路基拓宽工程破坏机理和处治方法探究

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1、路基拓宽工程破坏机理和处治方法探究　　引言公路改扩建工程大多涉及到线形调整和路基拓宽问题，但路基拓宽引起的路基路面变形、开裂甚至滑移、破坏在实际工程中颇为常见。而我国在路基拓宽工程方面缺乏可资借鉴的成熟经验，更缺乏相应的设计方法、计算理论和规范。本文旨在通过路基拓宽常见病害及其机理的分析，总结路基拓宽的损坏模式，提出路基拓宽处治措施的选择方法，进而初步建立一套完整的路基拓宽设计方法。中图分类号：U213.1文献标识码：A1路基拓宽工程破坏的主要形式通过对公路加宽工程的调查，路基拓宽工程破坏主要表现在失稳和不均匀沉降两

2、个方面。（1）支挡结构挡破坏。支挡结构破坏是拓宽路基失稳破坏的一种重要表现形式，有以下几种破坏表现形式：倾覆破坏、滑移破坏、局部受剪破坏、地基沉降变形等。支挡结构发生损坏后，拓宽路基也随之发生稳定性问题，给拓宽路面的正常使用带来隐患。7（2）路堤破坏。主要表现为两个方面：①拓宽路基沿新老路基结合面发生滑移，②拓宽路基沿挡土墙破裂面发生滑移。路堤的破坏，在山区陡坡地形、软弱地基、高填方路堤等拓宽路段较容易发生。（3）路面破坏。老路加宽工程中，新老路堤产生的不均匀沉降表现为局部沉陷、路面的碎裂和柔性路面严重的不平整。不均

3、匀沉降造成新老路堤的差异变形通过路面结构反映到路表上，导致路面结构的损坏。（4）路面整体性能下降。随着不均匀沉降与侧向变形的进一步发展，路面病害的产生、发展和路面横坡的进一步变化，道路结构性能和服务性能也随之明显下降，当降低到一定水平时，将严重影响行车舒适性与交通安全。2路基拓宽工程的病害机理路基拓宽的病害机理可以归结为两类，拓宽路基稳定性不足和新老路基不协调变形。路基损坏和支挡结构损坏是稳定性不足的反映，而路面损坏和路面整体性能下降的主要原因则是新、老路基间的不协调变形。病害的发生往往是多种因素共同作用的结果，引起

4、路基拓宽工程病害的主要原因有以下几个方面。（1）地基情况不满足要求7地基情况不满足要求时，会极大的影响新老路堤和支挡结构的变形和稳定性。老路下的地基部分固结变形已经基本完成，新路和支挡结构作为新的作用荷载，对新地基产生直接作用，并且以附加荷载的形式影响老地基的变形。地基情况不满足要求主要有以下问题：拓宽部位地基过陡、拓宽部位地基含软弱下卧层、拓宽部位地基处理不得当等。（2）支挡结构设计、施工不合理设计支挡结构时，获取的道路沿线地质资料不够完整，一般以经验为主，套用通用图纸，对挡土墙缺乏必要的稳定性验算。实际施工时，未

5、按照设计标准要求进行施工，回填土体不达标，墙体材料不合格，排水系统不完善，基础埋设随意性强等原因，都会影响支挡结构的稳定性，导致路堤失稳。（3）新老路堤间的不协调变形新老路基不协调变形以不均匀沉降为主，是地基和路堤变形的空间差异在路基顶面的反映。首先，拓宽路基与原有路基在应力历史、施工工艺、填料类型等方面不尽相同，将导致新、老路基的抗变形能力存在差异；其次，拓宽路基对老路基产生负压，致使其发生二次沉降；此外，由于新老路基结合部结合强度不足，拓宽路基有可能沿新老路基结合面产生蠕滑或滑移。3路基拓宽工程的处治措施7针对路

6、基拓宽工程的破坏现象及破坏机理的研究，认为路基拓宽工程处治时应遵循以下的基本技术思想：①稳定是基础，不协调变形控制是关键，实现“变形协调与控制”是处治技术的核心。②路基路面相互作用、相互影响，路基拓宽处治应从路基、路面、排水、支挡等各个方面进行统一考虑，突出“综合处治”的思想。③路基拓宽处治应充分考虑地域、地质和环境的适用性、经济合理性以及施工便利性。在不同拓宽条件下，导致工程病害的主导因素不尽相同，总结如下几条处治措施。（1）新老路基结合面处治结合面处治包括拓宽部分的原地面处理、老路基边坡覆土处理以及老路基边坡的台

7、阶开挖，其中台阶开挖时的宽高比设置是结合面处治的重要问题。台阶高宽比设置原则见表1。表1台阶高宽比设置原则（2）填料及压实度控制路基拓宽工程中，新路基的填料及压实度一方面影响其自身压缩变形，另一方面影响新老路基的模量比，进而影响结合部路面结构的力学响应，因而极其重要。从改善路面结构受力状态和技术实施成本角度出发，提出拓宽路基填料及压实度控制标准如表2所示。表2拓宽路基填料及压实度控制标准（3）路基加筋7新老路基结合部加筋的处治效果体现在3个方面：提高拓宽路基的整体稳定性，增强拓宽路基的抗变形能力，减小拓宽路基自重荷载

8、作用下的地基沉降。（4）轻质路基软土地区地基的沉降是由于拓宽路基的自重荷载产生的，并且这一部分沉降在不协调变形中占据主要部分，因此可考虑采取减轻拓宽路基自重荷载的方法来减小不协调变形。（5）支挡结构在如下情况下，拓宽路基需要设置支挡结构：①拓宽路基的稳定性不满足要求，需要设置支挡提高其稳定性；②拓宽路基高度太大，所产生的不协调变形过大，需要设置