摘要:舊路加寬主要的技術難題是如何減小新老路基之間的差異沉降，并保證新老路基的有效銜接，避免道路通車后路面出現縱、橫向裂縫等病害。本文介紹舊路加寬工程的路基綜合處治設計，著重論述新老路基結合部位處理的方法，為其他舊路加寬工程提供借鑒。
　　關鍵詞:舊路加寬，路基，沉降，設計
　　
　　以前的舊路標準低，通行能力弱，日益不能滿足區域國民經濟的快速發展，路段的交通量迅猛增加需要進行舊路改造以提高通行能力，但舊路加寬因為要節省造價或原設計路線較為合理，往往是大多數路線沿著舊路加寬路基，局部路段才進行裁彎取直等改造。路基加寬主要的技術難題是如何減小新老路基之間的差異沉降，并保證新老路基的有效銜接，避免道路通車后路面出現縱、橫向裂縫等病害。為此，設計施工中采取了一系列路基綜合處治措施。通過改造后的道路運營使用，大多數構造物功能正常，但也有不如意之處，由此使我們得到了一些成功或失敗的經驗。本文對該路段加寬工程路基綜合處治設計進行總結，為其他舊路加寬工程提供借鑒。
　　一、路基綜合處治設計
　　1、公路改造的施工特點。
　　公路改造中往往具有以下特點：
　　（1）標準高、路幅寬：現在的設計行車道大多為雙向二或四車道，標準高的公路還設計有中央分隔帶；
　　（2）位于城市邊緣，房屋建筑、地下管道及地面線路拆遷多，對路基工程也有一定的影響；
　　（3）沿線地表廣泛分布有人工雜填土、松軟填土；
　　（4）一般路基填土高度較小，低路堤多；
　　（5）道路交通量大；
　　（6）基本上是沿著舊路作單邊拓寬。
　　2、舊路加寬常見病害及其產生原因
　　在道路拓寬工程中，因新老路基之間不均勻沉降而導致道路通車后路面出現縱、橫向裂縫等病害是較為普遍的現象。新拓寬路基工后沉降較大，而老路基的固結沉降已基本完成，新老路基結合部位沉降量不一致，在新老路基之間產生相對過大的差異沉降，成為道路產生裂縫的主要原因。在舊路邊坡上進行拓寬填筑，新填的土方和運營后的汽車荷載也會引起老路基的附加沉降，進而引起老路基變形，甚至可能出現路基拉裂、下沉過速等病害，如圖1所示。
　　圖1拓寬路堤引起原有路堤的變形
　　
　　新老路基產生不均勻沉降的主要原因有：
　　（1）新填土地基的工后沉降，導致新老路基之間的沉降差異。新拓寬路基工后沉降較大，而老路基的工后沉降已接近完成，這樣就產生一個沉降差值；
　　（2）新加寬路基土的壓縮變形和塑性累積變形比老路基大；
　　（3）新老路基結合部位處理不當；
　　（4）水的作用。
　　3、路基綜合處治設計的目的與要求
　　進行路基綜合處治設計之前，必須作原有舊路的調查和詳細的地質勘探工作，收集有關舊路基設計、施工和現狀的資料。然后，在分析舊路基固結沉降的情況，以及拓寬新基對舊路基影響的基礎上，找出引起新舊路基差異沉降的因素，確定相應的路基綜合處治措施。
　　原有舊路通車一般有多年甚至有幾十年，從理論計算，一般舊路通車達十年左右，地基固結度已接近100%，故一般可以認為需舊路加寬的老路基的固結沉降已基本完成。
　　根據現有舊路狀況和沿線地質條件，路基綜合處治設計應達到以下目的：
　　（1）通過地基處治，減少新拓寬路基的工后沉降量，控制新老路基的沉降差；
　　（2）通過新老路基結合部位的處理，加強新老路基的結合強度，減輕新老路基因材質、施工質量及路面結構層的差異等所引起的病害；
　　（3）完善排水防滲系統，阻止雨水滲入新舊路基結合面。
　　二、地基沉降與路基穩定性分析方法
　　在舊路加寬設計中，地基沉降和路基穩定性分析無疑是非常重要的。沉降計算和穩定性分析的結果，是決定地基是否需要處理和選擇處理方法的重要依據，也是控制路基填土施工的依據。工程地基沉降和路基穩定性分析按《公路軟土地基路堤設計與施工技術規范》（JTJ017－96）（以下簡稱《軟基規范》）第4節的規定進行。
　　1、穩定驗算
　　采用圓弧條分法進行穩定驗算。施工期驗算采用總應力法計算，營運期驗算采用有效固結應力法計算，穩定安全系數容許值按《軟基規范》表4.2.4的規定。土工合成材料的加筋作用按在常規的圓弧穩定分析方法中增加一個拉力的辦法進行考慮，把加筋力作為水平力施加于滑動土體，來計算其穩定性和確定加筋層數。
　　2、沉降計算
　　在沉降分析中，假定舊路路基下的地基已趨于完全固結，采用分層綜合法計算新加寬部分路基的地基總沉降量。參照《公路路基設計規范》（JTGD30-2004）中表7.6.4-2，擬定新舊路基結合部位沉降標準為：工后沉降≤10cm。
　　（1）主固結沉降計算
　　根據《軟基規范》第4.3.1.1條，用ｅ－ｐ曲線和分層綜合法計算主固結沉降：
　　Ｓc=
　　（2）地基總沉降：根據《軟基規范》第4.3.4.1條的經驗公式Ｓ＝ｍ×Ｓc計算總沉降量（ｍ為沉降系數，范圍1.1～1.7），低路堤取1.2，高路堤處取1.6。
　　（3）在地基固結過程中任意時刻t的地基沉降：St=（m-1+Ut）Sc
