料间产生摩擦力。4.5.2土工材料形成被动的抗阻能力。4.5.3网格与上、下层填料间相互作用，起到加固作用，可以有效减少填料物侧向位移，进行可以明显提高路基土体的整体稳定性。

5结束语

综上所述，在高速公路改扩建工程中，改扩建工程质量的高低，在很大程度上取决于新旧路基衔接部位处理。通过对旧路基边坡、支挡结构、以及新旧路基衔接处路基地基进行处理，有助于解决新旧路基不均匀沉降问题。总而言之，在处理高速公路新旧路基衔接部位时，必须坚持具体问题具体分析，做到综合防治工作，以此来提升高速公路的改扩建效果。

参考文献

[1]郑凤曲.高速公路改扩建工程中新旧路基衔接技术研究[D].中国地质大学（武汉），2012.

[2]闫志国，隋伟.沈大高速公路改扩建工程新旧路基衔接技术[J].辽宁工程技术大学学报，2006（s2）：163-164.

[3]秦兴涛.基于青银高速公路改扩建的新旧路基衔接施工工艺[J].公路交通科技（应用技术），2018（1）.

作者：罗治远 单位：中交第三公路工程局有限公司第四工程分公司