如何减少拓宽路基的不均匀沉降

黄新

浙江交工路桥建设有限公司浙江杭州310051

摘要：公路拓宽引起的不均匀沉降可能会对路面结构造成很大的破坏，必须引起公路建设单位的高速重视，通过两路段沉降监测数据分析可知，新老路基最终累计沉降量有很大差异，规律明显不同，本文理论分析了新老路基的不均匀沉降以及提出相应的措施控制不均匀沉降的发生。

关键词：拓宽路基；不均匀；沉降

拓宽工程虽然能够舒缓交通压力，但是公路拓宽会对公路工程带来不均匀沉降。从国内外研究现状出发，基于杭金衢高速公路工程，选取了3个近似的试验路段，测量其低填方浅层湿陷性黄土路基的基本地质参数和沉降情况。并对试验路段进行对比分析，研究不同方法处理前后的沉降量变化情况。

1拓宽路基常见病害

高速公路拓宽引起的新老路基之间的不均匀沉降会对公路的稳定、安全、使用性能造成很大影响，继而会产生一系列的病害问题，主要有：

（1）新老路基结合处的滑移和新拓宽路基的整体失稳。

（2）沥青和混凝土路面损坏。

（3）边坡坍塌和支挡结构损坏。

（4）路面病害导致道路结构性能和服务性能下降。

2工程概况

杭金衢高速公路为早期建设，建设标准为双向四车道。由于近年来交通量增长迅速，且向车辆大型化发展，原有路面结构已不能满足日益增长的行车要求，拟进行拓宽扩建改造工程。设计采用两侧拓宽，扩建后按照双向八车道、四车道高速公路标准进行建设，全线长度44km。该路段湿陷性黄土颜色为黄褐色，具有可塑性，内部孔隙发育，导水性强，弱湿陷性等工程特点，土层分布厚度一般为0.8—3.1m，最厚处达4.2m。施工路段地下水位较高，且存在上层滞水。

3高速公路改扩建路基加宽不均匀沉降控制方法

3.1地基加固处治方法

本项目所在路段存在软土地基和次生湿陷性黄土，易出现不均匀沉降，设计中拟对该区域采用CFG桩-网复合地基进行处理，CFG桩-网复合地基主要由土工格栅、褥垫层、CFG桩以及填土组成的复合结构，由于桩端直接落在持力层，可有效提高地基的承载能力，降低路基不均匀沉降。另外，在土工格栅的作用下，可以有效改善地基的受力状态，使路基土均匀受力，减小软土层的压缩变形，进而达到减少路基土沉降变形的目的。

3.2拓宽路基沉降控制方法

原有旧路基在车辆荷载及其自重的长期作用下，已趋于稳定，完工后所产生的二次沉降变形很小。而新建路基由于尚未固结完成，还需要一段时间才能够变形稳定，而且相比旧路基的变形量和变形速度均较大。为了降低由于新旧路基沉降变形差异所产生的不均匀沉降，必须在施工中采取措施进行防治。首先，在路基拓宽过程中，必须对填挖结合段开挖内倾台阶。路基填筑过程中采用分层填筑、分层压实、分层检验，确保压实质量。另外，在路基顶部铺设双层钢塑土工格栅，起到加筋作用。在台阶的作用下可以增强钢塑土工格栅的加筋效果，可以增大土体的抗拉能力。将旧路基上没有压实的不稳定填土进行换填，再次压实保证新旧路基结合处的稳定性。

4高速公路改扩建路基加宽段沉降监测分析

4.1路基沉降监测点布设

该项目采用双侧加宽，观测过程中重点对旧路基、新旧路基结合处、新路基边缘处3部分分别进行观测，并对观测结果进行记录分析，确定沉降变形情况。选取软土地基沉降监测路段作为研究对象，监测点每个断面布置3个，即在旧路基、新旧路基结合处、新路基边缘处上各布设一个。本文选取两个测段进行试验分析，其中第一测段监测点布设编号为1-1号、1-2号和1-3号点，第二测段监测点布设编号为2-1号、2-2号和2-3号点，路基横断面与沉降监测点布设。

4.2路基沉降监测数据收集与分析

通过对所选两个监测路段测量数据进行收集，分别对旧路基、新旧路基结合处、新路基边缘处的累计沉降量随时间变化的规律进行分析，并绘制变形规律曲线。第一测段与第二测段路基沉降趋势基本相同。其中1-1号点和2-1号是旧路基累计沉降随时间变化曲线，从曲线走势上可以看出累计12个月旧路基的累计沉降量低于2mm。通过对图5和图6所示累计沉降速率时间曲线进行分析可以得出，两条曲线基本接近一条直线，这说明旧路基的沉降量很小，且基本趋于稳定。新旧路基结合处监测点1-2号点和2-2号累计沉降量时间曲线分析可知，在一年12个月监测中1月至7月监测点处的累计沉降量增加到9mm左右，且前期路基沉降增长速度较快；而后5个月沉降量增加较小，其中2-2号点后5个月累计增加约1mm，而1-2号点相对较大，累计增加约2mm。二者增长速率均明显放缓，且逐渐趋于稳定。1-3号和2-3号点为拓宽后新路基边缘位置的监测点，通过对累计沉降时间曲线和累计沉降速率时间曲线分析可知，其沉降变形规律与新旧路基结合处沉降变化基本一致，但是监测所得到的最大累计沉降量不同，1-3号和2-3号点累计沉降值明显高于1-2号和2-2号点，且第一测段最终累计沉降量明显高于第二测段。

5结语

通过对在建高速公路拓宽改建后的旧路基、新旧路基结合处、新路基边缘处沉降进行观测，并对路基累计沉降变形随时间变化情况进行分析，绘制了累计沉降时间曲线和累计沉降速率时间曲线，统计分析后得出以下结论：

a）原有旧路基所产生的累计沉降量较少，这主

要是旧路基经过多年的运营使用，已经变形稳定，虽然施工改变了路基上部的荷载，但是旧路基在产生较小沉降后很快固结稳定。

b）新旧路基结合处所产生的沉降变形前期较大，后期逐渐稳定，且累计沉降值最高达到了9mm，说明采用CFG桩-网复合地基、土工格栅、挖台阶等加固方法有效提高了路基的承载能力，达到了预期效果。

c）新路基边缘处的累计沉降超过10mm，最高累计沉降值达到16mm，较大沉降会造成路面结构的破坏，可能在路面上出现纵向裂缝，必须进行处治，比如提高路基压实度、提高路基加固宽度、采用土工合成材料加筋土等技术进行优化改进。

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