　　地基平均固結度Ut根據《軟基規范》第4.3.5條計算。
　　三、地基綜合處治措施
　　為了對舊路加寬路基進行處理，以減少沉降差異，有必要對一般路段進行基本處治和對特殊路段進行特殊處理。
　　1、一般路段基本處治措施
　　（1）清除耕地表面的腐殖土、浮土等不適宜土層，并對地基進行壓實，路基下地表面以下30cm以內要求達到85%以上的壓實度（重型），如果路基填土高度小于80cm，基底的壓實度應達到95%（重型）。原有路肩質量較差、達不到設計要求，須將路肩翻曬后再碾壓，以滿足質量要求。
　　（2）人工填筑的雜填土，主要由粘性土、砂礫、碎石、碎混凝土塊等組成，不少是屬于生活垃圾或建筑垃圾，結構松散，含水量大，必須將其挖除，換填符合要求的路基填料，并嚴格壓實。
　　（3）拆遷建筑物如房屋、電力鐵塔、廢棄的橋涵等遺留下來的基礎，最好將其完全挖除，無法完全挖除的，其頂面必須低于路槽底1.5米以上。這一點尤其值得注意。工程施工時，有個別建筑物基礎只挖除至路槽底面，結果通車不久即出現路面開裂現象。
　　2、特殊路段地基處治
　　（1）淺層處理措施
　　低洼濕地及溝渠、池塘底的沉積淤泥，厚度在3.0m以下，采用清淤換填或填石擠淤的方法處理。
　　①基底清淤與換填
　　埋置較淺（<1.0m）且厚度較薄（<1.0m）的軟土層，主要地表淤泥或淤泥質土，采用清淤與換填的方法處理。徹底清除軟弱土層以提高路基基底承載力，減小由于軟弱土層壓縮沉降而造成的新舊路基間的不均勻沉降。清淤后換填天然砂礫，砂礫層頂面需高出常水位20cm以上，并在其上設置3%的橫向排水坡以利排水。
　　②填石擠淤
　　對于溝渠、池塘底沉積形成的厚度大于2米的淤泥層，因淤泥數量大，徹底清除不僅難度大，也難以處置挖出來的淤泥，故采用填石擠淤的方法處理。施工時，先將水疏干，然后由靠舊路一側開始拋填片石或塊石，邊填邊振壓，將淤泥往外排擠；當填石完成后，用推土機、壓路機進行碾壓，直到地基無“彈簧”現象后，填30㎝厚砂礫，最后填土預壓。
　　（2）低路堤地基處理
　　低路堤很少存在象高路堤那樣的穩定和側向位移，以及施工中大的沉降問題。但是，開放交通后，經常發生路面不平整和路面破壞的現象。其原因有：①由于路堤較低，路槽不能得到充分壓實，很難達到要求的承載力；②由于地下水位相對較高，地下水上升至路槽附近，路基的承載力容易降低；③交通荷載不能在路堤中充分擴散再傳遞到地基上，因而加劇地基的變形沉降；④交通荷載引起的震動容易直接傳遞到地基上；⑤地基上層填土的不均勻性影響到路堤上。
　　低路堤地基在路基填土和路面荷載引起的沉降的基礎上，增加了由交通荷載引起的新沉降。根據多項工程施工中觀測的結果，低路堤新老路基工后不均勻沉降是明顯的，而且實測沉降小于理論計算沉降，地基沉降固結很慢，主要原因為地表硬殼層使路基荷載應力擴散，即路基下土層實際附加應力小于理論計算。
　　對于低路堤路基上的舊路加寬，除了常規處理方法，設計施工方面需進行特殊處理，主要思路是為了提高地基的整體承載力，減輕新老路基不均勻沉降差所造成的破壞。常常采用的方法有：1、堆載預壓法處理地基；2、強夯法等方法進行增強補壓。以上方法是屬于超壓，實施超壓是有必要的，因為低路堤地基滲透性較小，超壓可使土體內產生的超孔隙水壓力迅速消散，從而提高加固的效果。
　　3、新老路基結合部位的處理
　　為了使新老路基之間緊密銜接形成整體，在結合部位主要采取了以下措施：
　　（1）清除原路基邊坡上草皮、樹根及腐植土等雜物，并開挖臺階，臺階寬度不小于1ｍ，臺階挖好后與新路基一同進行分層回填碾壓施工；
　　（2）如果原有路肩質量較差，將土路肩翻曬重新碾壓，使達到質量要求；
　　（3）在新路基底面以上采用了兩層土工格柵和一層土工布，土工布位于砂墊層之上起反濾作用并能使應力均勻，土工格柵則位于土工布之上，間距20～50cm，并伸入老路基邊坡不小于1米。采用土工布、高強度土工格柵處理，以加強新老路基結合部位強度，增強路基路面的整體抗變形能力，防止新老路基結合部位路面出現縱、橫向裂縫。
　　（4）新舊路基結合須考慮排水防滲措施，防止雨水滲入新老路基結合面。在新老路基結合部頂面鋪設一層不透水土工布有兩方面的好處：不透水土工布可起加筋作用，可增強新舊路基間的整體穩定性，減少路基的不均勻沉降；不透水土工布的隔離防滲作用，可防止雨水浸入對路基的破壞。
　　四、結論和建議
　　相對于新建公路的設計，舊路加寬對路基穩定和工后沉降有更高的要求，舊路路基綜合處治設計施工以解決新老路基的不均勻沉降和整體銜接為主要考慮因素。
　　
　　
　　參考文獻
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　　5、高翔,劉松玉,王名磊.軟土地基上高速公路路基擴建加寬中的關鍵問題.公路交通科技,2004:1001-0268